Khi nghiên cứu Hệ mặt trời của chúng ta trong suốt nhiều thế kỷ, các nhà thiên văn học đã học được rất nhiều về các loại hành tinh tồn tại trong vũ trụ của chúng ta. Kiến thức này đã được mở rộng nhờ vào việc phát hiện ra các hành tinh ngoài hệ mặt trời, nhiều trong số đó tương tự như những gì chúng ta đã quan sát ở đây tại nhà.
Ví dụ, trong khi hàng trăm người khổng lồ khí có kích thước khác nhau đã được phát hiện (dễ phát hiện hơn vì kích thước của chúng), nhiều hành tinh cũng đã được phát hiện tương tự Trái đất - hay còn gọi là. Cúc giống như trái đất. Đây là những gì được gọi là các hành tinh trên mặt đất, một chỉ định nói rất nhiều về một hành tinh như thế nào.
Định nghĩa:
Còn được gọi là hành tinh đá hoặc đá, hành tinh trên mặt đất là một thiên thể được cấu tạo chủ yếu từ đá silicat hoặc kim loại và có bề mặt rắn. Điều này phân biệt chúng với những người khổng lồ khí, chủ yếu bao gồm các loại khí như hydro và heli, nước và một số nguyên tố nặng hơn ở các trạng thái khác nhau.
Thuật ngữ hành tinh trên mặt đất có nguồn gốc từ tiếng Latin Lat Terra (tức là Trái đất). Do đó, các hành tinh trên mặt đất là những hành tinh giống như Trái đất, có nghĩa là chúng có cấu trúc và cấu tạo tương tự hành tinh Trái đất.
Thành phần và đặc điểm:
Tất cả các hành tinh trên mặt đất có cấu trúc xấp xỉ nhau: một lõi kim loại trung tâm bao gồm chủ yếu là sắt, với lớp phủ silicat bao quanh. Các hành tinh như vậy có các đặc điểm bề mặt chung, bao gồm hẻm núi, miệng núi lửa, núi, núi lửa và các cấu trúc tương tự khác, tùy thuộc vào sự hiện diện của nước và hoạt động kiến tạo.
Các hành tinh trên mặt đất cũng có bầu khí quyển thứ cấp, được tạo ra thông qua các tác động của núi lửa hoặc sao chổi. Điều này cũng phân biệt chúng với những người khổng lồ khí, trong đó bầu khí quyển hành tinh là chính và được chụp trực tiếp từ tinh vân mặt trời ban đầu.
Các hành tinh trên mặt đất cũng được biết đến là có ít hoặc không có mặt trăng. Sao Kim và Sao Thủy không có mặt trăng, trong khi Trái đất chỉ có một (Mặt trăng). Sao Hỏa có hai vệ tinh là Phobos và Deimos, nhưng chúng giống với các tiểu hành tinh lớn hơn các mặt trăng thực tế. Không giống như những người khổng lồ khí, các hành tinh trên mặt đất cũng không có hệ thống vành đai hành tinh.
Các hành tinh mặt đất:
Tất cả những hành tinh được tìm thấy trong Hệ Mặt trời Nội tâm - Sao Thủy, Sao Kim, Trái đất và Sao Hỏa - là những ví dụ về các hành tinh trên mặt đất. Mỗi loại được cấu tạo chủ yếu từ đá silicat và kim loại, được phân biệt giữa lõi kim loại dày đặc và lớp phủ silicat. Mặt trăng tương tự, nhưng có lõi sắt nhỏ hơn nhiều.
Io và Europa cũng là những vệ tinh có cấu trúc bên trong tương tự như các hành tinh trên mặt đất. Trong trường hợp trước đây, các mô hình của thành phần mặt trăng cho thấy lớp phủ được cấu tạo chủ yếu từ đá silicat và sắt, bao quanh lõi của sắt và sunfua sắt. Mặt khác, Europa được cho là có lõi sắt được bao quanh bởi một lớp nước bên ngoài.
Các hành tinh lùn, như Ceres và Sao Diêm Vương và các tiểu hành tinh lớn khác tương tự như các hành tinh trên mặt đất trong thực tế là chúng có bề mặt rắn. Tuy nhiên, chúng khác nhau ở chỗ, trung bình, chúng bao gồm nhiều vật liệu băng giá hơn đá.
Các hành tinh ngoài hành tinh:
Hầu hết các hành tinh được phát hiện bên ngoài Hệ Mặt Trời đều là những người khổng lồ về khí, do thực tế là chúng dễ phát hiện hơn. Tuy nhiên, kể từ năm 2005, hàng trăm hành tinh ngoài hệ mặt trời có khả năng đã được tìm thấy - chủ yếu là do sứ mệnh không gian Kepler. Hầu hết trong số này từng là những gì được gọi là siêu siêu Trái đất Hồi (tức là các hành tinh có khối lượng nằm giữa Trái đất và Hải vương tinh).
Ví dụ về các hành tinh ngoài trái đất bao gồm Gliese 876 d, một hành tinh có khối lượng gấp 7 đến 9 lần Trái đất. Hành tinh này quay quanh sao lùn đỏ Gliese 876, nằm cách Trái đất khoảng 15 năm ánh sáng. Sự tồn tại của ba (hoặc có thể bốn) ngoại hành tinh trên mặt đất cũng được xác nhận từ năm 2007 đến 2010 trong hệ thống Gliese 581, một sao lùn đỏ khác cách Trái đất khoảng 20 năm ánh sáng.
Nhỏ nhất trong số này, Gliese 581 e, chỉ có khoảng 1,9 khối lượng Trái đất, nhưng quỹ đạo rất gần với ngôi sao. Hai người khác, Gliese 581 c và Gliese 581 d, cũng như một hành tinh thứ tư được đề xuất (Gliese 581 g) là những siêu trái đất khổng lồ quay quanh hoặc gần khu vực có thể ở của ngôi sao. Nếu đúng, điều này có thể có nghĩa là những thế giới này là những hành tinh giống Trái đất có thể ở được.
Ngoại hành tinh đầu tiên được xác nhận, Kepler-10b - một hành tinh có khối lượng từ 3 đến 4 Trái đất và nằm cách Trái đất 460 năm ánh sáng - được tìm thấy vào năm 2011 bởi sứ mệnh không gian Kepler. Cùng năm đó, nhóm quan sát vũ trụ Kepler đã công bố danh sách 1235 ứng cử viên hành tinh ngoài hệ mặt trời, trong đó có sáu ứng cử viên có kích thước Trái đất, hay kích thước siêu Trái đất (tức là dưới 2 bán kính Trái đất) và nằm trong phạm vi của họ khu vực sinh sống của các ngôi sao.
Kể từ đó, Kepler đã phát hiện ra hàng trăm hành tinh khác nhau, từ cỡ Mặt trăng đến siêu Trái đất, với nhiều ứng cử viên khác trong phạm vi kích thước này. Tính đến tháng 1 năm 2013, 2740 ứng cử viên hành tinh đã được phát hiện.
Thể loại:
Các nhà khoa học đã đề xuất một số loại để phân loại các hành tinh trên mặt đất. Các hành tinh silicat là loại hành tinh trên mặt đất tiêu chuẩn được nhìn thấy trong Hệ Mặt Trời, được cấu tạo chủ yếu từ lớp phủ đá gốc silicon và lõi kim loại (sắt).
Các hành tinh sắt là một loại lý thuyết của hành tinh trên mặt đất bao gồm gần như hoàn toàn bằng sắt và do đó có mật độ lớn hơn và bán kính nhỏ hơn các hành tinh trên mặt đất khác có khối lượng tương đương. Các hành tinh thuộc loại này được cho là hình thành ở các khu vực có nhiệt độ cao gần một ngôi sao và nơi mà đĩa hình thành hành tinh rất giàu chất sắt. Sao Thủy là ví dụ có thể, hình thành gần Mặt trời của chúng ta và có lõi kim loại bằng 60, 70% khối lượng hành tinh của nó.
Các hành tinh không xương là một loại lý thuyết khác của hành tinh trên mặt đất, một loại bao gồm đá silicat nhưng không có lõi kim loại. Nói cách khác, các hành tinh không xương là đối nghịch với một hành tinh sắt. Các hành tinh không xương được cho là hình thành xa hơn từ ngôi sao nơi vật liệu oxy hóa dễ bay hơi là phổ biến hơn. Mặc dù Hệ mặt trời không có các hành tinh không xương, nhưng các tiểu hành tinh và thiên thạch chondrite là phổ biến.
Và sau đó có Các hành tinh carbon (hay còn gọi là hành tinh kim cương của tinh tinh), một lớp hành tinh lý thuyết bao gồm lõi kim loại được bao quanh bởi các khoáng chất chủ yếu là carbon. Một lần nữa, Hệ mặt trời không có hành tinh nào phù hợp với mô tả này, nhưng có rất nhiều tiểu hành tinh carbon.
Cho đến gần đây, mọi thứ các nhà khoa học đều biết về các hành tinh - bao gồm cách chúng hình thành và các loại khác nhau tồn tại - đến từ việc nghiên cứu Hệ Mặt trời của chúng ta. Nhưng với vụ nổ xảy ra trong khám phá ngoại hành tinh trong thập kỷ qua, những gì chúng ta biết về các hành tinh đã tăng lên đáng kể.
Đối với một người, chúng ta đã hiểu rằng kích thước và quy mô của các hành tinh lớn hơn so với suy nghĩ trước đây. Hơn nữa, lần đầu tiên chúng ta đã thấy rằng nhiều hành tinh tương tự Trái đất (cũng có thể bao gồm có thể ở được) thực tế tồn tại trong các Hệ Mặt trời khác.
Ai biết những gì chúng ta sẽ tìm thấy một khi chúng ta có tùy chọn gửi tàu thăm dò và nhiệm vụ có người lái đến các hành tinh trên mặt đất khác?
Tạp chí Vũ trụ có bài viết về các hành tinh ngoại hành tinh và khí nhỏ nhất trên mặt đất. Để biết thông tin mới nhất về các hành tinh ngoài hệ mặt trời đã được xác nhận, hãy chắc chắn kiểm tra các Ứng cử viên Hành tinh Kepler.
Để có danh sách đầy đủ tất cả các hành tinh đã được xác nhận và tiềm năng, hãy tham khảo Từ điển bách khoa toàn cầu.
Astronomy Cast có các tập phim về các hành tinh trên mặt đất bao gồm Sao Hỏa và một cuộc phỏng vấn với Darin Ragozzine, một trong những nhà khoa học của Sứ mệnh Không gian Kepler.
