Землеподобная планета

Землеподо́бная плане́та — планета, состоящая преимущественно из горных пород и металлов. У землеподобных планет имеется твёрдая поверхность, что обособляет их от более крупных газовых гигантов.

Строение

Все землеподобные планеты обладают схожим строением: металлическое ядро в центре, окружённое мантией. Веста также обладает таким строением, это же вероятно и для астероида Лютеция^[1].

Атмосферы землеподобных планет являются вторичными, будучи образованными в результате выхода газов из вулканов или из пыли от падения комет. В отличие от них, атмосферы газовых гигантов первичные и были изначально захвачены из солнечной туманности^[2].

В Солнечной системе

Основная статья: Планеты земной группы

Четыре землеподобные планеты Солнечной системы

В Солнечной системе землеподобными планетами считаются Меркурий, Венера, Земля и Марс. Астрономы, использующие геофизическое определение планеты^[англ.], относят к землеподобным Луну, спутники Юпитера Ио и иногда Европу. Также изредка к землеподобным планетам относят крупные астероиды Палладу и Весту^[3][4][5].

В процессе формирования Солнечной системы появлялось множество протопланет и планетезималей. Бо́льшая часть из них была поглощена четырьмя оставшимися планетами или выброшена из системы, более-менее нетронутыми остались лишь Паллада и Веста. У других протопланет начался процесс аккреции, но из-за катастрофических столкновений от них остались лишь металлические (например, Психея)^[1] или каменные ядра (Флора)^[6]. Такими остатками могут быть многие астероиды классов S и M^[7].

Экзопланеты

См. также: Суперземля и Миниземля

История открытия

Размеры кандидатов в планеты, открытых телескопом «Кеплер» на 2013 год

Первые открытые экзопланеты были в основном газовыми и ледяными гигантами, так как из-за больших масс и размеров их легче всего открыть. Однако, со временем стали открываться и другие планеты, характеристики которых больше похожи на земные. В основном это суперземли^[8][9][10].

Первые открытые в 1988 году суперземли находились у пульсара PSR 1257+12: это три планеты, имеющие массы в 0,02, 4,3 и 3,9 масс Земли. Первая из этих трёх планет до сих пор имеет наименьшую известную массу. Следующие землеподобные планеты были открыты только в 2005 году: Глизе 876 d и OGLE-2005-BLG-390L b. Их массы равны, соответственно, 7—9 и 5,5 масс Земли.

Считается, что землеподобные планеты наиболее благоприятны для возникновения жизни, поэтому их поиск привлекает пристальное внимание общественности. Так, в декабре 2005 года учёные из Института космических наук (Пасадена, Калифорния) сообщили об обнаружении похожей на Солнце звезды, вокруг которой предположительно формируются скалистые планеты^[11]. В дальнейшем были обнаружены планеты, которые лишь в несколько раз массивнее Земли и, вероятно, должны иметь твёрдую поверхность.

После уточнения космическим телескопом Gaia данных о расстоянии до 130 млн звёзд и их светимости, из 30 и землеподобных и потенциально обитаемых экзопланет, найденных телескопом Kepler, статус землеподобных миров, находящихся в зоне обитаемости в 2018 году сохранили 12 планет (по самым оптимистичным оценкам) или 2 планеты (по самым пессимистичным оценкам)^[12][13].

Распространённость

На основе данных с «Кеплера» в 2013 году астрономы оценили возможное количество планет размеров Земли или суперземли в Млечном Пути, обращающихся в зонах обитаемости красных карликов и аналогов Солнца, в 60 миллиардов^[14][15][16]. 11 миллиардов из этих планет, вероятно, обращаются вокруг солнцеподобных звёзд^[17]. Однако, это не позволяет оценить действительное количество землеподобных планет, так как были обнаружены газовые планеты размером с Землю (например, Kepler-138 d)^[18].

По оценкам, около 80 % потенциально обитаемых миров обладают сушей, а около 20 % покрыты океаном. Планеты с соотношением суши и воды как на Земле составляют 1 % из них^[19].

Классификация

Углеродная планета в представлении художника

Kepler-10 b — предполагаемая железная планета — в представлении художника

Был предложен ряд способов классифицировать землеподобные планеты^[20].

Кремниевая (силикатная) планета

Подобно Земле, Венере или Марсу составлена преимущественно из соединений кремния с металлическим ядром.

Углеродная планета

Теоретический тип планет с преобладающими соединениями углерода. В Солнечной системе таких планет нет, но есть астероиды, состоящие из углерода.

Железная планета

Теоретический тип планет, почти полностью составленных из металлов. В Солнечной системе железо составляет 60-70 % массы Меркурия, поэтому его иногда относят к железным планетам^[21][22][23].

Ледяная планета

Тип планет, поверхность которых составлена изо льдов. В Солнечной системе таковыми являются большинство спутников планетарной массы (такие как Титан, Тритон или Энцелад), а также многие карликовые планеты.

Безъядерная планета

Гипотетический тип планет, состоящих из горных пород, но лишённых ядра.