PROFILPELAJAR.COM

A csillag- és bolygókutatásban a Föld-szerű (vagy földi és tellúr) égitest vagy (ha bolygóról vagy exobolygóról van szó) kőzetbolygó olyan objektum, amely szilárd felszínnel rendelkezik, saját gravitációja által megközelítőleg gömb alakúvá formálódik és alapvetően kőzetből áll (gyakran fémes maggal). Ezt a meghatározást használják a bolygók osztályozására.

Egyes esetekben a "földszerű" megnevezésnél más, szigorúbb értelmezést alkalmaznak. Lehetséges további kritérium a víz jelenléte és a jelentős, esetleg életre is alkalmas légkör.

Leírása

A Föld-szerű égitestek teljesen vagy majdnem teljesen nem gáznemű összetevőkből állnak, és általában héjszerkezetűek. A középpontban van egy vasmag, fölötte egy vastag réteg, az úgynevezett köpeny, a tetején pedig egy vékony kéreg, amelyek szilikátokból és oxidokból állnak, de olyan elemekben gazdag, amelyek nem tudnak beépülni a köpeny kőzetébe, és idővel "kiizzadnak" (például kálium, ritkaföldfémek, urán). Egyes esetekben a kéreg felett légkör található. A Föld esetében a hidroszféra (óceánok, tavak ...) a kettő között helyezkedik el. A múltban a Földhöz hasonló átmérőjű és tömegű égitestek további feltételeknek feleltek meg. Hasonló volt az átlagos sűrűségük. Ez utóbbi nagyjából 4 és 8 g/cm³ között mozgott. Ma a "nem gázneműség" mellett a fő feltétel viszont az, hogy az égitestet saját tömege gömb alakúvá préseli.

Történelmileg csak a belső Naprendszer négy bolygója tartozott akkoriban a" kőzetbolygóknak" nevezett égitestek csoportjába: a Merkúr, a Vénusz, a Föld és a Mars. Időközben azonban a planetológusok a Plútó mellett a hasonló szerkezetű Föld holdját, a Jupiter Io és Europa holdjait, valamint a nagyobb jeges holdakat, például a Ganymedes, a Kallistót, a Titánt és a Tritont is a földszerű égitestek közé sorolták. Az utóbbi jeges holdaknál előfordulhat, hogy a vasmag hiányzik, és a szilikátköpeny helyét jégköpeny veszi át, de e jeges holdak alapvető leírása, kialakulásuk és fejlődésük nagyon hasonló a klasszikus modellekhez. A Ceres törpebolygó és a nagy differenciált aszteroidák, a Vesta és a Pallas is ebbe a csoportba sorolhatók, mivel saját gravitációjuk nagyrészt gömb alakúvá préseli őket.

A mérési módszerek pontosságának és hatékonyságának hiánya miatt nehéz bizonyítani az exobolygók Föld-szerűségét.

Föld-típusú bolygók a naprendszerben

A Föld-típusú bolygók megnevezéssel jelenleg négy szilárd felszínű bolygótestet foglalunk egy csoportba: a Merkúrt, a Vénuszt, a Földet és a Marsot.

Közös tulajdonságaik:

nincsenek gyűrűik
kis méretűek (az óriásbolygóknál kisebbek), de a törpebolygóknál nagyobbak
felszínük szilárd

Példák a naprendszeren kívül

Kepler-186f

A Kepler-186f egy M színképosztályba tartozó vörös törpe körül kering, mintegy 490 fényévnyire, a Hattyú csillagképben, az északi csillagos égbolton. Az eddig felfedezett hat bolygókísérő közül a Kepler-186f a Földhöz hasonlónak számít. A bolygó tömege körülbelül 1,1-szerese a Földének. Ezért nagy valószínűséggel egy Föld-szerű bolygó (kőzetbolygó), amely 52,4 millió kilométeres távolságban kering központi csillaga körül, és 130 földi napra van szüksége egy fordulathoz. Bár a központi csillagtól való távolsága lényegesen kisebb, mint a Föld és a Nap távolsága, közvetlen összehasonlításban mégis kevesebb energiát kap, ezért valószínűleg a lakhatósági zóna külső peremén helyezkedik el.

Trappist-1 rendszer

A 40 fényévre lévő Trappist-1 csillagrendszerben összesen hét olyan Föld-szerű bolygó található, amelyek tömege és átmérője hasonló a Földéhez, és amelyeken folyékony víz lehet jelen. A rendszer sokkal kisebb, mint a Naprendszer, mivel a központi csillag egy kis tömegű vörös törpe. A NASA feltételezi, hogy a Trappist-1 e, f és g bolygók a lakhatósági zónában vannak. Mivel a vörös törpék sokkal idősebbek, mint a napszerű csillagok, a belőlük származó bolygókon az életnek is sokkal több ideje lenne kifejlődni. Michaël Gillon csillagász, aki részt vett a felfedezésben, a Trappist-1-hez hasonló rendszereket tartja a legígéretesebb jelölteknek a lehetséges életre.

Kőzetbolygók típusai

● Szilikátbolygók

A Vénuszhoz, a Földhöz vagy a Marshoz hasonló szilárd bolygó, amely elsősorban szilíciumalapú kőzetköpenyből áll, fémes (vas) maggal.

●Szénbolygók (más néven "gyémántbolygók")

A kőzetbolygók egy elméleti osztálya, amely elsősorban szénalapú ásványokkal körülvett fémmagból áll. A földszerű bolygók egy típusának tekinthetők, ha a fémtartalom dominál. A Naprendszerben nincsenek szénbolygók, de vannak széntartalmú aszteroidák, például a Ceres és a 10 Hygiea. Nem ismert, hogy a Ceresnek kőzet- vagy fémes magja van-e.

● Vasbolygók

Egy elméleti szilárd bolygótípus, amely szinte teljes egészében vasból áll és ezért nagyobb sűrűséggel és kisebb sugárral rendelkezik mint más, hasonló tömegű szilárd égitestek. A Naprendszerben található Merkúrnak a bolygó tömegének 60-70%-át kitevő fémmagja van, ezért néha vasbolygónak nevezik, bár a felszíne szilikátokból áll és vasban szegény. A vasbolygók feltételezhetően a Merkúrhoz hasonlóan a csillaghoz közeli, magas hőmérsékletű régiókban alakulnak ki, amennyiben a protoplanetáris korong vasban gazdag.

● Jeges bolygók

Egyfajta szilárd bolygó, amelynek jeges felszíne illékony anyagokból áll. A Naprendszerben a legtöbb bolygótömegű hold (például a Titán, a Triton és az Enceladus) valamint számos törpebolygó (például a Plútó és az Eris) ilyen összetételű. Az Európát felszíni jege miatt néha jeges bolygónak tekintik, de nagyobb sűrűsége arra utal, hogy a belseje nagyrészt kőzetekből áll. Az ilyen bolygóknak lehetnek belső sós vizű óceánjaik és folyékony vizet kitörő kriovulkánjaik (azaz belső hidroszférájuk, mint az Európának vagy az Enceladusnak); lehet metánból vagy nitrogénből álló légkörük (mint a Titánnak). Lehetséges egy fémes mag is, mint amilyen a Ganümédészen van.

● Mag nélküli bolygók

Egy elméleti szilárd bolygótípus, amely szilikátos kőzetből áll, de nincs fémes magja, vagyis a vasbolygó ellentéte. Bár a Naprendszerben nincsenek mag nélküli bolygók, a kondrit aszteroidák és meteoroidok gyakoriak a Naprendszerben. A Ceres és a Pallas ásványi összetétele hasonló a szén-dioxid-kondritokhoz, bár a Pallas lényegesen kevésbé hidratált. A mag nélküli bolygók feltételezhetően a csillagtól távolabb keletkeznek, ahol az illékony oxidáló anyagok gyakrabban fordulnak elő.