Maa tüüpi planeedid – määratlus ja omadused

Maapealne planeet koosneb peamiselt kivimitest (silikaat). Maa on sageli nimetatud "algseks" maapealseks planeediks: kui astronoomid hakkasid eristama eri tüüpi planeete, laiendati terminit ka meie lähimatele kivist naabritele — Merkuur, Veenus ja Marss.

Sageli öeldakse, et need planeedid on Maa sarnased. See kehtib enamiku sisemise struktuuri ja koostise kohta (metalltuum, silikaatmantel, kivine koor), kuid ei kajasta tingimata maapinda ega atmosfääri. Maapealne planeet võib olla palju kuumem või külmem kui Maa ning atmosfäär võib olla väga õhuke või väga tihe — see määrab suure osa pinnatingimustest ja võimalikust elustikku mõjutavatest teguritest.

Pärast teiste tähtede ümber tiirlevate planeetide (eksoplaneetide) avastamist on maapealse planeedi mõistet rakendatud laiemalt: see hõlmab mis tahes kiviplaneeti (silikaatplaneeti), mis tiirleb oma tähe ümber, sõltumata süsteemi vanusest või tähe tüübist.

Struktuur ja koostis

Maapealsed planeedid on tavaliselt diferentseerunud — raske metalltuum (peamiselt raud ja nikkel) paikneb keskel, seda ümbritseb silikaatrihmas mantel ning üleval on õhem kivine koor. Peamised koostisosad on:

• Metalltuum: annab tihti planeedile suure keskmise tiheduse ja võib tekitada magnetvälja, kui tuum on osaliselt sulanud ja konvektsioonil.
• Silikaatmantel: moodustab suure osa massist ja vastutab geoloogiliste protsesside (nt vulkanism, konvektsioon) eest.
• Koor: õhem kivimitest kiht, kus paiknevad mäestikud, vulkaanid ja sopilised pinnavormid.

Füüsikalised omadused

• Mõõtmed ja tihedus: maapealsed planeedid on väiksemad ja tihedamad kui gaas- või jäärakud, sest nende massi suure osa moodustavad kivimid ja metallid. Tihedus sõltub koostisest ja tuuma suurusest.
• Massi/raadiuse piirid: eksoplaneetide uuringud näitavad, et planeedid kuni umbes 1,5–1,8 Maa raadiust on tõenäoliselt valdavalt kivised; suuremad objektid võivad kanda märkimisväärset gaseelist või vesist ümbrist.
• Geoloogiline aktiivsus: see varieerub — aktiivne mantel ja tektoonika sõltuvad planeedi suurusest, koosseisust ning sisemisest soojusest.

Atmosfäär ja kliima

Maapealsetel planeetidel võib atmosfäär puududa täielikult (näiteks Merkuuril) või olla väga tihe ja mürgine (Veenus) või õhuke ja kuiv (Marss). Atmosfääri olemasolu ja koostis mõjutavad pinnatemperatuuri, erosiooni ja võimalust hoida vedelat vett pinnal — seega ka planeedi potentsiaali eluks.

Magnetväli ja kaitse

Planeedi magnetväli (kui see on olemas) tekib tavaliselt nii-tuuma konvektsiooniprotsesside tulemusena ja aitab kaitsta atmosfääri tähe tuule ning päikesekiirguse eest. Maa elupäästlik magnetväli on üks teguritest, mis aitab säilitada meie atmosfääri pikka aega.

Erinevused gaas- ja jäätüüpidega

Erinevalt gaas- ja jääplaneetidest (Jupiteri-tüüpi või Neptuuni-tüüpi), mille suur osa massist on gaasiline või vesine plasma/vesi/ametüüpne materjal, koosnevad maapealsed planeedid valdavalt tahketest mineraalidest. See määrab ka nende pinnatingimused — maapealsetel planeetidel võib olla tahke pind, millel saab esineda jõesängid, vulkaanid, kanjonid ja muud pinnavormid.

Eksoplaneedid ja laiem kasutus

Kaasaegses eksoplaneetide kirjanduses kasutatakse mõistet maapealne planeet sageli laiemalt kõigi kiviste planeetide kohta olenemata asukohast. Observatsioonid (transiitmeetod, radiaalkiiruse mõõtmised jt) aitavad eristada suuremaid õhulisi keriseid väiksematest kivistest maailmadest ja hinnata nende tihedust ning seega ka tõenäolist koostist. Samuti on kasutuses terminid nagu super-Maa (kivine planeet, mis on suurem kui Maa) või mini-Neptuun (väiksem, kuid küllastunud atmosfääriga planeet), mis aitavad kirjeldada üleminekuobjekte.

Olulisus ja huvitavad küsimused

• Maapealised planeedid on keskne sihtkoht eluotsingutel, sest tahke pind ja sobiv temperatuurivahemik võivad lubada vedela vee olemasolu.
• Uurimused püüavad selgitada, kuidas erinevad tektoonilised, magmainteraktsiooni ja atmosfäärilised protsessid mõjutavad pikaajalist elamiskõlblikkust.
• Edasised eksoplaneetide avastused ning atmosfääri spektraalanalüüs annavad aimu sellest, kui tavalised on tõeliselt Maa-laadsed maailmad galaktikas.

Kokkuvõtlikult on maapealne planeet põhimõtteliselt kivine keha, millel on diferentseerunud sisemine struktuur ja tihti tahke pinnakiht. Kuigi termin algselt viitas peamiselt meie Päikesesüsteemi neljale sisemisele planeedile, kasutatakse seda nüüd laiemalt kõigi kiviste planeetide kirjeldamiseks ka teistes süsteemides.

Otsing