سیارات زمین سیاراتی شبیه به زمین هستند که از سنگ یا فلزات سطح سخت ساخته شده اند. سیارات زمین همچنین دارای هسته ای از فلزات سنگین مذاب، چندین قمر و ویژگی های توپولوژیکی مانند دره ها، آتشفشان ها و دهانه ها هستند.
چهار سیاره زمینی در منظومه شمسی ما وجود دارد که همچنین چهار سیاره نزدیک به خورشید هستند: عطارد، زهره، زمین و مریخ.
احتمالاً سیاره‌نماهای زمینی بیشتری در طول شکل‌گیری منظومه شمسی وجود داشته‌اند، اما یا با یکدیگر ادغام شده‌اند یا از بین رفته‌اند.
تعریف اتحادیه بین المللی نجوم از "سیاره" بحث برانگیز است. IAU سیاره را به عنوان یک جرم آسمانی که به دور خورشید می چرخد، تقریباً دایره ای شکل است و عمدتاً محله مداری خود را از زباله ها پاک کرده است، تعریف می کند. دانشمندان در مورد سومین موضوع اختلاف نظر دارند، برخی می گویند تعیین میزان پاک شدن یک سیاره دشوار است، در حالی که برخی دیگر می گویند جهانی مانند پلوتون کمتر از جهانی مانند زمین پاک می شود. این بدان معنی است که برخی از ستاره شناسان استدلال می کنند که سیاره کوتوله پلوتون باید به عنوان یک سیاره طبقه بندی شود، همراه با سیارات کوتوله مختلف دیگر که در سراسر منظومه شمسی پراکنده شده اند.
سیاره تیر
عطارد کوچکترین سیاره زمین در منظومه شمسی است که اندازه آن حدود یک سوم زمین است. جو نازکی دارد که باعث می شود بین دمای احتراق و انجماد در نوسان باشد. عطارد همچنین سیاره ای متراکم است که عمدتاً از آهن و نیکل با هسته آهنی تشکیل شده است. میدان مغناطیسی آن تنها حدود 1٪ میدان مغناطیسی زمین است و این سیاره هیچ قمر شناخته شده ای ندارد. سطح عطارد دهانه های بسیار عمیقی دارد و با لایه ای نازک از ذرات ریز سیلیکات پوشیده شده است.
در سال 2012، دانشمندان شواهد گسترده‌ای از مواد آلی - بلوک‌های سازنده حیات - و همچنین یخ آب در دهانه‌های زیر سایه خورشید پیدا کردند. جو نازک عطارد و نزدیکی نزدیک به خورشید به این معنی است که سیاره نمی تواند حیات را آنگونه که ما می شناسیم بپذیرد.
سیاره زهره
زهره، که به اندازه زمین است، دارای جوی متراکم و سمی است که تحت سلطه مونوکسید کربن است که گرما را به دام می اندازد و آن را داغ ترین سیاره در منظومه شمسی می کند. زهره هیچ قمر شناخته شده ای ندارد. بیشتر سطح این سیاره توسط آتشفشان ها و دره های عمیق مشخص شده است.
بزرگترین دره ناهید بیش از 4000 مایل (تقریبا 6500 کیلومتر) امتداد دارد. و این امکان وجود دارد که حداقل برخی از آتشفشان های این سیاره هنوز فعال باشند. تعداد کمی از سفینه های فضایی تا به حال به جو غلیظ زهره نفوذ کرده و زنده مانده اند. و فقط فضاپیماها برای عبور از جو مشکل دارند - برخورد دهانه‌های کمتری روی زهره نسبت به سیارات دیگر وجود دارد، زیرا تنها بزرگترین شهاب‌ها می‌توانند این کار را انجام دهند. این سیاره با حیاتی که ما می شناسیم دشمنی دارد.
زمین
از میان چهار سیاره زمینی، زمین بزرگترین و تنها سیاره با مناطق وسیعی از آب مایع است. آب برای زندگی آنگونه که ما می شناسیم ضروری است و زندگی در زمین فراوان است - از عمیق ترین اقیانوس ها تا بلندترین کوه ها. مانند سایر سیارات زمینی، زمین دارای سطح سنگی با کوه ها و دره ها و هسته ای از فلزات سنگین است. جو زمین حاوی بخار آب است که به کاهش دمای روز کمک می کند.
این سیاره در بیشتر سطح خود دارای فصول منظم است. مناطق نزدیک به استوا تمایل دارند گرم بمانند، در حالی که مناطق نزدیک به قطب ها در زمستان خنک تر و یخبندان هستند. با این حال، آب و هوای زمین به دلیل تغییرات آب و هوایی مربوط به گازهای گلخانه ای ساخته دست بشر، که به عنوان تله ای برای جلوگیری از گرما عمل می کند، در حال گرم شدن است. زمین دارای یک قطب مغناطیسی شمالی است که به طور قابل توجهی، ده ها مایل در سال پرسه می زند. برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده اند که این ممکن است نشانه اولیه معکوس شدن قطب های مغناطیسی شمال و جنوب باشد. آخرین واژگونی بزرگ 780000 سال پیش بود. زمین دارای ماه بزرگی است که فضانوردان در دهه 60 و 70 قرن گذشته از آن بازدید کردند.
مریخ
مریخ دارای بزرگترین کوه در منظومه شمسی است که 78000 فوت (تقریباً 24 کیلومتر) از سطح بالا می رود. بیشتر سطح زمین بسیار قدیمی و پر از دهانه است، اما از نظر زمین شناسی مناطق جدیدتری نیز در این سیاره وجود دارد. در قطب های مریخ، کلاهک های یخی قطبی وجود دارند که در طول بهار و تابستان مریخ از اندازه آنها کاسته می شود. مریخ چگالی کمتری نسبت به زمین دارد و میدان مغناطیسی کمتری دارد که نشان‌دهنده هسته جامد است تا مایع.
اگرچه دانشمندان هنوز شواهدی از حیات پیدا نکرده‌اند، اما مریخ به داشتن یخ آب و مواد آلی - برخی از مواد تشکیل دهنده موجودات زنده - شناخته شده است. شواهدی از متان نیز در برخی از نقاط سطح پیدا شده است. متان توسط فرآیندهای زنده و غیر زنده تولید می شود. مریخ دو قمر کوچک به نام های فوبوس و دیموس دارد. سیاره سرخ همچنین یک مقصد محبوب برای سفینه های فضایی است، با توجه به اینکه این سیاره ممکن است در گذشته باستان قابل سکونت بوده باشد.
فراتر از منظومه شمسی
رصدخانه فضایی کپلر ناسا تا ژانویه 2019 بیش از 2300 سیاره بیگانه تایید شده - و هزاران احتمال دیگر - را در طول عمر خود کشف کرد. سوخت کپلر در سال 2018 تمام شد، اما بسیاری از اکتشافات احتمالی سیاره‌ای آن هنوز تایید نشده‌اند. به دنبال آن مشاهدات انجام می‌شود. از تلسکوپ های دیگر دانشمندان با استفاده از داده های تلسکوپ تخمین زده اند که ممکن است میلیاردها سیاره زمین مانند در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد.
در سال 2017، تلسکوپ دیگری به نام سیارات گذرا و تلسکوپ کوچک سیاره ای کوچک (TRAPPIST)، منظومه ای از سیارات زمین مانند را کشف کرد که به دور ستاره ای در فاصله بیش از 39 سال نوری از ما می چرخند. 7 سیاره در منظومه وجود دارد که اعتقاد بر این است که زمینی هستند - 4 سیاره از آنها فوق زمینی هستند. این منظومه فراسیاره ای با نام TRAPPIST-1 شناخته می شود.
یک مطالعه در سال 2021 منتشر شده در مجله علوم سیاره ای نشان می دهد که تمام سیارات این منظومه دارای چگالی مشابهی هستند. این ممکن است به این معنی باشد که نسبت مواد مشابهی مانند آهن، سیلیکون و اکسیژن در سیارات سنگی مشترک است.
3 سیاره در منظومه TRAPPIST-1 وجود دارد که در منطقه قابل سکونت ستاره مرکزی آن - TRAPPIST-1 e، f و g قرار دارند. منطقه قابل سکونت فاصله ای از ستاره است که در آن آب مایع می تواند در سطح سیاره وجود داشته باشد. سیارات این ناحیه از منظومه شمسی به طور بالقوه قادر به پذیرش حیات هستند.
ماموریت جانشین کپلر به نام TESS (ماهواره بررسی سیارات فراخورشیدی عبوری)، در سال 2018 عملیات خود را آغاز کرد. این فضاپیما برای جستجوی سیاراتی به اندازه زمین در فاصله چند سال نوری از سیاره ما طراحی شده است و امکان رصد سریع از تلسکوپ های دیگر را بر روی زمین فراهم می کند. از ابتدای سال 2019، TESS تاکنون تعداد انگشت شماری از سیاره ها را کشف کرده است. اولین کشف تایید شده او در سپتامبر 2018 است.
سیارات فرازمینی
همه سیارات زمینی نیستند. در منظومه شمسی ما، مشتری، زحل، اورانوس و نپتون غول های گازی هستند که به عنوان سیارات مشتری نیز شناخته می شوند. مشخص نیست که مرز بین یک سیاره سنگی و یک سیاره زمینی چیست. به عنوان مثال، برخی از ابر زمین ها ممکن است سطح مایع داشته باشند. در منظومه شمسی ما، غول های گازی بسیار بزرگتر از سیارات زمین هستند و جوی متراکم پر از هیدروژن و هلیوم دارند. در مشتری و زحل، هیدروژن و هلیوم بیشتر سیاره را تشکیل می دهند، در حالی که در اورانوس و نپتون، عناصر فقط پوسته بیرونی را تشکیل می دهند. این سیارات همچنین برای زندگی آنطور که ما می شناسیم غیرقابل پذیرش هستند، اگرچه این منطقه از منظومه شمسی دارای قمرهای یخی است که می توانند اقیانوس های قابل سکونت داشته باشند.
منابع اضافی
برای نگاهی عمیق به منظومه شمسی ما، به وب سایت تحقیقاتی تعاملی منظومه شمسی ناسا مراجعه کنید. سیارات: راهنمای تصویری نهایی منظومه شمسی DK ما همچنین یک راهنمای تصویری عالی برای همه چیزهای روی سیارات است.
کتابشناسی - فهرست کتب
کورتنی لباس و همکاران، "جرم کپلر-93b و ترکیب سیارات زمین"، مجله اخترفیزیک، جلد 800، فوریه 2015.
سیمون گریم و همکاران، طبیعت سیارات فراخورشیدی TRAPPIST-1، نجوم و اخترفیزیک، جلد 813، مه 2019، https://doi.org/10.1051/0004-6361/201732233.
جورج ریکر و همکاران، "ماهواره عبوری برای اکتشافات فراسیاره ای (TESS)"، انجمن نجوم آمریکا، جلد 42، ژانویه 2010.
ناسا، عطارد: مطالعه منظومه شمسی، ژانویه 2022
ناسا، زهره: مطالعه منظومه شمسی، ژانویه 2022
ناسا، مریخ: کاوش در منظومه شمسی، ژانویه 2022
ناسا، زمین: مطالعه منظومه شمسی، ژانویه 2022