سیاره‌ی زمین‌سان چیست؟

در طی قرن‌های گذشته، منجمان اطلاعات زیادی در مورد سیاره‌ها و انواع آن در جهان ما به دست آورده‌اند. این دانش با کشف سیاره‌هایی خارج از منظومه‌ی شمسی، بسیار بیشتر نیز شده است. البته سیاره‌هایی که خارج از منظومه‌ی ما یافت شده‌اند با سیاره‌ها منظومه‌ی ما بی‌شباهت نیستند.

تا به امروز صدها سیاره از جنس گاز و با اندازه‌هایی بسیار بزرگ کشف شده‌اند که البته اندازه‌ی بزرگ آن‌ها نیز کار کشف را راحت‌تر کرده است. علاوه بر این سیارات، دسته‌ای دیگری نیز کشف شده‌اند که از نظر جنس و اندازه شباهت‌هایی به زمین دارند که سیارات زمین‌سان نامیده می‌شوند.

تعریف

سیاره‌ی زمین‌سان به سیاره‌ای گفته می‌شود که عمدتاً از سنگ‌های سیلیکات و یا فلزات تشکیل شده‌اند و سطحی جامد و سخت دارند که تفاوت اصلی آن‌ها با سیاره‌های گازی است که از جنس گاز هلیوم، هیدروژن و آب و بسیاری عناصر دیگر در حالت‌های مختلف هستند.

لغت terrestrial از لغت terra به معنای زمین در زبان لاتین استخراج شده‌ است و اصطلاحاً در زبان فارسی، زمین‌سان ترجمه می‌شود، پس همان‌طور که از نام آن‌ها نیز پیدا است، سیاره‌های زمین‌سان در شکل و جنس شباهت‌هایی با زمین دارند.

ترکیبات و ویژگی‌ها

تمامی سیارات زمین‌سان با تقریب خوبی، ساختار مشابه به هم دارند. هسته‌ای فلزی که عمدتاً از آهن تشکیل شده و پوسته‌ای از جنس سیلیکات که آن را احاطه کرده است. این سیاره‌ها ویژگی‌های سطحی یکسانی نیز دارند که شامل دره‌ها، حفره‌ها، کوه‌ها، آتشفشان‌ها و دیگر ساختارهای مشابه می‌شوند که بستگی به وجود آب یا فعالیت‌های پوسته‌ی سیاره دارند.

این سیارات جو دوم نیز دارند که به سبب فعالیت‌های آتشفشانی و یا تأثیرات ستاره‌های دنباله‌دار به وجود آمده‌اند. وجود این جو عامل دیگری برای تفاوت سیارات زمین‌سان با سایر سیارات است.

این نوع سیارات تعداد ماه کمی دارند و یا به طور کلی فاقد ماه هستند. همچنین آن‌ها دور خود حلقه‌ای ندارند و این حلقه‌ها مختض سیارات گازی هستند.

سیارات زمین‌سان خورشیدی

سیاراتی مانند زهره، تیر، زمین و مریخ از دسته‌ی سیارات زمین‌سان به حساب می‌آیند. این سیاره‌ها به طور عمده از سنگ‌های سیلیکاته و فلزی تشکیل شده‌اند. ماه نیز ساختاری مشابه دارد، اما هسته‌ی آن بسیار کوچک است.

یو و اروپا نیز قمرهایی هستند که ساختار درونی مشابه با سیارات زمین‌سان دارند. یو از پوسته‌ای متشکل از سنگ سیلیکات و آهن ساخته شده که هسته‌ی از جنس آهن و آهن سولفید آن را در بر می‌گیرد. اروپا اما از هسته‌ای آهنی تشکیل شده که لایه‌ای از آب آن را در بر گرفته است.

اجرام آسمانی کوچک مانند سرس و یا پلوتو نیز شباهت‌هایی به سیارات زمین‌سان دارند و حتی سطح سختی نیز دارند، اما به جای سنگ‌ها این سطوح از جنس یخ هستند.

سیارات زمین‌سان خارج از منظومه شمسی

بیشتر سیاره‌هایی که در خارج منظومه‌ی ما شناسایی شده‌اند غول‌هایی از جنس گاز بوده‌اند. اما از سال ۲۰۰۵ میلادی و با آغاز ماموریت فضایی کپلر، صدها سیاره‌ی زمین‌سان احتمالی در خارج از منظومه‌ی شمسی یافت شده‌اند. اکثر این سیاره‌ها با نام زمین بزرگ شناخته می‌شوند که جرمی بین جرم زمین و نپتون دارند.

برای مثال از این سیاره‌ها می‌توان به Gliese 876 d اشاره کرد که جرمی ۷ تا ۹ برابر زمین دارد و به دور Gilese 876 می‌چرخد که در فاصله‌ای معادل ۱۵ سال نوری از زمین قرار دارد. وجود سه و یا حتی چهار سیاره‌ی زمین‌سان بین سال‌های ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۰ میلادی در سیستم gilese 581 تأیید شده است. این سیستم ۲۰ سال نوری با زمین فاصله دارد.

کوچک‌ترین آن‌ها که Gilese 581 e نام دارد، جرمی معادل ۱.۹ برابر زمین دارد و با فاصله‌ی کمی از ستاره‌ی خود به دور آن می‌چرخد. دو سیاره‌ی Gilese 581 c و Gilese 581 d و سیاره‌ی احتمالی Gilese 581 g جرمی بیشتر دارند و در محدوده‌ای قابل سکونت و فاصله‌ای مناسب از ستاره‌ی خود به دور آن می‌چرخند. اگر این ادعا درست باشد، این دو یا سه سیاره می‌توانند سیاره‌هایی قابل سکونت، مانند زمین باشند.

اولین سیاره‌ی زمین‌سان خارج از منظومه‌ی شمسی به نام Kepler-10-b در سال ۲۰۱۱ توسط مأموریت فضایی کپلر یافت شده است. این سیاره ۳ تا ۴ برابر زمین جرم دارد و در فاصله‌ی ۴۵۰ سال نوری از آن قرار گرفته است. در همان سال، گروه رصد فضایی کپلر لیستی از ۱۲۳۵ سیاره‌ی زمین‌سان در خارج منظومه‌ی شمسی را منتشر کرد. این لیست شامل ۶ نام می‌شود که در فاصله‌ای قابل سکونت از ستاره‌ی خود قرار گرفته‌اند.

از آن زمان، کپلر صدها سیاره‌ی دیگر زمین‌سان را کشف کرده است که اندازه‌ای بین ماه و یا ۲ تا ۳ برابر زمین دارند. تا دی ماه سال ۱۳۹۱ این لیست نام ۲۷۴۰ سیاره‌ی احتمالی زمین‌سان را در خود می‌بیند.

دسته‌ بندی‌ها

سیاره‌های سیلیکاته

دانشمندان دسته بندی‌های متعددی را برای رده‌بندی سیاره‌های زمین‌سان پیشنهاد کرده‌اند. سیاره‌های سیلیکاته حالت استانداردی هستند که در منظومه‌ی شمسی نیز یافت می‌شوند. این سیاره‌ها عمدتاً از سنگ‌های سیلیکاته و هسته‌ای آهنی تشکیل شده‌اند.

سیاره‌های آهنی

این دسته، سیاراتی هستند که در حال حاضر کشف نشده و حالت نظری دارند. این سیارات به طور عمده از فلز تشکیل شده‌اند و در نتیجه چگالی بیشتر و شعاعی کمتر از سیاره‌های هم وزن خود دارند. سیاره‌های از این دست در فضای نزدیک به ستاره‌ی منظومه‌ی خود تشکیل می‌شوند. برای مثال می توان از تیر نام برد که در نزدیکی خورشد تشکیل شده و هسته‌ای آهنی دارد که ۶۰ تا ۷۰ درصد جرم آن را شامل می‌شود.

سیاره‌های بدون هسته

این دسته از سیاره‌ها‌ی زمین‌سان، فاقد هسته بوده و از سنگ‌های سیلیکاته تشکیل شده‌اند. در واقع این سیاره‌ها نقطه‌ی مقابل سیاره‌های آهنی هستند. سیاره‌های بدون هسته بیشتر در فاصله‌ی دور از ستاره‌ی خود تشکیل می‌شوند؛ جایی که مواد اکسید شده‌ی فرار بیشتر یافت می‌شوند. هر چند این سیاره‌ها در منظومه‌ی شمسی یافت نمی‌شوند، اما سیارک‌های کاندریت و سنگ‌های آسمانی ساختاری مشابه دارند.

سیاره‌های کربنی یا الماسی

این دسته از سیاره‌ها، سیاراتی با هسته‌ی فلزی هستند که به صورت عمده توسط مواد معدنی ساخته شده از کربن احاطه شده‌اند. البته منظومه‌ی شمسی فاقد این نوع سیاره‌ها است، اما سیارک‌های کربنی در این منظومه مشاهده شده‌اند.

تا چندی پیش تمامی اطلاعاتی که دانشمندان از سیاره‌ها و نحوه‌ی تشکیل آن‌ها داشتند از بررسی سیاره‌های موجود در منظومه‌ی شمسی به دست آمده بودند، اما با کشف سیارات خارج از منظومه‌ی خودمان در دهه‌ی اخیر، اطلاعات ما به شدت در حال افزایش است  و  پنجره‌ای جدید به روی علم نجوم گشوده شده است. برای مثال مشخص شده است که اندازه و مقیاس سیاره‌ها از آن چه که قبلاً تصور می‌شده، بزرگ‌تر هستند. همچنین متوجه شده‌ایم که سیاراتی مانند زمین  یا حتی قابل سکونت مانند آن، در خارج منظومه‌ی شمسی نیز وجود دارند.

به طور قطع در سال‌های آینده اطلاعات بیشتری از این سیاره‌ها بدست خواهد آمد و نام سیارات زمین‌سان را بیشتر از پیش خواهیم شنید.