Un planeta terrestre , planeta telúrico o planeta rocoso , es un planeta que está compuesto principalmente de silicatos , rocas o metales . Dentro del Sistema Solar , los planetas terrestres aceptados por la IAU son los planetas interiores más cercanos al Sol : Mercurio , Venus , la Tierra y Marte . Entre los astrónomos que utilizan la definición geofísica de planeta , dos o tres satélites de masa planetaria ( la Luna de la Tierra , Ío y, a veces, Europa ) también pueden considerarse planetas terrestres. A veces también se incluyen, aunque raramente, los grandes asteroides rocosos Palas y Vesta . [1] [2] [3] Los términos "planeta terrestre" y "planeta telúrico" se derivan de palabras latinas para Tierra ( Terra y Tellus ), ya que estos planetas son, en términos de estructura, similares a la Tierra . Los planetas terrestres son generalmente estudiados por geólogos , astrónomos y geofísicos .
Los planetas terrestres tienen una superficie planetaria sólida , lo que los hace sustancialmente diferentes de los planetas gaseosos más grandes , que están compuestos principalmente por alguna combinación de hidrógeno , helio y agua que existen en varios estados físicos .
Todos los planetas terrestres del Sistema Solar tienen la misma estructura básica, como un núcleo metálico central (principalmente hierro ) con un manto de silicato circundante .
El gran asteroide rocoso 4 Vesta tiene una estructura similar; posiblemente también lo haga el más pequeño 21 Lutetia . [4] Otro asteroide rocoso, 2 Pallas, tiene aproximadamente el mismo tamaño que Vesta, pero es significativamente menos denso; parece no haber diferenciado nunca un núcleo y un manto. La Luna de la Tierra y la luna Io de Júpiter tienen estructuras similares a las de los planetas terrestres, pero la Luna de la Tierra tiene un núcleo de hierro mucho más pequeño. Otra luna joviana, Europa, tiene una densidad similar, pero tiene una importante capa de hielo en la superficie: por esta razón, a veces se la considera un planeta helado .
Los planetas terrestres pueden tener estructuras superficiales como cañones , cráteres , montañas , volcanes y otras, dependiendo de la presencia en cualquier momento de un líquido erosivo o de actividad tectónica o ambas.
Los planetas terrestres tienen atmósferas secundarias , generadas por la desgasificación volcánica o por los restos del impacto de un cometa. Esto contrasta con los planetas exteriores , gigantes , cuyas atmósferas son primarias; Las atmósferas primarias fueron capturadas directamente de la nebulosa solar original . [5]
El Sistema Solar tiene cuatro planetas terrestres bajo la definición dinámica: Mercurio , Venus , la Tierra y Marte . Geofísicamente también contarían la Luna de la Tierra, así como las lunas de Júpiter, Io y Europa, así como quizás también los grandes protoplanetas asteroides Palas y Vesta (aunque estos son casos límite). Entre estos cuerpos, sólo la Tierra tiene una hidrosfera superficial activa . Se cree que Europa tiene una hidrosfera activa debajo de su capa de hielo.
Durante la formación del Sistema Solar, hubo muchos planetesimales y protoplanetas terrestres , pero la mayoría se fusionaron con los cuatro planetas terrestres o fueron expulsados por ellos, dejando solo a Palas y Vesta sobreviviendo más o menos intactos. Es probable que estos dos fueran planetas enanos en el pasado, pero los impactos los han desequilibrado. Algunos otros protoplanetas comenzaron a acrecentarse y diferenciarse pero sufrieron colisiones catastróficas que dejaron sólo un núcleo metálico o rocoso, como 16 Psyche [4] u 8 Flora respectivamente. [6] Muchos asteroides de tipo S [6] y tipo M pueden ser fragmentos de este tipo. [7]
Los otros cuerpos redondos desde el cinturón de asteroides hacia afuera son planetas geofísicamente helados . Son similares a los planetas terrestres en que tienen una superficie sólida, pero están compuestos de hielo y roca en lugar de roca y metal. Estos incluyen los planetas enanos, como Ceres , Plutón y Eris , que hoy se encuentran sólo en las regiones más allá de la línea de formación de nieve, donde el hielo de agua era estable bajo la luz solar directa en el Sistema Solar temprano. También incluye las otras lunas redondas, que son de roca helada (p. ej. , Ganímedes , Calisto , Titán y Tritón ) o incluso de hielo casi puro (al menos 99%) ( Tetis y Japeto ). Se sabe que algunos de estos cuerpos tienen hidrosferas subsuperficiales (Ganimedes, Calisto, Encelado y Titán), como Europa, y también es posible que algunos otros (por ejemplo, Ceres, Mimas , Dione , Miranda , Ariel , Tritón y Plutón). [8] [9] Titán incluso tiene cuerpos superficiales de líquido, aunque es metano líquido en lugar de agua. Ganímedes de Júpiter, aunque helado, tiene un núcleo metálico como la Luna, Io, Europa y los planetas terrestres.
Se ha sugerido el nombre mundo terrestre para definir todos los mundos sólidos (cuerpos que asumen una forma redondeada), sin tener en cuenta su composición. Por tanto, incluiría planetas tanto terrestres como helados. [10]
La densidad sin comprimir de un planeta terrestre es la densidad media que tendrían sus materiales a presión cero . Una mayor densidad sin comprimir indica un mayor contenido de metal. La densidad sin comprimir difiere de la verdadera densidad promedio (también llamada densidad "masiva") porque la compresión dentro de los núcleos de los planetas aumenta su densidad; la densidad promedio depende del tamaño del planeta, la distribución de la temperatura y la rigidez del material, así como de la composición.
Los cálculos para estimar la densidad sin comprimir requieren inherentemente un modelo de la estructura del planeta. Cuando ha habido módulos de aterrizaje o naves espaciales en órbita múltiple, estos modelos están limitados por datos sismológicos y también por datos de momento de inercia derivados de las órbitas de las naves espaciales. Cuando esos datos no están disponibles, las incertidumbres son inevitablemente mayores. [11]
Las densidades no comprimidas de los cuerpos terrestres redondeados que orbitan directamente alrededor del Sol tienden a valores más bajos a medida que aumenta la distancia al Sol , en consonancia con el gradiente de temperatura que habría existido dentro de la nebulosa solar primordial. Los satélites galileanos muestran una tendencia similar al alejarse de Júpiter; sin embargo, no se observa tal tendencia en los satélites helados de Saturno o Urano. [12] Los mundos helados suelen tener densidades inferiores a 2 g·cm −3 . Eris es significativamente más densa (2,43 ± 0,05 g·cm −3 ), y puede ser mayoritariamente rocoso con algo de hielo en la superficie, como Europa. [2] Se desconoce si los planetas terrestres extrasolares en general seguirán esa tendencia.
Los datos de las tablas siguientes se han tomado en su mayoría de una lista de objetos gravitacionalmente redondeados del Sistema Solar y lunas de masa planetaria . Todas las distancias al Sol son promedios.
La mayoría de los planetas descubiertos fuera del Sistema Solar son planetas gigantes, porque son más fácilmente detectables. [14] [15] [16] Pero desde 2005, también se han encontrado cientos de planetas extrasolares potencialmente terrestres, y se ha confirmado que varios son terrestres. La mayoría de ellos son supertierras , es decir, planetas con masas comprendidas entre la de la Tierra y la de Neptuno; Las supertierras pueden ser planetas gaseosos o terrestres, dependiendo de su masa y otros parámetros.
Es probable que la mayoría de las supertierras conocidas sean en realidad planetas gaseosos similares a Neptuno, ya que el examen de la relación entre la masa y el radio de los exoplanetas (y, por tanto, las tendencias de densidad) muestra un punto de transición en aproximadamente dos masas terrestres. Esto sugiere que este es el punto en el que se acumulan importantes envolturas de gas. En particular, es posible que la Tierra y Venus ya estén cerca del mayor tamaño posible al que un planeta normalmente puede permanecer rocoso. [10] Las excepciones a esto están muy cerca de sus estrellas (y por lo tanto sus atmósferas volátiles se habrían evaporado). [17]
A principios de la década de 1990, se descubrieron los primeros planetas extrasolares orbitando el púlsar PSR B1257+12 , con masas de 0,02, 4,3 y 3,9 veces la de la Tierra, según la sincronización del púlsar .
Cuando se descubrió 51 Pegasi b , el primer planeta encontrado alrededor de una estrella que aún estaba en proceso de fusión , muchos astrónomos asumieron que era un planeta terrestre gigantesco, [ cita necesaria ] porque se suponía que ningún gigante gaseoso podría existir tan cerca de su estrella (0,052 AU ) como lo hizo 51 Pegasi b. Más tarde se descubrió que era un gigante gaseoso.
En 2005 se encontraron los primeros planetas orbitando una estrella de la secuencia principal y que presentaban signos de ser planetas terrestres: Gliese 876 d y OGLE-2005-BLG-390Lb . Gliese 876 d orbita la enana roja Gliese 876 , a 15 años luz de la Tierra, y tiene una masa de siete a nueve veces la de la Tierra y un período orbital de sólo dos días terrestres. OGLE-2005-BLG-390Lb tiene aproximadamente 5,5 veces la masa de la Tierra y orbita una estrella a unos 21.000 años luz de distancia en la constelación de Escorpio. De 2007 a 2010, se encontraron tres (posiblemente cuatro) planetas terrestres potenciales orbitando dentro del sistema planetario Gliese 581 . El más pequeño, Gliese 581e , tiene sólo alrededor de 1,9 masas terrestres, [18] pero orbita muy cerca de la estrella. [19] Otros dos, Gliese 581c y el disputado Gliese 581d , son súper Tierras más masivas que orbitan en la zona habitable de la estrella o cerca de ella, por lo que podrían ser potencialmente habitables, con temperaturas similares a las de la Tierra.
Otro planeta posiblemente terrestre, HD 85512 b , fue descubierto en 2011; tiene al menos 3,6 veces la masa de la Tierra. [20] Se desconocen el radio y la composición de todos estos planetas.
El primer exoplaneta terrestre confirmado , Kepler-10b , fue encontrado en 2011 por la Misión Kepler , diseñada específicamente para descubrir planetas del tamaño de la Tierra alrededor de otras estrellas utilizando el método de tránsito . [21]
Ese mismo año, el equipo de la Misión del Observatorio Espacial Kepler publicó una lista de 1235 candidatos a planetas extrasolares , incluidos seis que son "del tamaño de la Tierra" o "supertamaño de la Tierra" (es decir, tienen un radio inferior al doble del de la Tierra). ) [22] y en la zona habitable de su estrella. [23] Desde entonces, Kepler ha descubierto cientos de planetas que van desde el tamaño de la Luna hasta súper Tierras, con muchos más candidatos en este rango de tamaño (ver imagen).
En septiembre de 2020, los astrónomos que utilizaron técnicas de microlente informaron de la detección , por primera vez, de un planeta rebelde de masa terrestre (llamado OGLE-2016-BLG-1928 ) sin ninguna estrella y flotando libremente en la Vía Láctea . [24] [25] [26]
Los siguientes exoplanetas tienen una densidad de al menos 5 g/cm 3 y una masa inferior a la de Neptuno y, por tanto, es muy probable que sean terrestres:
Kepler-10b , Kepler-20b , Kepler-36b , Kepler-48d, Kepler 68c, Kepler-78b , Kepler-89b , Kepler-93b , Kepler-97b, Kepler-99b, Kepler-100b, Kepler-101c, Kepler-102b , Kepler-102d , Kepler-113b, Kepler-131b, Kepler-131c , Kepler-138c , Kepler-406b, Kepler-406c, Kepler-409b .
En 2013, los astrónomos informaron, basándose en datos de la misión espacial Kepler , que podría haber hasta 40 mil millones de planetas del tamaño de la Tierra y súper Tierra orbitando en las zonas habitables de estrellas similares al Sol y enanas rojas dentro de la Vía Láctea . [27] [28] [29] Once mil millones de estos planetas estimados pueden estar orbitando estrellas similares al Sol. [30] Según los científicos, el planeta de este tipo más cercano puede estar a 12 años luz de distancia. [27] [28] Sin embargo, esto no proporciona estimaciones del número de planetas terrestres extrasolares, porque hay planetas tan pequeños como la Tierra que se ha demostrado que son planetas gaseosos (ver Kepler-138d ). [31]
Las estimaciones muestran que alrededor del 80% de los mundos potencialmente habitables están cubiertos por tierra y alrededor del 20% son planetas oceánicos. Los planetas con raciones más parecidas a las de la Tierra, que era 30% tierra y 70% océano, sólo representan el 1% de estos mundos. [32]
Se han propuesto varias clasificaciones posibles para los planetas sólidos. [33]
