Hvað eru jarðneskar reikistjörnur og einkenni þeirra?
Reikistjörnurnar í sólkerfinu okkar (og í öðrum stjörnukerfum) líta ekki allar eins út. Sumar eru úr gasi og ís með þykkum lofthjúp, en aðrar hafa fast, grýtt yfirborð sem getur hýst fjöll, dali og gíga. Þessi seinni hópur er þekktur sem jarðreikistjörnur. Í þessari grein munum við ræða skilgreiningu á jarðreikistjörnu, dæmi um sumar þeirra og helstu einkenni sem aðgreina þær frá öðrum gerðum reikistjarna.
Skilgreining á jarðneskum reikistjörnum
Jarðreikistjarna er reikistjarna sem er aðallega úr kísilbergi og málmum og hefur fast yfirborð. Hugtakið „jarðreikistjarna“ kemur frá orðinu terra, sem þýðir „jörð“. Með öðrum orðum, jarðreikistjarna er reikistjarna sem er svipuð jörðinni að eðlisfari — að minnsta kosti hvað varðar fasta uppbyggingu — þó að umhverfisaðstæður hverrar reikistjarnu geti verið mjög mismunandi.
Di Sólkerfið, reikistjörnurnar sem eru taldar með í jarðneska geimnum eru:
1. Merkúríus
2. venus
3. Jörðin
4 Mars
Þessar fjórar reikistjörnur eru í innri hluta sólkerfisins, tiltölulega nálægt sólinni, samanborið við gasrisana (Júpíter, Satúrnus) og ísrisana (Úranus, Neptúnus).
Hvers vegna mynduðust jarðneskar reikistjörnur í innra sólkerfinu okkar?
Nálægð jarðreikistjörnunnar við sólina er engin tilviljun. Á fyrstu stigum sólkerfisins sveimaði diskur úr gasi og ryki umhverfis ungu sólina (kölluð frumreikistjörnuþoka). Á svæðum nær sólinni var hitastigið hærra, sem gerði aðeins hitaþolnum efnum - eins og bergi og málmum - kleift að þéttast og kekkjast saman. Aftur á móti voru rokgjörn efni eins og vetni, helíum eða vatnsís líklegri til að haldast við og kekkjast saman á kaldari svæðum, fjær sólinni. Þetta er ein ástæða þess að ytri reikistjörnurnar eru yfirleitt gas- eða ísreikistjörnur.
Helstu einkenni jarðneskra reikistjarna
Eftirfarandi eru mikilvægustu almennu einkenni jarðneskra reikistjarna.
1. Fast og grýtt yfirborð
Augljósasta einkenni jarðreikistjörnu er fast yfirborð hennar. Þetta yfirborð er almennt úr kísilbergi, með breytilegum formum eins og sléttum, fjöllum, dölum og gígum af völdum árekstra loftsteina. Vegna harðs yfirborðs eru jarðreikistjörnur einnig háðar jarðfræðilegum ferlum eins og rofi, veðrun og (í sumum tilfellum) myndun nýrrar jarðskorpu.
Tilfelli:
– Merkúríus er fullur af gígum, svipað og tunglið, vegna þess að hann skortir verndandi lofthjúp.
– Á Mars eru risavaxin eldfjöll eins og Ólympusfjall og stór dali eins og Valles Marineris.
2. Tiltölulega lítil stærð, en mikil þéttleiki
Jarðreikistjörnur eru yfirleitt minni en gasrisar. Þær hafa þó mikla eðlisþyngd vegna ríkrar samsetningar bergs og málma. Þetta er ólíkt gasreikistjörnum sem hafa mjög mikið rúmmál en eru „léttari“ á rúmmálseiningu vegna þess að þær eru aðallega gaskenndar.
Sem dæmi má nefna að meðalþéttleiki jarðar er um 5,5 g/cm³, sem er nokkuð hátt þar sem kjarni hennar er úr stórum málmi.
3. Innri uppbygging Lagskipt: Kjarni, möttull og skorpa
Flestar jarðneskar reikistjörnur hafa lagskipt uppbyggingu:
– Kjarni: almennt ríkur af járni og nikkel. Kjarninn getur verið fastur eða fljótandi (eða blanda af hvoru tveggja).
– Möttull: lag af heitu bergi sem getur runnið mjög hægt á jarðfræðilegum tímakvarða.
– Jarðskorpa: ysta lagið sem er tiltölulega þunnt og kaldara.
Þessi lagskipta uppbygging á sér stað vegna reikistjarnagreiningar, sem er ferlið við að aðgreina efni út frá eðlisþyngd þeirra þegar reikistjarnan er enn heit og bráðin: þungmálmar sökkva niður í miðjuna en léttari bergtegundir rísa upp á toppinn.
4. Tiltölulega þunnt (fjölbreytt) lofthjúp samanborið við risareikistjörnur
Jarðreikistjörnur geta haft lofthjúpa, en þeir eru almennt þynnri en lofthjúpar gasrisa. Þykkt og samsetning lofthjúps er mjög háð þyngdarafli reikistjörnunnar, eldvirkni, fjarlægð frá sólinni og sögu lofthjúpstaps vegna sólvindsins.
Samanburðardæmi:
– Merkúríus hefur næstum engan lofthjúp (aðeins mjög þunnan úthvolf).
– Lofthjúpur Venusar er mjög þykkur, aðallega CO₂, sem veldur miklum gróðurhúsaáhrifum.
- Jörðin hefur súrefnis- og köfnunarefnislofthjúp sem styður líf.
– Lofthjúpur Mars er þunnur, einnig með CO₂ í blóði, þannig að meðalhitinn er kaldur.
5. Færri tungl og engir hringir
Jarðbundnar reikistjörnur hafa almennt fáa náttúrulega fylgitungl og enga hringi. Jörðin hefur eitt tungl, Mars hefur tvö lítil tungl (Fóbos og Deimos), en Merkúríus og Venus hafa engin tungl. Risareikistjörnur hafa hins vegar oft mörg tungl og flókin hringakerfi.
Þetta tengist massa reikistjörnunnar: mun stærri reikistjörnur hafa tilhneigingu til að hafa nógu sterkt þyngdarafl til að fanga fleiri fyrirbæri og viðhalda hringakerfi.
6. Fjölbreytt jarðfræðileg starfsemi
Jarðfræðileg virkni jarðreikistjarnanna er mjög breytileg:
– Jörðin er jarðfræðilega virk: þar eru flekahreyfingar, jarðskjálftar og eldfjöll.
– Venus hefur margar eldvirknieinkenni en flekahreyfingar eins og jarðar hafa ekki verið skýrt sýndar fram á.
– Mars sýnir merki um fyrri eldvirkni og mögulega neðanjarðarvirkni.
– Merkúríus sýnir merki um jarðskorpusamdrátt og fyrri jarðfræðilega virkni.
Jarðfræðileg virkni er mjög háð stærð reikistjörnunnar og innri hita hennar; minni reikistjörnur missa yfirleitt hita hraðar og „deyja“ því jarðfræðilega fyrr.
7. Möguleiki á búsetu er ekki sjálfvirkur
Þar sem þær eru úr grjóti og hafa fast yfirborð eru jarðreikistjörnur oft taldar vera kjörnir möguleikar fyrir mögulegt líf. Hins vegar þýðir það ekki sjálfkrafa að þær séu jarðbundnar. Byggingarhæfni er háð mörgum þáttum: framboði á fljótandi vatni, viðeigandi hitastigi, stöðugu lofthjúpi, vörn gegn geislun og orkulind.
Venus er dæmi um jarðneska reikistjörnu sem ekki varð byggileg vegna þess að þykkur CO₂-lofthjúpur hennar olli miklum hita. Mars kann að hafa haft fljótandi vatn áður fyrr, en nú er hann of kaldur og lofthjúpur hans er þunnur.
Munurinn á jarðreikistjörnum og Júpíterreikistjörnum (gas-/ísrisum)
Til skýringar er hér samantekt á mismuninum:
– Efni: Jarðbundið (berg/málmur) vs. Jupiter (gas/ís).
– Stærð: Jarðbundið er minna en Jupiter er miklu stærra.
– Yfirborð: Jarðbundið hefur fast yfirborð en Júpíter hefur ekkert augljóst fast yfirborð (úr gasi í vökva/háþrýsting).
- Lofthjúpur: Jarðhvolfið er yfirleitt þynnra en Jupiter er mjög þykkt.
– Gervihnettir og hringir: Jarðbundnir fáir/engir hringir á móti Júpíter með mörgum gervihnetti og hringjum.
Stutt dæmi: Fjórar jarðneskar reikistjörnur sólkerfisins
1. Merkúríus: næst sólinni reikistjarnan, gígþakið yfirborð, öfgafullt hitastig, nánast enginn lofthjúpur.
2. Venus: svipuð stærð og jörðin, mjög þykkur CO₂ lofthjúpur, hár þrýstingur, mjög heitt yfirborðshitastig.
3. Jörðin: mikið af fljótandi vatni, lofthjúpur sem styður líf, sterkt segulsvið, jarðskorpuhreyfingar.
4. Mars: „rauða reikistjarnan“, þunnur lofthjúpur, merki um fornar ár og vötn, ís á pólunum og undir yfirborðinu.
Lokun
Jarðreikistjörnur eru bergreikistjörnur með fast yfirborð, mikla eðlisþyngd og lagskipta innri byggingu sem samanstendur yfirleitt af kjarna, möttli og skorpu. Í sólkerfinu falla Merkúríus, Venus, Jörðin og Mars í þennan flokk. Þótt þær eigi nokkra grundvallarlíkindi (berg og málmur) sýna þær ótrúlega fjölbreyttar aðstæður, allt frá hrjóstrugum Merkúríusi til lífsbjargar jarðar. Að skilja jarðreikistjörnur hjálpar okkur að skilja hvernig reikistjörnur myndast, hvernig jarðfræðileg ferli virka og hvar aðrar jarðlíkar heimar gætu fundist.
Ef þú vilt get ég líka búið til útgáfu af þessari grein í nemendavænni stíl, eða bætt við samanburðartöflu með gögnum (stærð, lofthjúpur, hitastig, þyngdarafl) milli Merkúríusar, Venusar, Jarðar og Mars.
