himmellegeme From Wikipedia, the free encyclopedia
En planet[lower-alpha 1] er et himmellegeme som går i bane rundt en stjerne eller en stjernerest. Den har stor nok masse til at dens egen gravitasjon har gjort den tilnærmet rund, men ikke så mye masse at det forårsaker kjernefysisk fusjon. Den har også ryddet «nabolaget» for planetesimaler.[lower-alpha 2][1][2] Begrepet planet er gammelt, med bånd til historie, vitenskap, mytologi og religion. Planetene ble sett på som guddommelige eller utsendte av guddommer i mange tidlige kulturer. Den empiriske naturvitenskapen endret denne oppfatningen.
I det andre århundre e.Kr. trodde den gresk-romerske astronomen Ptolemaios at planetene gikk i bane rundt jorden i episykluser. Tanken om at planetene gikk i bane rundt solen hadde blitt foreslått en rekke ganger; på 1600-tallet beviste Galileo Galilei dette for første gang gjennom observasjoner ved hjelp av teleskop. I 1605 påviste Johannes Kepler, gjennom lovene for planetenes bevegelser,[lower-alpha 3] at banene ikke var sirkulære, men elliptiske. Bedre hjelpemidler til observasjoner avslørte at planeter roterte rundt skråstilte akser, liksom jorden, og at noen hadde iskapper og årstider. I romalderen har nære observasjoner med sonder avdekket at jorden og de andre planetene deler egenskaper som vulkanisme, stormer, tektonikk og hydrologi.
I 2006 vedtok Den internasjonale astronomiske union (IAU) en definisjon av planeter innenfor solsystemet. Den er omstridt fordi den ekskluderer mange objekter med planetmasser – nemlig de største av gasskjempenes måner og objekter som tilhører en populasjon. Ceres og 4 Vesta tilhører asteroidebeltet, Pluto mistet planetstatusen etter at den ble kjent som tilhørende Kuiperbeltet utenfor Neptun, Eris tilhører den spredte skiven, og det kan være så mange som 100 transneptunske objekter med planetmasser. De tilhører en populasjon, klassifiseres som dvergplaneter, og hittil har fem fått denne statusen.[lower-alpha 4] Solsystemet inneholder også hundretusenvis av smålegemer.
Planeter er av to hovedtyper: store gasskjemper med lav tetthet, og mindre, steinete terrestriske planeter. I solsystemet er det åtte planeter. I økende avstand fra solen er det de fire terrestriske planetene Merkur, Venus, jorden og Mars, etterfulgt av de fire gasskjempene Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. Seks av planetene har én eller flere naturlige satellitter i bane rundt seg.
Siden 1992 har det blitt oppdaget planeter rundt andre stjerner («eksoplaneter») i vår galakse Melkeveien. 20. desember 2011 rapporterte laget bak Keplerteleskopet om oppdagelsen av de første eksoplanetene på størrelse med jorden, Kepler-20e[3] og Kepler-20f[4] i bane rundt den sollignende stjernen Kepler-20.[5][6][7] Den 17. april 2014 ble det rapportert om den første kjente jordlignende planeten innenfor den beboelige sonen: Kepler-186f som går i bane rundt den røde dvergen Kepler-186.[8] Den 7. oktober 2015 var det kjent 12 slike planeter.
Per 3. mai 2023 er 5 366 kjente eksoplaneter innenfor 3 962 planetsystemer (hvorav 856 har mer enn én planet) oppført i Extrasolar Planets Encyclopaedia ved Parisobservatoriet.[9] Størrelsene varierer fra terrestriske planeter som jorden til planeter med 25 jupitermasser.[9] Nettstedet Exoplanet Data Explorer ved University of California, Berkeley inkluderer objekter på opp til 24 jupitermasser. Per 17. juli 2018 opererer det med 2 954 bekreftede planeter og 2 337 ubekreftede kandidater, eller totalt 5 291 planeter.[10] Keplerteleskopets database omfatter per 19. oktober 2017 totalt 2 330 bekreftede planeter og 4 496 ubekreftede kandidater.[11] En studie fra 2012 som analyserte data fra gravitasjonell mikrolinsing anslo et gjennomsnitt på minst 1,6 bundne planeter for hver stjerne i Melkeveien.[12] Astronomer ved Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics anslo i januar 2013 at det i melkeveien finnes «minst 17 milliarder» eksoplaneter på størrelse med jorden (0,8–1,25 jordmasser), med omløpsperioder på 85 dager eller mindre.[13]
Tankene om planetene har utviklet seg fra de guddommelige vandrende stjernene i antikken til de jordlige objektene i den vitenskapelige tidsalderen. Konseptet har utvidet seg til å inkludere verdener utenfor solsystemet, i mer enn tusen kjente ekstrasolare systemer. Flertydigheten i å definere planeter har ført til mange kontroverser.
De fem klassiske planetene som er synlige for det blotte øyet, har vært kjent siden antikken, og spilte en betydelig rolle for mytologien, religiøs kosmologi og antikkens astronomi. I antikken merket astronomene seg hvordan enkelte lys beveget seg over himmelen i forhold til andre stjerner. Antikkens grekere kalte dem for πλάνητες ἀστέρες (planētes asteres, vandrende stjerner) eller «πλανῆται» (planētai, vandrere),[14] og ordet «planet» er avledet fra disse.[15][16] I antikkens Hellas, Kina, Babylon, og alle før-moderne sivilisasjoner,[17][18] var det nesten allment akseptert at jorden var i sentrum av universet og at alle «planetene» sirklet rundt jorden. Stjernene og planetene syntes å gå rundt jorden hver dag,[19] og den alminnelige oppfatningen var at jorden var fast og stabil og at den forholdt seg i ro.
Utdypende artikkel: Babylonsk astronomi
Den første sivilisasjonen kjent å inneha en funksjonell teori om planetene var babylonerne som levde i Mesopotamia i det første og andre årtusen f.Kr. Ammi-saduqas Venus-tavler fra det 7. århundre f.Kr. er en kopi av en liste over observasjoner av planeten Venus' bevegelser som sannsynligvis daterer seg tilbake til så tidlig som det andre årtusen f.Kr.[20] De to kileskrifttabellene MUL.APIN fra det 7. århundre f.Kr. gir en oversikt over bevegelsene til solen, månen og planeter over en tidsperiode på et år.[21] Enuma anu enlil, skrevet i den nyassyriske perioden i det 7. århundre f.Kr., inneholder en liste over jærtegn og forholdene med ulike himmelfenomener, inkludert bevegelsene til planetene.[22][23][24] Merkur, Venus, Mars og de ytre planetene Jupiter og Saturn ble identifisert av babylonske astronomer, og forble de eneste kjente planetene frem til oppfinnelsen av teleskopet i tidlig moderne tid.[25] Babylonske astrologer la også grunnlaget for den vestlige astrologien.[26]
| 1 Månen .svg){kind=small} | 2 Merkur .svg){kind=small} | 3 Venus .svg){kind=small} | 4 Solen .svg){kind=small} | 5 Mars .svg){kind=small} | 6 Jupiter .svg){kind=small} | 7 Saturn .svg){kind=small} |
De gamle grekerne koblet i utgangspunktet mindre betydning til planetene enn babylonerne. Pytagoreerne ser ut til å ha utviklet sin egen planetteori i det 6. og 5. århundre f.Kr., hvor jorden, solen, månen og planeter roterte rundt en «sentral flamme» i sentrum av universet. Pythagoras eller Parmenides sies å ha vært den første til å identifisere «aftenstjernen» og «morgenstjernen» (Venus) som ett og samme objekt.[27] I det 3. århundre f.Kr. foreslo Aristarkhos av Samos et heliosentrisk system hvor jorden og planetene kretset rundt solen. Det geosentriske systemet forble imidlertid dominerende frem til den vitenskapelige revolusjonen.
I den hellenistiske perioden i det første århundre f.Kr. hadde grekerne begynt å utvikle sine egne matematiske skjemaer for å forutsi planetenes posisjoner. Disse skjemaene var basert på geometri fremfor det aritmetiske til babylonerne, og de overgikk babylonernes teorier i kompleksitet og omfang og stod for mesteparten av de astronomiske bevegelsene observert med det blotte øye. Teoriene kom til sitt fulle uttrykk i Almagest skrevet av Ptolemaios i det andre århundre e.Kr. Verket erstattet alle tidligere verker om astronomi, og forble den definitive astronomiske teksten i den vestlige verden i over tretten århundrer.[20][28] For grekerne og romerne fantes det syv kjente planeter, hver antatt å gå i bane rundt jorden i henhold til de komplekse lovene lagt ut av Ptolemaios. Disse var, i stigende rekkefølge fra jorden (i Ptolemaios' rekkefølge): månen, Merkur, Venus, solen, Mars, Jupiter og Saturn.[16][28][29]
Utdypende artikler: Indisk astronomi og hinduistisk kosmologi
I 499 e.Kr. la den indiske astronomen Aryabhata frem en planetmodell som eksplisitt innarbeidet jordrotasjonen rundt dens akse. Han forklarte den som en årsak til en tilsynelatende bevegelse av stjernene vestover. Han mente også at planetenes bane var elliptiske.[30] Aryabhatas tilhengere var spesielt sterke i Sør-India, hvor hans prinsipper for daglig jordrotasjon, blant andre, ble fulgt og en rekke sekundære verk var basert på dem.[31]
I 1500 reviderte Nilakantha Somayaji ved Kerala-skolen for astronomi og matematikk Aryabhatas modell i sitt verk Tantrasamgraha.[32] I verket Aryabhatiyabhasya, en kommentar til Aryabhatas Aryabhatiya, utviklet han en planetmodell hvor Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn gikk i bane rundt solen, som i sin tur gikk i bane rundt jorden. Dette tilsvarte det tychoniske systemet som senere ble foreslått av Tycho Brahe mot slutten av det 16. århundre. De fleste astronomene ved Kreala-skolen aksepterte hans planetmodell.[32]
Utdypende artikler: Islamsk astronomi og Islamsk kosmologi
I det 11. århundre ble venuspassasjen observert av Avicenna som fastslo at Venus var, i det minste noen ganger, under solen.[33] I det 12. århundre observerte Ibn Bajjah «to planeter som sorte flekker foran solen». Maragha-astronomen Qotb al-Din Shirazi identifiserte dem i det 13. århundre som en passasje av Merkur og Venus.[34] Ibn Bajja kunne likevel ikke ha observert noen venuspassasje siden ingen oppstod i løpet av hans levetid.[35]
| 1 Merkur | 2 Venus | 3 Jorden .svg){kind=small} | 4 Mars | 5 Jupiter | 6 Saturn |
Den vitenskapelige revolusjonen endret forståelsen av begrepet «planet» fra noe som beveget seg over himmelen i forhold til stjernefelt til et legeme som gikk i bane rundt jorden (eller som ble antatt å gjøre det), og i det 16. århundre til noe som gikk direkte i bane rundt solen da den heliosentriske modellen til Kopernikus, Galilei og Kepler fikk herredømme.
Dermed ble jorden en av planetene,[36] mens solen og månen ble ekskludert. Da de første satellittene til Jupiter og Saturn ble oppdaget i det 17. århundre, ble begrepene «planet» og «satellitt» brukt om hverandre – selv om sistnevnte gradvis skulle bli mer utbredt i det etterfølgende århundret.[lower-alpha 5] Frem til midten av det 19. århundre økte antall «planeter» raskt siden ethvert objekt oppdaget å gå direkte i bane rundt solen ble listet som en planet av det vitenskapelige samfunn.
| 1 Merkur | 2 Venus | 3 Jorden | 4 Mars | 5 Vesta .svg){kind=small} | 6 Juno .svg){kind=small} | 7 Ceres .svg){kind=small} | 8 Pallas .svg){kind=small} | 9 Jupiter | 10 Saturn | 11 Uranus .svg){kind=small} |
På 1800-tallet innså astronomer at nylige oppdagete legemer som hadde blitt klassifisert som planeter det siste halve århundret (slik som Ceres, Pallas og Vesta), var svært ulike tradisjonelle planeter. De delte det samme området mellom Mars og Jupiter (asteroidebeltet) og hadde mye mindre masse. Derfor ble de nedklassifisert til «asteroider». I fraværet av en formell definisjon ble en «planet» forstått som ethvert «stort» legeme som gikk i bane rundt solen, og i størrelse fantes det et enormt gap mellom asteroidene og planetene. Siden nye funn syntes å ta slutt etter oppdagelsen av Neptun i 1846, var det intet åpenbart behov for en formell definisjon.[37]
| 1 Merkur | 2 Venus | 3 Jorden | 4 Mars | 5 Jupiter | 6 Saturn | 7 Uranus | 8 Neptun .svg){kind=small} |
I 1930 ble Pluto oppdaget. Innledende observasjoner førte til antakelsen om at den var større enn jorden,[38] og legemet ble umiddelbart akseptert som den niende planet. Ytterligere observasjoner påviste at Pluto var mye mindre. I 1936 foreslo Raymond Lyttleton at Pluto var en unnsluppet satellitt fra Neptun.[39] Fred Whipple foreslo i 1964 at Pluto var en komet.[40] Den var imidlertid større enn alle de kjente asteroidene, og eksisterte tilsynelatende ikke i en større populasjon[41] – den beholdt planetstatusen frem til 2006.
| 1 Merkur | 2 Venus | 3 Jorden | 4 Mars | 5 Jupiter | 6 Saturn | 7 Uranus | 8 Neptun | 9 Pluto .svg){kind=small} |
I 1992 oppdaget astronomene Aleksander Wolszczan og Dale Frail planeter rundt pulsaren PSR B1257+12.[42] Dette var den første definitive oppdagelsen av et planetsystem rundt en annen stjerne. 6. oktober 1995 kunngjorde Michel Mayor og Didier Queloz den første definitive oppdagelsen av en eksoplanet i bane rundt en hovedseriestjerne – 51 Pegasi.[43]
Oppdagelsen av eksoplaneter førte til en annen tvetydighet i å definere punktet hvor en planet blir en stjerne. Mange eksoplaneter har masser flere ganger høyere enn Jupiters som nærmer seg «brune dverger».[44] Brune dverger anses som stjerner på grunn av evnen til å fusjonere deuterium, en tyngre isotop av hydrogen. Mens stjerner mer massive enn 75 ganger Jupiter fusjonerer hydrogen, kan stjerner helt ned i 13 jupitermasser fusjonere deuterium. Deuterium er imidlertid sjeldent, og de fleste brune dvergene har sluttet å fusjonere deuterium lenge før de blir oppdaget, noe som gjør dem vanskelige å skille fra supermassive planeter.[45]
Med oppdagelsene av flere objekter i solsystemet i siste halvdel av det 20. århundre, og oppdagelsen av store objekter rundt andre stjerner, oppstod det uenigheter om hva som er en planet. Det var spesielt uenighet om hvorvidt et objekt skulle betraktes som en planet hvis den var en del av en bestemt populasjon, slik som et belte, eller hvis den var tilstrekkelig stor til å generere energi gjennom kjernefysisk fusjon av deuterium.
Et økende antall astronomer argumenterte for at Pluto skulle fratas planetstatusen. Mange lignende objekter ble funnet i samme region av solsystemet (Kuiperbeltet) i løpet av 1990-årene og tidlig i 2000-årene, og Pluto ble funnet å tilhøre en populasjon på tusener. Quaoar, Sedna, og Eris ble i populærpressen omtalt som den tiende planet, uten noen bred vitenskapelig anerkjennelse. I 2005 ble det kunngjort at Eris var 27 % mer massiv enn Pluto, og gjorde en offisiell definisjon av en planet ønskelig.
IAU vedtok en definisjon på en planet den 24. august 2006. Antallet planeter falt til åtte legemer som hadde «ryddet bane» (Merkur, Venus, jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun), og en ny klasse med dvergplaneter ble laget. Denne inneholdt opprinnelig tre objekter (Ceres, Pluto og Eris).[46]
I 2003 tok Den internasjonale astronomiske unions arbeidsgruppe for eksoplaneter et standpunkt for definisjonen av en planet. Deres definisjon var hovedsakelig fokusert på grensen mellom planeter og brune dverger:[2]
Definisjonen har blitt utstrakt brukt ved publisering av funn av eksoplaneter i akademiske publikasjoner.[lower-alpha 6] Den fungerer som en arbeidsdefinisjon inntil en mer permanent definisjon blir vedtatt. Den berører ikke den nedre massegrensen,[48] og styrer derfor klar av uenighetene om objektene i solsystemet. Definisjonen berører heller ikke objekter i bane rundt brune dverger, slik som 2M1207b.
En sub-brun dverg kan defineres som et objekt med planetmasse som dannes gjennom kollaps av en sky snarere enn akkresjon. Forskjellen i dannelse har ikke universell enighet; astronomer er delt i to leirer om hvordan man skal betrakte dannelsesprosessen for en planet som en del av klassifiseringen.[49] Det er ofte ikke mulig å fastslå dannelsesprosessen. En akkresjonsformet planet rundt en stjerne kan kastes ut fra systemet og bli friflytende, og en sub-brun dverg dannet av kollapsen av en sky kan bli fanget i en bane rundt en stjerne.
| Ceres | Pluto | Makemake | Haumea | Eris |
Regelen med 13 jupitermasser er en tommelfingerregel snarere enn en presis definisjon. Store objekter vil forbrenne det meste av sitt deuterium, og mindre objekter vil forbrenne noe av det. 13 jupitermasser ligger et sted i mellom. Mengden av deuterium som forbrennes avhenger ikke bare av massen, men også av sammensetningen og mengden av helium og deuterium til stede.[50]
Et annet kriterium for å skille planeter og brune dverger, er hvorvidt trykket i kjernen domineres av kolonnetrykk eller elektrondegenerering.[51][52]
Utdypende artikkel: Planetdefinisjon
Den nedre grensen ble tatt opp i IAUs generalforsamling 24. august 2006. Etter mye debatt og et mislykket forslag, stemte forsamlingen for en resolusjon som definerte planeter i solsystemet som:[1]
Et himmellegeme som er (a) i bane rundt solen, (b) har tilstrekkelig masse til at dens egengravitasjon overvinner kreftene til det solide legemet slik at det oppnår en hydrostatisk likevekt (nær kuleformet), og (c) har ryddet nabolaget rundt sin bane.
Med denne definisjonen har solsystemet åtte planeter. Legemer som oppfyller de to første betingelsene, men ikke den tredje klassifiseres som dvergplaneter – forutsatt at de ikke er naturlige satellitter. En komite i IAU foreslo opprinnelig en definisjon uten (c) som et kriterium.[53] Etter mange diskusjoner avgjorde en avstemning, at de legemene i stedet skulle klassifiseres som dvergplaneter.[54]
Definisjonen bygger på teorier om planetdannelser, der planetariske embryoer rydder sitt baneområde for andre mindre objekter. Som beskrevet av astronomen Steven Soter:[55]
Siden 2006 har definisjonen vært omstridt,[56][57] og mange astronomer vil ikke bruke den.[58] Uenigheten handler delvis om punkt (c) (rydde baneområdet) og om hvorvidt dvergplanetene burde tilhøre en bredere planetdefinisjon.
Plutos planetstatus har hatt en sterk kulturell betydning siden 1930. Oppdagelsen av Eris ble bredt omtalt i media som den tiende planeten, og omklassifiseringen til dvergplaneter fikk mye oppmerksomhet i media og blant befolkningen.[59]
Tabellen under lister legemer i solsystemet som tidligere ble ansett som planeter:
| Legeme (nåværende klassifisering) | Når og av hvem ble de ansett som planeter? | |||
|---|---|---|---|---|
| Stjerne | Dvergplanet | Asteroide | Måne | |
| Solen | Månen | Klassifisert som planeter i oldtiden. | ||
| Io, Europa, Ganymedes og Callisto | Jupiters fire største måner, kjent som de galileiske månene etter oppdageren Galileo Galilei. Han refererte til dem som «Medicianske Planeter» etter hans mesén, Medici-familien. | |||
| Titan,[lower-alpha 7] Iapetus,[lower-alpha 8] Rhea,[lower-alpha 9] Tethys,[lower-alpha 9] og Dione[lower-alpha 9] | Fem av Saturns måner, oppdaget av Christiaan Huygens og Giovanni Cassini. | |||
| Ceres[lower-alpha 10] | Pallas, Juno og Vesta | De første kjente asteroidene, fra oppdagelsen mellom 1801 og 1807 frem til reklassifiseringen i løpet av 1850-årene.[60] Ceres har i ettertid blitt klassifisert som en dvergplanet i 2006. | ||
| Astrea, Hebe, Iris, Flora, Metis, Hygeia, Parthenope, Victoria, Egeria, Irene og Eunomia | Flere asteroider oppdaget mellom 1845 og 1851. Den raskt voksende listen av planeter ga reklassifiseringen som asteroider blant astronomer, og dette ble bredt akseptert i 1854.[61] | |||
| Pluto[lower-alpha 11] | Det første kjente transneptunske objektet (småplanet med den store halvakse utenfor Neptun). Pluto ble nedklassifisert til dvergplanet i 2006. | |||
| Eris (først kalt Xena) | Oppdaget i 2005 på bilder tatt i 2003, og klassifisert som dvergplanet i 2006. | |||
Navnene på planetene i den vestlige verden er avledet fra praksisen til romerne, som avledet dem fra grekerne og babylonerne. I antikkens Hellas ble de to lyseste objektene, solen og månen, kalt Helios og Selene; den fjerneste planeten ble kalt Phainon, skinneren, etterfulgt av Phaethon, «lyssterk»; den røde planeten var kjent som Pyroeis, den «brennende»; den lyseste var kjent som Phosphoros, lysbringeren; og den flyktige siste planeten ble kalt Stilbon, glimteren. Grekerne gjorde også hver planet hellig til en av sine guder, olympierne: Helios og Selene var navnet på både planeter og guder, Phainon var hellig til Kronos, Titan som var far til olympierne; Phaethon var hellig for Zevs, Kronos' sønn som avsatte ham som konge; Pyroeis ble gitt til Ares, sønn av Zevs og krigsgud; Phosphoros ble styrt av Afrodite, kjærlighetsgudinnen; og Hermes, gudenes budbringer og guden over læring og kunnskap, hersket over Stilbon.[20]
Den greske praksisen med innpoding av gudenes navn på planetene ble lånt fra babylonerne. Babylonerne oppkalte Phosphoros etter kjærlighetsgudinnen Ishtar; Pyroeis etter krigsguden Nergal, Stilbon etter kunnskapsguden Nebo og Phaethon etter sjefsguden Marduk.[62] Det er for mange konkordanser mellom greske og babylonske navnekonvensjoner til at de kan ha oppstått separat.[20] For eksempel var den babylonske guden Nergal en krigsgud, og dermed identifiserte grekerne ham med Ares. Men i motsetning til Ares, ble Nergal også guden for pest og underverdenen.[63]
I dag kjenner de fleste i den vestlige verden planetene ved navn avledet fra gudene av Olympos. Moderne grekere bruker fremdeles de gamle navnene. Andre europeiske språk bruker romerske (eller latinske) navn, mye på grunn av innflytelsen fra det romerske keiserriket og senere den katolske kirke. Romerne, som i likhet med grekerne var indoeuropeiske, delte med dem en felles panteon under forskjellige navn, men de manglet de rike narrative tradisjonene som gresk poesi hadde gitt sine guder. I den senere perioden av den romerske republikk lånte romerske forfatter mye av de greske fortellinger, helt til de ble uadskillelige fra deres egen panteon.[64] Da romerne studerte gresk astronomi, ga de planetene sine navn etter sine egne guder: Merkurius (for Hermes), Venus (Afrodite), Mars (Ares), Iupiter (Zevs) og Saturnus (Kronos). Da de siste planetene ble oppdaget på 1800- og 1900-tallet, ble navnepraksisen opprettholdt med Neptūnus (Poseidon). Uranus er unik ved at den er oppkalt etter en gresk guddom i stedet for hans romerske motstykke Caelus.
Ifølge en tro som muligens stammer fra Mesopotamia, men som utviklet seg i det hellenistiske Egypt, trodde mange romere at de syv gudene som planetene var oppkalt etter, holdt øye med jorden i timeslange skift. Rekkefølgen på skiftene var Saturn, Jupiter, Mars, solen, Venus, Merkur og Månen – fra lengst fra til nærmest planeten.[65] Derfor ble den første dagen startet av Saturn (1. time), andre dag av solen (25. time), etterfulgt av månen (49. time), Mars, Merkur, Jupiter og Venus. Hver dag ble oppkalt etter guden som startet den, og dette er også rekkefølgen på ukedagene i den romerske kalender etter at den nundinalske syklusen ble avvist – og den er fremdeles bevart i mange moderne språk.[66]
Jorden er den eneste planeten uten et navn fra gresk-romersk mytologi. Den ble allment akseptert som en planet i det 17. århundre,[36] og det er ingen tradisjon for å kalle den opp etter en gud (det samme gjelder også, på norsk og engelsk i det minste, for solen og månen). Det anglo-saksiske ordet erda betyr grunn eller jord, og ble først brukt skriftlig som navnet på jordens sfære, muligens rundt 1300. Liksom ekvivalenter i andre germanske språk er navnet avledet fra urgermansk ertho, «grunn»,[67] og kan sees i det engelske ordet Earth, tysk Erde, nederlandsk Arde og skandinavisk jord.[68][67] Mange romanske språk har beholdt det gamle romerske ordet terra – eller varianter av det – med betydningen «tørt land», i motsetning til «hav».[69] Ikke-romerske språk bruker sine egne respektive ord. Grekerne har beholdt sitt opprinnelige navn, Γή (Ge eller Yi).
Kulturer utenfor Europa bruker andre navnesystemer. India bruker et system basert på Navagraha som inkorporerer de syv tradisjonelle planetene: Surya (solen), Chandra (månen), Budha (Merkur), Shukra (Venus), Mangala (Mars), Bṛhaspati (Jupiter), Shani (Saturn) og de stigende og synkende måneknutene Rahu og Ketu. Kina bruker et system basert på de fem kinesiske elementene: vann (Merkur), metall (Venus), ild (Mars), tre (Jupiter) og jord (Saturn). Det samme gjelder land i Øst-Asia som historisk sett vært underlagt kinesisk kulturell påvirkning, slik som Japan, Korea og Vietnam.[66]
Utdypende artikkel: Nebularhypotesen
Den rådende teorien er at planetene ble dannet fra en tåke som kollapset til en skive av gass og støv. En protostjerne ble dannet i kjernen, omgitt av en roterende protoplanetarisk skive. Gjennom akkresjon[lower-alpha 12] akkumulerte støvpartiklene i skiven masse til å danne stadig større legemer. Lokale konsentrasjoner av masse kjent som planetesimaler ble dannet, og disse akselererer akkresjonsprosessen ved å tiltrekke seg ytterligere masse ved hjelp av gravitasjonskreftene. Disse konsentrasjonene blir mer og mer kompakte helt til de kollapser innover på grunn av gravitasjonen og danner protoplaneter.[70] Etter at planetene når en diameter større enn jordens måne, begynner de å akkumulere en utvidet atmosfære. Denne bidrar til å øke tiltrekkingen av planetesimaler ved hjelp av atmosfærisk drag.[71]
Når protostjernen har vokst slik at den antennes for å danne en stjerne, fjernes den gjenlevende skiven fra innsiden og utover på grunn av fotofordampning, solvinden, Poynting-Robertson-effekten og andre effekter.[72][73] Etter dette vil det fremdeles være mange protoplaneter i bane rundt stjernen eller hverandre, men over tid vil mange kollidere og enten danne en enkelt, større planet eller frigjøre materiale som andre større protoplaneter eller planeter absorberer.[74] Objektene som har blitt mest massive vil fange annen masse i området rundt sin bane for å bli planeter. I mellomtiden kan protoplaneter som har unngått kollisjoner ha blitt naturlige satellitter til planeter gjennom en prosess med gravitasjonell innfanging, eller forbli i et belte med andre objekter og bli enten dvergplaneter eller smålegemer.
De energetiske nedslagene til de mindre planetesimalene (så vel som radioaktiv stråling) vil varme opp den voksende planeten og gjøre at den i hvert fall delvis smelter. Planetens indre begynner å differensieres etter masse og en mer kompakt kjerne utvikles.[75] Mindre terrestriske planeter mister det meste av atmosfæren på grunn av akkresjon, men den tapte gassen kan bli erstattet av utgassing fra mantelen og fra senere nedslag av kometer (mindre planeter vil miste atmosfæren de samlet på grunn av ulike unnslipningsmekanismer).[76]
Oppdagelsene av planetsystemer rundt stjerner andre enn vår egen gjør det mulig å utdype, revidere eller erstatte denne beretningen. Nivået på metallisitet – i astronomisk forstand mengden av grunnstoffer med atomnummer høyere enn 2 (helium) – antas å fastslå sannsynligheten for at en stjerne har planeter.[77] Metallrike populasjon I-stjerner vil derfor sannsynligvis ha et mer betydelig planetsystem enn metallfattige populasjon II-stjerner.
Utdypende artikkel: Solsystemet. Se også: Liste over objekter i solsystemet etter størrelse
Ifølge IAU er det åtte planeter og fem kjente dvergplaneter i solsystemet. I økende avstand fra solen er planetene:
Jupiter er størst med 381 jordmasser, mens Merkur er minst med 0,055 jordmasser.
Planetene i solsystemet kan deles inn i kategorier basert på sammensetning:
| Type | Navn | Ekvator- diameter[lower-alpha 14] |
Masse[lower-alpha 14] | Bane- radius (AE) |
Omløpstid (år)[lower-alpha 14] |
Inklinasjon mot solens ekvator (°) |
Bane- eksentrisitet |
Rotasjons- periode (dager) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Terrestrisk planet | Merkur | 0,382 | 0,06 | 0,39 | 0,24 | 3,38 | 0,206 | 58,64 |
| Venus | 0,949 | 0,82 | 0,72 | 0,62 | 3,86 | 0,007 | −243,02 | |
| Jorden[lower-alpha 15] | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 7,25 | 0,017 | 1,00 | |
| Mars | 0,532 | 0,11 | 1,52 | 1,88 | 5,65 | 0,093 | 1,03 | |
| Gasskjempe | Jupiter | 11,209 | 317,8 | 5,20 | 11,86 | 6,09 | 0,048 | 0,41 |
| Saturn | 9,449 | 95,2 | 9,54 | 29,46 | 5,51 | 0,054 | 0,43 | |
| Uranus | 4,007 | 14,6 | 19,22 | 84,01 | 6,48 | 0,047 | −0,72 | |
| Neptun | 3,883 | 17,2 | 30,06 | 164,8 | 6,43 | 0,009 | 0,67 | |
| Dvergplanet | Ceres | 0,08 | 0,000 2 | 2,5–3,0 | 4,60 | 10,59 | 0,080 | 0,38 |
| Pluto | 0,18 | 0,0022 | 29,7–49,3 | 248,09 | 17,14 | 0,249 | −6,39 | |
| Haumea | 0,15×0,12 | 0,0007 | 35,2–51,5 | 282,76 | 28,19 | 0,189 | 0,16 | |
| Makemake | ~0,12 | 0,0007 | 38,5–53,1 | 309,88 | 28,96 | 0,159 | ? | |
| Eris | 0,19 | 0,0025 | 37,8–97,6 | ~557 | 44,19 | 0,442 | ~0,3 |
| Type | Navn | Måner[lower-alpha 16] | Ringer | Atmosfære |
|---|---|---|---|---|
| Terrestrisk planet | Merkur | 0 | nei | minimalt |
| Venus | 0 | nei | CO2, N2 | |
| Jorden[lower-alpha 15] | 1 | nei | N2, O2 | |
| Mars | 2 | nei | CO2, N2 | |
| Gasskjempe | Jupiter | 67 | ja | H2, He |
| Saturn | 62 | ja | H2, He | |
| Uranus | 27 | ja | H2, He | |
| Neptun | 14 | ja | H2, He | |
| Dvergplanet | Ceres | 0 | nei | ingen |
| Pluto | 5 | nei | midlertidig | |
| Haumea | 2 | ? | ? | |
| Makemake | 0 | ? | ? [lower-alpha 17] | |
| Eris | 1 | ? | ? [lower-alpha 17] |
Utdypende artikler: Eksoplanet og ekstragalaktisk planet
Tidlig i 1992 annonserte radioastronomene Aleksander Wolszczan og Dale Frail oppdagelsen av to planeter i bane rundt pulsaren PSR B1257+12.[42] Oppdagelsen anses som den første definitive oppdagelsen av eksoplaneter. Pulsarene antas å ha blitt dannet fra de uvanlige restene etter supernovaen som produserte pulsaren i den andre runden av planetdannelser, eller å være restene etter steinete kjerner fra gasskjemper som overlevde supernovaen og så falt inn i sine nåværende baner.
Den første bekreftede oppdagelsen av en eksoplanet i bane rundt en vanlig hovedseriestjerne fant sted 6. oktober 1995, da Michel Mayor og Didier Queloz ved Université de Genève offentliggjorde oppdagelsen av en eksoplanet rundt 51 Pegasi. De fleste av de 5 366 eksoplanetene oppdaget per 3. mai 2023,[9] har masser som er sammenlignbare med eller større enn Jupiter. Eksoplaneter med masser like under Merkur til mange ganger Jupiter har imidlertid også blitt observert.[9] De minste kjente eksoplanetene går i bane rundt utbrente stjernerester kalt pulsarer, slik som PSR B1257+12.[79]
De største eksoplanetene, med masser fra 20 til 24 ganger Jupiters, faller inn under kategorien «super-Jupiter». I 2011 kjente man til 180 slike planeter, noen av dem varme, andre kalde.[80] Selv om de veier mer enn Jupiter, er mange av dem omtrent like store.[80]
Grovt regnet har det blitt funnet et dusin eksoplaneter med mellom 10 og 20 jordmasser,[9] slik som de som går i bane rundt stjernene My Arae, 55 Cancri og GJ 436.[81]
Kategorien «super-jorder» er mulige terrestriske planeter som er større enn jorden, men mindre enn Neptun eller Uranus. Per 2013 har det blitt funnet ca. 45 mulige super-jorder (avhengig av massegrense). Disse inkluderer OGLE-2005-BLG-390Lb og MOA-2007-BLG-192Lb, kalde isverdener oppdaget gjennom gravitasjonell mikrolinsing,[82][83] Kepler-10b, en planet med en diameter ca. 1,4 ganger jordens (den minste «super-jorden» som er målt)[84] og fem av de seks planetene som går i bane rundt den nærliggende røde dvergen Gliese 581.
Gliese 581 d har omtrent 7,7 ganger jordens masse,[85] mens Gliese 581 c har ca. fem ganger jordens masse og var opprinnelig antatt å være den første terrestriske planeten funnet innenfor en stjernes beboelige sone.[86] Mer detaljerte studier avslørte at de var litt for nære stjernen til å være beboelige. De avslørte også at den fjerneste planeten i systemet, Gliese 581 d, kunne potensielt være beboelig selv om den var mye kaldere enn jorden, dersom atmosfæren inneholdt tilstrekkelige mengder drivhusgasser.[87]
«Super-jorden» Kepler-22b ble senere bekreftet å gå i banen innenfor den beboelige sonen til sin stjerne.[88] Den 20. desember 2011 rapporterte laget bak Kepler-teleskopet om oppdagelsen av den første eksoplaneten på størrelse med jorden, Kepler-20e[3] og Kepler-20f,[4] i bane rundt en sol-lignende stjerne – Kepler-20.[5][6][7]
En såkalt «eksentrisk Jupiter» er en gasskjempe som roterer rundt sin stjerne i en svært eksentrisk bane. Den kan forhindre et planetsystem i å ha jordlignende planeter, fordi den som en massiv gasskjempe kan fjerne alle planeter med jordmasse fra den beboelige sone.[89]
En egen klasse kalt «mini-Neptun», ligner på Neptun med deres tykke atmosfære, men har betydelig lavere masse.[91] De ligner på «super-jordene» i størrelse, men ikke i sammensetning. Det er mulig de har en tykk atmosfære av hydrogen og helium øverst og dype hav av vann, ammoniakk, og tyngre stoffer under, men dette er ikke kjent med sikkerhet.
Det er uklart om de nyoppdagede store planetene ligner gasskjempene i solsystemet eller er av en ukjent type som for eksempel ammoniakk-kjemper eller karbonplaneter. Såkalte «hot Neptun»-, «hot Saturn»- og «hot Jupiter»-planeter går i tilnærmet sirkulære baner ekstremt nær moderstjernen, mottar langt mer stjernestråling enn gasskjempene i solsystemet, og er neppe samme type planeter.
Gasskjempen HD 189733 b ble observert 5. oktober 2005 under en passasje foran stjernen HD 189733.[92] Den er den første som ble oppdaget med karbondioksid i atmosfæren. Den 11. juli 2007 ble det påvist betydelige mengder vanndamp, nøytralt oksygen og organisk sammensatt metan i atmosfæren.[93][94][95][96]
«Hot Neptun», er som navnet tilsier, planeter med en masse som tilsvarer Uranus eller Neptun. My Arae c, som roterer rundt stjernen My Arae, ble oppdaget 25. august 2004.[98] Andre eksempler er Gliese 436 b[99] rundt den røde dvergen Gliese 436 og HAT-P-11b[100] rundt stjernen HAT-P-11.
«Hot Saturn» (også kalt puffy planets) er planeter med lavere tetthet enn «hot Jupiter»; eksempler er HAT-P-1b,[101][102] COROT-1b,[103] TrES-4b,[104] WASP-12b,[105] WASP-17b,[106] og Kepler-7b.[107] Disse planetene har mindre masse enn Jupiter, men er likevel ofte større. HAT-P-1b har for eksempel mindre enn halvparten av Jupiters masse, mens diameteren er 1.38 ganger større.[108]
Chthoniske planeter er teoretiske planeter, som går i bane så nær moderstjernen at atmosfæren har blitt blåst vekk av stjernestrålingen. Eksempelvis er atmosfæren i ferd med å blåses vekk på HD 209458 b som roterer rundt stjernen HD 209458.[109] Det er ennå ikke med sikkerhet påvist noen genuine chthoniske planeter.[110] COROT-7b, som ble oppdaget i februar 2009 omkring stjernen COROT-7, er blitt foreslått som en kandidat, men dette er ennå ikke fastslått med sikkerhet.[111][112]
Mer detaljerte observasjoner av eksoplaneter vil kreve en ny generasjon av instrumenter, inkludert romteleskoper. Per tid søker COROT og Kepler-teleskopene etter variasjoner i lysstyrken til stjerner forårsaket av passerende planeter. Flere prosjekter har også blitt foreslått for å danne en pil av romteleskoper som skal søke etter eksoplaneter med masser sammenlignbare med jorden. Disse inkluderer det NASAs foreslåtte Terrestrial Planet Finder og Space Interferometry Mission og CNES' PEGASE.[114]
New Worlds Mission er en okkulterende enhet som kan arbeide i konjunksjon med James Webb Space Telescope. Finansieringen for noen av disse prosjektene er imidlertid ukjent. De første spektra av eksoplaneter ble rapportert i februar 2007 (HD 209458 b og HD 189733 b).[115][116] Frekvensene av slike terrestriske planeter er en av variablene i Drakes ligning som anslår antallet intelligente, kommuniserende sivilisasjoner i vår galakse.[117]
Astronomer operer også med teoretiske ekstragalaktiske planeter i andre galakser enn vår egen, Melkeveien.[118] Ved å bruke gravitasjonell mikrolinsing hevdet et team av forskere i juni 2009, at de hadde oppdaget en planet med en masse 6-7 ganger Jupiters i Andromedagalaksen, i det nærmeste galaktiske nabolaget. Den vil i så fall være den første som er oppdaget i Andromeda.[119][120]
Et objekt med planetmasse (PMO eller planemo) er et himmellegeme som er tilstrekkelig massiv til å oppnå hydrostatisk likevekt (bli rundt på grunn av sin egen tyngdekraft), men ikke så massiv at den kan opprettholde fusjon i kjernen som en stjerne.[51] Per definisjon er alle planeter objekter med planetmasse, men formålet med begrepet er å beskrive objekter som ikke følger typiske forventninger for en planet. Disse inkluderer dvergplaneter, de større månene, frittflytende planeter som ikke går i bane rundt en stjerne, slik som falske planeter som er skutt ut fra sitt system, og objekter som ble dannet gjennom en skykollaps snarere enn akkresjon (sub-brune dverger).
Utdypende artikkel: Interstellar planet
Datasimuleringer av dannelsen av stjerne- og planetsystemer har antydet at noen objekter med planetmasse vil forsvinne ut i det interstellare rommet.[121] Enkelte forskere har hevdet at slike objekter funnet vandrende i det dype rommet burde klassifiseres som «planeter», mens andre har foreslått at de er stjerner med lav masse.[122][49]
Utdypende artikkel: Sub-brun dverg
Stjerner dannes ved at gasskyer kollapser, men mindre objekter kan også dannes via skykollapser. Objekter med planetmasse som dannes på denne måten kalles noen ganger sub-brune dverger. Sub-brune dverger kan være frittflytende, slik som Cha 110913-773444, eller gå i bane rundt et større objekt slik som 2MASS J04414489+2301513.
For en kort periode i 2006 trodde astronomer at de hadde funnet et binærsystem med slike objekter, Oph 162225-240515, som oppdagerne beskrev som «planemos», eller «planetmasse-objekter». Senere analyser fastslo at hver av massene trolig er større enn tretten jupitermasser, og at de er to brune dverger.[123][124][125]
I dobbeltstjernesystemer hvor stjernene er nær hverandre kan en av stjernene miste masse til en tyngre ledsager, og bli et objekt med planetmasse. Et eksempel er et objekt med Jupiter-masse i bane rundt pulsaren PSR J1719-1438.[126]
Noen store satellitter er like store eller større enn planeten Merkur, for eksempel Jupiters galileiske måner og Titan. Alan Stern har argumentert for at kun geofysiske egenskaper skal telle i en planetdefinisjon, uavhengig av beliggenhet. Han har foreslått begrepet satellittplanet for en satellitt på størrelse med en planet. På samme måte skulle dvergplaneter i asteroidebeltet og Kuiperbeltet også betraktes som planeter ifølge Stern.[127]
Hver planet har unike fysiske egenskaper, men også en rekke fellestrekk. Ringer og naturlige satellitter har til nå bare blitt observert i solsystemet, mens andre egenskaper er også vanlige for eksoplaneter.
I henhold til de nåværende definisjonene går alle planeter i omløp rundt stjerner, og «frie planeter» er ekskludert. I solsystemet går alle planetene i bane rundt solen i samme retning som solen roterer (mot klokken sett ovenfra solens nordpol). Minst én eksoplanet, WASP-17b, går i bane mot rotasjonsretningen til sin stjerne.[128] Tiden for et omløp av en planets bane er kjent som dens sideriske omløpstid eller år.[129] En planets år avhenger av avstanden fra stjernen; jo lengre unna den er stjernen, jo lengre varer et år. Dette skyldes en lengre bane rundt stjernen, men også at hastigheten blir mindre siden den er mindre påvirket av stjernens gravitasjon.
Fordi ingen planets bane er perfekt sirkulær, varierer avstanden fra stjernen i løpet av et år. Det nærmeste punktet fra stjernen kalles periastrum (perihelium i solsystemet), mens punktet lengst unna kalles apastrum (aphelium). På vei mot periastrum øker hastigheten siden den gravitasjonelle potensielle energien endres til kinetisk energi, akkurat som objekter i fritt fall på jorden akselererer mens de faller. På vei mot apastrum avtar hastigheten, liksom et objekt som kastes oppover på jorden mister hastigheten når den nærmer seg toppen av banen.[130]
Hver planets bane har et sett med baneelementer:
Planeter har også varierende grader av aksehelning; de ligger ved en vinkel mot planet til sine stjerners ekvator. Dette gjør at mengden lys som treffer de ulike halvkulene varierer i løpet av et år; når den nordlige halvkulen er lengst bort fra stjernen, er den sørlige halvkulen nærmest, og vice versa. Hver planet innehar derfor årstider – endringer i klimaet over et år. Tidspunktene for når hemisfærene peker bort eller mot stjernen er kjent som solverv. Hver planet har to solverv i løpet av et omløp rundt sin stjerne; når den ene halvkulen har sommersolverv – når dagen er lengst – har den andre vintersolverv – når dagen er kortest.
Den varierende mengden av lys og varme som når hver av halvkulene skaper årlige endringer i værmønstre for hver halvdel av planeten. Jupiters aksehelning er svært liten; årstidenes endringer er derfor minimale. Uranus har en aksehelning så ekstrem at den tilnærmet ligger på siden, slik at halvkulene enten har uavbrutt sollys eller uavbrutt mørke rundt tidspunktet for solverv.[135] Blant eksoplanetene er aksehelningene ikke kjent med sikkerhet, men de fleste «hot Jupiter»-planetene antas å ha en ubetydelig til ingen aksehelning som et resultat av nærheten til moderstjernene.[136]
Planetene roterer rundt en usynlig akse gjennom sentrum. Rotasjonsperioden er kjent som en dag. De fleste av planetene i solsystemet roterer i samme retning som solen, som er mot klokken sett fra ovenfra solens nordpol. Unntaket er Venus[137] og Uranus[138] som roterer med klokken. På grunn av Uranus' ekstreme aksehelning er det ulike konvensjoner om hvilken av polene som er «nord», og dermed også om den roterer med eller mot klokken.[139] Uavhengig av konvensjonen som brukes har Uranus en retrograd rotasjon relativ til sin bane.
Rotasjonen kan settes i gang av flere faktorer under dannelsen. Et netto drivmoment kan settes i gang av de individuelle drivmomentbidragene til akkreterte objekter. Gasskjempenes akkresjon av gass kan også bidra til drivmomentet. I de siste fasene av dannelsen, kan en stokastisk prosess med protoplanetarisk akkresjon tilfeldig endre spinnaksen.[140] I solsystemet er det stor variasjon i lengden på dagene til de respektive planetene. Venusdøgnet tilsvarer 243 dager på jorden, mens gasskjempenes døgn tilsvarer noen få timer på jorden.[141]
Rotasjonsperioden til eksoplaneter er ikke kjent, men nærheten til moderstjernene betyr at «hot Jupiter»-planeter er tidevannslåst (banene er synkron med stjernenes rotasjon). Det betyr at den ene siden alltid vil vende mot stjernen og være belyst, mens den andre alltid vil være mørklagt.[142]
En planet har ryddet sitt nabolag. Den har akkumulert tilstrekkelig masse til å samle opp eller feie bort alle planetesimalene i sin bane. I praksis går en planet i en isolert bane rundt sin stjerne, i motsetning til å dele banen med en rekke tilsvarende store objekter. Denne egenskapen var et mandat som en del av IUA planetdefinisjon i august 2006. Kriteriet ekskluderer Pluto, Eris og Ceres som planeter, og de er i stedet klassifisert som dvergplaneter.[1] Selv om dette kriteriet per i dag kun gjelder for solsystemet, er det blitt funnet en rekke systemer av eksoplaneter hvor det ser ut til at rydding av nabolaget finner sted i skivene som omgir stjernene.[143]
Utdypende artikler: Masse og hydrostatisk likevekt
En planet er tilstrekkelig massiv til at kraften av dens egen gravitasjon dominerer over den elektromagnetiske kraften som binder den fysiske strukturen – og fører til hydrostatisk likevekt. Derfor er alle planeter tilnærmet kuleformet. Opp til en viss masse kan et objekt ha uregelmessig form, men utover det punktet, som varierer avhengig av legemets sammensetning, begynner gravitasjonen å trekke et objekt mot sitt eget sentrum av masse til legemet kollapser til en kule.[144]
Massen skiller også planetene fra stjerner. Den øvre massegrensen for planeter er omtrent tretten ganger Jupiters masse for objekter med sollignende isotopforekomster. Legemer med høyere masse har forhold egnet for kjernefysisk fusjon. I solsystemet har kun solen en slik masse, men det finnes eksoplaneter med størrelsen. Det er ikke full enighet om grensen på tretten jupitermasser. Extrasolar Planets Encyclopaedia inkluderte frem til 2011 objekter med inntil 20 jupitermasser, og har senere satt en grense på 25 jupitermasser.[145] Exoplanet Data Explorer inkluderer opp til 24 jupitermasser.[146]
Den minste kjente planeten, PSR B1257+12 A, ble oppdaget i 1994 i bane rundt en pulsar, og var en av de første eksoplanetene som ble oppdaget. Massen er omtrent halvparten av Merkurs.[9] Den minste kjente planeten i bane rundt en hovedseriestjerne utenom solen er Kepler-20e med en masse som omtrent tilsvarer Venus.
Utdypende artikkel: Planetær differensiering
Hver planet begynte sin eksistens i en helt flytende tilstand; i den tidlige formasjonen sank de tyngre materialene mot sentrum og etterlot de lettere materialene nær overflaten. Hver planet har derfor et differensiert indre bestående av en tett planetkjerne omgitt av en mantel som enten er eller var flytende. De terrestriske planetene er forseglet med harde skorper,[147] men i gasskjempene løses mantelen bare opp i de øvre skylagene.
De terrestriske planetene har kjerner av magnetiske grunnstoffer som jern og nikkel, og mantler av silikater. Jupiter og Saturn antas å ha kjerner av bergarter og metall omgitt av mantler av metallisk hydrogen.[148] Uranus og Neptun har kjerner omgitt av mantler av vann, ammoniakk, metan og andre iser.[149] Væsken i deres kjerner danner en geodynamo som genererer et magnetfelt.[147]
Alle planetene i solsystemet unntatt Merkur[150] har atmosfærer, siden gravitasjonen er tilstrekkelig sterk til å holde gasser nær overflaten. De store gasskjempene er massive nok til å holde store mengder av de lette gassene hydrogen og helium nært, mens de mindre planetene mister disse gassene ut i rommet.[151] Sammensetningen av jordens atmosfære er annerledes enn hos de andre planetene fordi de ulike livsprosessene på planeten har introdusert fritt molekylært oksygen.[152]
Planetatmosfærer påvirkes av ulike innstrålinger eller indre energi som fører til dannelse av dynamiske værsystemer slik som orkaner (på jorden), sandstormer som dekker hele planeten (på Mars) og antisykloner på Jupiter (den store røde flekken) og hull i atmosfæren (på Neptun).[135] Minst én eksoplanet, HD 189733 b, har blitt hevdet å ha et slikt værsystem – lignende den store røde flekken, men dobbelt så stort.[153]
«Hot Jupiter»-planeter mister atmosfæren ut i rommet på grunn av nærheten til og strålingen fra moderstjernene omtrent på samme måte som halene til kometer.[154][155] Store varasjoner mellom temperaturene på dag- og nattsidene kan produsere supersoniske vinder.[156] Dag- og nattsiden på HD 189733 b har tilsynelatende svært like temperaturer, og indikerer at atmosfæren effektivt fordeler stjernens energi rundt planeten.[153]
Utdypende artikkel: Magnetosfære
Mange planeter har iboende magnetiske momenter som gir opphav til magnetosfærer. Et magnetfelt indikerer at planeten fremdeles er geologisk aktiv, hvor strømmer av elektrisk konduktive materialer i det indre genererer magnetfeltene. Disse feltene endrer vekselvirkningen mellom planeten og solvinden betydelig. En magnetisert planet danner et hulrom i solvinden rundt seg selv (magnetosfære) som solvinden ikke kan trenge inn i. Magnetosfæren kan være mye større enn selve planeten. I motsetning har ikke-magnetiserte planeter bare en liten magnetosfære som kommer av vekselvirkningen mellom ionosfæren og solvinden, og denne kan ikke effektivt beskytte planeten.[157]
Av de åtte planetene i solsystemet er det bare Venus og Mars som mangler magnetfelt.[157] I tillegg har jupitermånen Ganymedes et magnetfelt. Av de magnetiserte planetene er magnetfeltet til Merkur det svakeste. Det er så vidt i stand til å avlede solvinden. Ganymedes magnetfelt er mange ganger større, og Jupiters er det største i solsystemet (så sterkt at det er en alvorlig helserisiko for fremtidige bemannede ekspedisjoner til månene). Magnetfeltene til de andre kjempeplanetene har omtrent tilsvarende styrke som jordens magnetfelt, men det magnetiske momentet er betydelig større. Magnetfeltet til Uranus og Neptun heller sterkt relativt til rotasjonsaksen og er fordrevet fra sentrum av planeten.[157]
I 2004 observerte astronomer på Hawaii en eksoplanet rundt stjernen HD 179949 som tilsynelatende forårsaket en solflekk på overflaten til moderstjernen. De mente at planetens magnetosfære overførte energi til stjernens overflate og økte temperaturen på 7 760 °C med ytterligere 400 °C.[158]
Utdypende artikler: Baneresonans, naturlig satellitt og planetarisk ring
Flere planeter eller dvergplaneter i solsystemet – slik som Neptun og Pluto – har omløpsperioder som er i resonans med hverandre eller med mindre legemer (dette er også vanlig i satellittsystemer). Alle unntatt Merkur og Venus har naturlige satellitter («måner»). Jorden har én, Mars har to, og gasskjempene har en rekke komplekse månesystemer. Mange av gasskjempenes måner ligner terrestriske planeter og dvergplaneter, og noen har blitt studert med tanke på mulig liv (spesielt Europa).[159][160][161]
De fire gasskjempene er omgitt av planetariske ringer av ulik størrelse og kompleksitet. Ringene er primært sammensatt av støv og partikkelmaterie, men kan inneholde små månelignende gjenstander hvis gravitasjon er med på å forme og vedlikeholde ringene. Ringene antas å være et resultat av naturlige satellitter som kom under moderplanetens Rochegrense og ble revet i stykker av tidevannskrefter.[162][163]
Den røde dvergen Gliese 876 er omgitt av de fire kjente eksoplanetene Gliese 876 b,[164] Gliese 876 c,[165] Gliese 876 d[166] og Gliese 876 e. Planetene e, b og c har en 1:2:4 Laplace-resonans, som ellers bare er kjent i solsystemet.[113] I planetsystemet rundt stjernen Kepler-11, ca 2000 lysår unna, har planetene Kepler-11b og Kepler-11c en 5:4 baneresonans.[167]
Ingen måner (eksomåner) er ennå med sikkerhet bekreftet rundt eksoplaneter, men det finnes kandidater. Stjernen 1SWASP J140747.93-394542.6 i konstellasjonen Kentauren har en planet med en mulig måne.[168] Eksoplaneten WASP-12b har også en kandidat til en måne omkring seg.[169]
Planetære ringer er vanskelig å observere rundt eksoplaneter, selv om temaet har inspirert mange kunstnere. Planeten rundt 1SWASP J140747.93-394542.6, nevnt ovenfor, er en mulig kandidat til en planet med ringer.[170] Den sub-brune dvergen Cha 110913-773444, som har blitt beskrevet som en interstellar planet, antas å være omgitt av en liten protoplanetarisk skive.[122]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
.jpg)
