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類地行星(英語:terrestrial planet),又稱地球型行星(telluric planet)或岩石行星(rocky planet)都是指以硅酸鹽岩石為主要成分的行星。這個項目的英文字根源自拉丁文的「Terra」,意思就是地球或土地。由於大眾媒體的流行,加上對象是行星,因此在二合一下採用「類地」行星這個譯名。類地行星與氣體巨星有極大的不同,氣體巨星可能沒有固體的表面,而主要的成分是氫、氦和存在不同物理狀態下的水。截至2013年11月4日,根據開普勒太空任務[1]的數據,銀河系估計共有逾400億圍繞着類太陽恆星或紅矮星公轉,位於適居帶內,且接近地球大小的類地行星存在。其中110億顆是圍繞着類太陽恆星公轉。而最近的一個距離地球12光年。

構造

類地行星的構造都很相似:中央是一個以鐵為主,且大部分為金屬的核心,圍繞在周圍的是以硅酸鹽為主的地凾。月球的構造也相似,但核心缺乏鐵質。類地行星有峽谷、撞擊坑、山脈和火山。類地行星的大氣層都是再生大氣層,有別於類木行星直接來自於太陽星雲的原生大氣層。

理論上,類地行星或是岩石可以分為兩類,一類以硅化合物為主,另一類以碳化物為主,像是含碳球粒隕石的小行星。這兩類分別稱為硅酸鹽行星和碳行星(或鑽石星)。

太陽系的類地行星

地球所在的太陽系有四顆類地行星:水星、金星、地球和火星[2],和一顆類地矮行星,穀神星。而像冥王星雖然有像類地行星的固體表面,但是以冰為主要的成分(參考冰矮星)。當太陽系形成時,應該還有很多這樣的天體(微行星),但是她們可能都在太陽星雲形成四顆氣體巨星的過程中被合併或毀滅。類地行星中,只有地球現在仍有活躍的水圈。

太陽系外的類地行星

迄今,天文學家在太陽系外發現的外太陽系行星幾乎都是氣體巨星,因為氣體巨星較大而容易觀測或推斷其存在。但是還有一定數量的系外行星被懷疑或確認是類地行星。

亞歷山大·沃爾茲剛偵測到第一顆外太陽系的類地行星,發現三顆環繞脈衝星PSR B1257+12的行星,質量分別是地球的0.02、4.3和3.9倍。這是個意外的發現,它們的凌中斷了脈衝星的電波輻射。(如果不是軌道經過脈衝星的前方,不可能被發現。)

當第一顆環繞熔合星的系外行星飛馬座51b被發現時,許多天文學家都假設它是一顆碩大類地行星,因為如果是巨大的氣體行星,不可能在如此的距離上緊挨着恆星(0.052AU)。然而隨後一顆相似的系外行星(HD 209458 b)直徑被測量出來,由凌的現象顯示這些行星的確是氣體巨星。

未來,將有一定數量的望遠鏡有能力直接觀察到類地行星,包括類地行星搜尋者(Terrestrial Planet Finder)、太空干涉測量任務、達爾文任務、新世界任務、開普勒計劃和貓頭鷹天文望遠鏡(Overwhelmingly Large Telescope)。而天文學家也認為許多或大多數的近似太陽的恆星附近可能都存在類地行星。

視頻

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參考文獻