Планеты земной группы

Планеты земной группы обладают высокой средней плотностью и состоят преимущественно из силикатов (мантия) и железа (ядро) (в отличие от планет-гигантов и каменно-ледяных карликовых планет, объектов пояса Койпера и облака Оорта). Луна имеет похожее строение, но с ме́ньшим ядром. Наибольшая планета земной группы — Земля — более чем в 14 раз уступает по массе наименее массивному газовому гиганту — Урану, но при этом примерно в 400 раз массивнее наибольшего известного объекта пояса Койпера.

Планеты земной группы состоят главным образом из кислорода, кремния, железа, магния, алюминия и других тяжёлых химических элементов.

Все планеты земной группы имеют следующее строение:

• в центре — ядро из железа с примесью никеля;
• средний слой — мантия, состоящая из силикатов;
• внешний слой — кора, образовавшаяся в результате частичного плавления мантии и состоящая также из силикатных пород, но обогащённая несовместимыми элементами.

Земля отличается от других планет земной группы высокой степенью химической дифференциации вещества и широким распространением гранитов в коре.

Две из планет земной группы (самые далёкие от Солнца — Земля и Марс) имеют спутники. Ни одна из них (в отличие от всех планет-гигантов) не имеет колец.

Сравнение строения Луны и планет земной группы.

Первые открытые экзопланеты были в основном газовыми и ледяными гигантами, так как из-за больших масс и размеров их легче всего обнаружить. Однако со временем стали открываться и другие планеты, характеристики которых больше похожи на земные. В основном это суперземли — планеты с массой, превышающей массу Земли, но меньшей 10 M_⊕ (при этом суперземли не обязательно близки к Земле по составу, температуре, пригодности для существования жизни и другим характеристикам)^[7][8][9].

Первые две суперземли были открыты радиоастрономами Александром Вольщаном и Дейлом Фрейлом в 1992 году^{[10][11][12][13]}. Они обращаются вокруг пульсара PSR 1257+12 и имеют массы 4,3 и 3,9 M_⊕^[14] (третья планета этого пульсара имеет массу около 0,02 M_⊕ и не является суперземлёй). Следующая суперземля, 55 Рака e массой 7,8 M_⊕, была обнаружена только в 2004 году (однако она не является землеподобной по составу, а, вероятно, представляет собой нептуноподобную планету, которая потеряла бо́льшую часть своей атмосферы, обнажив ядро)^[15]. Ещё две предположительно землеподобные экзопланеты были открыты в 2005—2006 годах: Глизе 876 d массой 6—7 M_⊕ и OGLE-2005-BLG-390L b массой 5,5+5,5
−2,7 M_⊕ соответственно.

Кроме того, в декабре 2005 года астрономы сообщили об обнаружении звезды HD 12039 главной последовательности и спектрального класса G3—G5 (то есть очень похожей на Солнце), которая окружена остаточным диском из множества каменистых частиц размером до нескольких микрометров. Причём, возраст звезды оценивается всего в 30 млн лет. Это означает, что данная околозвёздная система находится на ранней стадии эволюции и из окружающих звезду обломков могут формироваться каменистые планеты^[16][17].

К середине 2017 года было известно 3700 подтверждённых экзопланет, из которых 2600 были открыты транзитным методом с помощью наблюдений космического телескопа «Кеплер». Из них 30 планет считались похожими на Землю по размеру и находящимися в зоне обитаемости своей звезды. Поскольку транзитным методом можно заметить лишь очень малую долю реально существующих экзопланет, расчёты, основанные на этих данных с учётом соответствующих поправок, показывали, что 20—50 % звёзд нашей Галактики должны иметь землеподобные планеты в зоне обитаемости^[19][20].

Запущенный в 2013 году космический телескоп Gaia к 2018 году измерил с высокой точностью расстояния до 1,3 млрд звёзд Млечного Пути, что позволило вычислить их светимости. Результаты показали, что многие из этих звёзд ярче и крупнее, чем предполагалось ранее. Отсюда следовало, что и размеры обращающихся вокруг них экзопланет, определённые транзитным методом, должны быть больше по сравнению с предыдущими оценками. Однако тела существенно крупнее Земли не могут быть каменистыми: они обычно состоят в основном из жидкости или газа. Кроме того, увеличение радиуса и светимости звезды означает, что её зона обитаемости должна находиться дальше от неё. Отсюда следовал вывод, что некоторые из экзопланет, которые ранее считались землеподобными по размеру и температуре, на самом деле, крупнее и горячее. Таким образом, данные Gaia в 2018 году уменьшили оценку количества землеподобных и потенциально обитаемых планет с 30 до 2—12 (из известных на тот момент 3800 экзопланет). С другой стороны, результаты Gaia подтвердили качественный вывод, что такие планеты широко распространены в Галактике^[19][20].

В 2025 году космический телескоп TESS обнаружил три потенциально землеподобные экзопланеты, обращающиеся вокруг компонентов двойного красного карлика TOI-2267. Существование двух из них было независимо подтверждено с помощью наземных телескопов (в том числе методом доплеровской спектроскопии). Их рассчитанные радиусы лежат в интервале от 1 до 1,36 R_⊕, а орбитальные периоды составляют 2,28 и 3,49 суток. Третья планета, с предполагаемым радиусом 0,95 либо 1,13 R_⊕ (в зависимости от того, вокруг какого из компонентов системы она обращается) и орбитальным периодом 2,03 суток, ещё остаётся в статусе кандидата^[21][22].

По состоянию на декабрь 2025 года подтверждено существование 6061 экзопланеты. Из них 543 планеты имеют радиус меньше 1,25 R_⊕, 103 планеты имеют массу меньше 3 M_⊕^[23].

Землеподобные планеты классифицируют следующим образом^[24]:

• Железные планеты — гипотетический тип планет, состоящих полностью или практически полностью из железа, и не имеющих мантии. В Солнечной системе к такому типу планет ближе всего Меркурий^[25][26]: по разным оценкам, масса его ядра составляет 60—70 % его массы. Считается, что такие планеты образуются в частях протопланетного диска, близких к звезде, и содержащих много железа^[27].
• Силикатные планеты — тип планет, имеющих силикатную мантию и железное ядро. К ним относятся планеты земной группы в Солнечной системе.
• Безъядерные планеты — гипотетический тип планет, не имеющих металлического ядра. Они являются противоположностью железным планетам. В Солнечной системе нет таких планет, однако, в ней встречаются хондриты и различные астероиды, не имеющие в составе железа. Такие планеты образуются в удалённых от звезды областях протопланетного диска, где железа мало.
• Углеродные планеты — гипотетический тип планет, имеющих железное ядро и углеродистую мантию. В Солнечной системе нет таких планет, но астероиды класса C по составу близки к таким объектам.