Planeetta

Planeetta on suurimassainen tähteä kiertävä taivaankappale, joka on painovoimansa vaikutuksen vuoksi lähes pallon muotoinen ja on tyhjentänyt ympäristönsä planetesimaaleista. Sana planeetta tulee muinaiskreikan sanoista αστήρ πλανήτης (astēr planētēs), jotka tarkoittavat ”vaeltavaa tähteä”.

Aurinkokuntamme planeetat.

Planeetat heijastavat tähtensä valoa. Tähti ja sitä kiertävät planeetat sekä muut pienemmät kappaleet muodostavat planeettakunnan, jollainen on myös oma Aurinkokuntamme. Aurinkokunnassa on kahdeksan planeettaa. Aurinkokunnan ulkopuolisia planeettoja kutsutaan eksoplaneetoiksi.

Määritelmä

Pääartikkeli: Planeetan määritelmä

Tähtitieteen ylin auktoriteetti Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni antoi kokouksessaan vuonna 2006 Aurinkokunnan planeetalle tähtitieteellisen määritelmän. Sen mukaan planeetaksi kutsutaan kappaletta, joka kiertää Aurinkoa, jonka massa on tarpeeksi suuri tehdäkseen siitä pyöreän, ja joka hallitsee omaa kiertorataansa.

Aiemmin planeetaksi luettu Pluto menetti uuden määritelmän myötä statuksensa, sillä se ei täytä kolmatta ehtoa: noin 20 vuotta kiertoajastaan se kulkee Neptunuksen radan sisäpuolella, jolloin Neptunus on sen alueella kiertoradan hallitseva osapuoli. Lisäksi Pluto on vain yksi monista Kuiperin vyöhykkeen kohteista, jotka kiertävät Aurinkoa keskimäärin Neptunusta kauempana.

Myös ensimmäiset löydetyt asteroidit Vesta, Juno, Ceres ja Pallas oli luokiteltu planeetoiksi ennen 1850–1860-lukuja, jolloin uusien asteroidien löytyminen sai tähtitieteilijät ymmärtämään niiden olevan vain ensimmäiset löydetyt kohteet asteroidivyöhykkeellä.

Planeetoiksi kutsutaan myös eksoplaneettoja, jotka kiertävät jotain muuta tähteä kuin Aurinkoa. Lisäksi tähtienvälisessä avaruudessa vaeltaa tähtienvälisiä planeettoja. Nämä planeetan kaltaiset kappaleet eivät ole gravitaationaalisesti sidottuja muihin kohteisiin, joten ne eivät tiukasti tulkiten ole planeettoja.

Planeettatyypit

Planeetat voidaan jakaa erilaisiin ryhmiin niiden koon ja koostumuksen mukaan. Jotkin ryhmät ovat hypoteettisia, sillä niihin kuuluvia planeettoja ei ole Aurinkokunnassamme.

Kaasujättiläiset ovat Jupiterin ja Saturnuksen kaltaisia, hyvin suuria planeettoja. Ne koostuvat pääasiassa vedystä ja heliumista. Niiden ohut ulkokerros on kaasua ja sisäosa nestettä, ja ydin on luultavasti sulaa kiveä ja metalleja. Kaasujättiläisten massa vaihtelee Jupiterin massan kuudesosasta jopa 30 Jupiterin massaisiin Super-Jupitereihin, mutta niiden läpimitta on lähes sama. Vain lähellä tähteä kiertävät, niin sanotut kuumat jupiterit, ovat suurempia.

Jääjättiläiset ovat Neptunuksen ja Uranuksen kaltaisia planeettoja. Ne ovat pienempiä kuin kaasujättiläiset mutta selvästi maapalloa ja supermaapalloja suurempia. Jääjättiläiset koostuvat suurimmaksi osaksi jäästä. Jääjättiläiset ovat selvästi yleisempiä kuin kaasujättiläiset, ja niitä saattaa olla noin kolmasosa kaikista planeetoista.

Minineptunukset ja supermaapallot ovat jääjättiläisiä pienempiä mutta maapalloa ja muita kiviplaneettoja suurempia planeettoja. Tällaisia planeettoja ei ole Aurinkokunnassa. Supermaapallot ovat kooltaan 1,0–1,7 kertaa maapallon kokoisia ja minineptunukset 2,0–3,0 kertaa maapallon kokoisia. Kokovälillä 1,7–2,2 on suhteellisen vähän planeettoja. Supermaapallot ovat maapallon kaltaisia kiinteäpintaisia planeettoja, joilla on ohut ilmakehä. Minineptunuksilla on kiinteä ydin, jonka päällä on paksu vety- ja heliumkaasukehä, mutta niillä ei ole jäävaippaa.

Kiviplaneetat ovat massaltaan maapallon tai supermaapallon suuruisia. Niiden pinta on kivinen: joko sulaa laavaa, kuumaa kalliota tai kuivaa hiekka-aavikkoa. Kivisiä, vedettömiä aavikkoplaneettoja ovat Merkurius, Venus ja Mars.

Vesiplaneetan ja jääplaneetan sisus on kiveä mutta pinta on vettä, joko sulassa olomuodossa tai jäässä. Jos planeetan pintalämpötila on suurempi kuin veden kiehumispiste, planeetan ilmakehä on täynnä kuumaa höyryä. Myös Maa on kiviplaneetta, jonka pinta on suureksi osaksi veden peitossa. Koko maapallon massasta merissä oleva vesi muodostaa kuitenkin vain 0,02 prosenttia, joten Maata ei luokitella meriplaneetaksi. Maankaltaisia planeettoja ei toistaiseksi ole löydetty muista planeettakunnista.

Muita hypoteettisia planeettatyyppejä ovat esimerkiksi hiiliplaneetta ja heliumplaneetta.

Elinkelpoisia planeettoja ovat planeetat, joilla on sopivat olosuhteet elämän synnylle. Maapallon kaltaista elämää ylläpitävän planeetan täytyisi sijaita planeettakuntansa elämänvyöhykkeellä, jossa planeetan pinnalla voi olla sulaa vettä. Myös planeetan ilmakehän täytyisi olla elämälle suosiollinen.

Aurinkokunnan planeetat

Pääartikkeli: Taulukoita Aurinkokunnan planeetoista

Planeettojen ominaisuudet
Nimi	Symboli	Päiväntasaajan läpimitta Maan läpimittaa	Massa Maan massaa	Keskietäisyys Auringosta (AU)	Kiertoaika (vuotta)	Radan kaltevuus auringon päiväntasaajaa vastaan (°)	Radan soikeus	Pyörähdysaika (päivää)	Kuita	Renkaita	Kaasukehä
Maankaltaiset planeetat
Merkurius		0,39	0,06	0,39	0,24	3,38	0,206	58,64	ei	ei	minimaalinen
Venus		0,95	0,82	0,72	0,62	3,86	0,007	<243,02	ei	ei	CO2, N2
Maa		1,00	1,00	1,00	1,00	7,25	0,017	0,997	1	ei	N2, O2
Mars		0,53	0,11	1,52	1,88	5,65	0,093	1,03	2	ei	CO2, N2
Jättiläisplaneetat
Jupiter		11,21	317,8	5,20	11,86	6,09	0,048	0,41	63	on	H2, He
Saturnus		9,41	95,2	9,54	29,46	5,51	0,054	0,43	56	on	H2, He
Uranus		3,98	14,6	19,22	84,01	6,48	0,047	<0,72	27	on	H2, He
Neptunus		3,81	17,2	30,06	164,8	6,43	0,009	0,67	13	on	H2, He

On arveltu, että Aurinkoa kiertää hyvin kaukaisella kiertoradalla "Planeetta Yhdeksän", kymmenen kertaa Maata painavampi planeetta, joka vaikuttaa plutoidien kiertoratoihin. Sen olemassaoloa ei kuitenkaan ole vielä vahvistettu.

Paljain silmin Maan pinnalta voidaan havaita Merkurius, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus. Kaikki nämä kohteet onkin tunnettu jo vuosituhansien ajan. Kiikarilla voidaan havaita myös Uranus ja Neptunus.

Planeettojen paikat tähtitaivaalla muuttuvat jatkuvasti, koska ne kiertävät Aurinkoa toisin kuin tähdet. Planeettojen liikkeet tähtien suhteen ovat melko mutkikkaita, koska Maakin liikkuu Auringon ympäri.

Aurinkokunnan ulkopuoliset planeetat

Auringon lisäksi monilla muillakin tähdillä on planeettoja. Aurinkokunnan ulkopuolelta löydettyjä planeettoja kutsutaan eksoplaneetoiksi. Ensimmäinen varmistettu eksoplaneetta löydettiin vuonna 1992, ja 29. marraskuuta 2024 löydettyjen eksoplaneettojen määrä oli 7 355 kappaletta.

Eksoplaneetalla ei ole yleisesti hyväksyttyä määritelmää, joten arviot planeetoiksi laskettavien aurinkokunnan ulkopuolisten kappaleiden määristä vaihtelevat. Vuonna 2012 julkaistun tutkimuksen mukaan Linnunradassa sijaitsevilla tähdillä on kiertolaisinaan keskimäärin 1,6 planeettaa.

Lisäksi Linnunradassa saattaa olla jopa 100 000 kertaa enemmän tähtienvälisiä planeettoja kuin galaksissa on pääsarjan tähtiä.

Elinkaari

Synty

Planeettakunnat syntyvät, kun vastasyntynyttä tähteä ympäröivän protoplanetaarisen kiekon kiinteät ainehiukkaset kerääntyvät yhteen suuremmiksi kappaleiksi. Kiekon sisäosissa syntyy kiinteitä maapallon tai supermaapallon kaltaisia planeettoja, ja kiekon ulko-osissa syntyy jättiläisplaneettoja, jotka koostuvat suureksi osaksi jäästä ja kaasusta.

Kilometrien tai satojen kilometrien kokoiseksi kasvanut planeetan aihio eli planetesimaali vetää vetovoimallaan puoleensa muita kappaleita ja kasvaa vähä vähältä. Joissakin törmäyksissä palasia sinkoaa toisiin kappaleisiin, tähteen tai ulos planeettakunnasta. Kun planetesimaali on halkaisijaltaan yli 20 kilometriä, se sulaa ja differentioituu, eli sen aineet asettuvat niin, että raskaimmat vajoavat alas ja keveimmät nousevat ylös. Yli kymmenen maapallon massan suuruiseksi jättiläisplaneetaksi kasvaneet planeetat alkavat kerätä ympärilleen nopeasti paljon kaasua ja kasvavat nopeasti. Marsin kokoiset planeetat ovat valmiita ja kasvaneet lopulliseen kokoonsa noin kymmenen miljoonan vuoden kuluessa tähden syntymästä, maapallon kaltaiset planeetat 100–200 miljoonan vuoden kuluttua. Kuiden syntyminen planeettojen ympärille tapahtuu samalla tavalla kuin planeettojenkin synty tähden ympärille, eli kiekon tiivistymisellä.

Planeetta voi vaeltaa protoplanetaarisessa kiekossa syntymäpaikaltaan sisäänpäin pitkän matkan, ennen kuin sen etäisyys tähdestä vakiintuu.

Elämä

Syntyvaiheensa jälkeen planeetan törmäykset muihin kappaleisiin harvenevat hiljalleen. Planeetta lämpenee, kun keskustähden säteily kirkastuu. Planeetan pyörimisliike hidastuu vähitellen. Joillakin planeetoilla syntyvät elämän mahdollistavat olosuhteet.

Kuolema

Monet nuoret planeetat sinkoutuvat keskustähteen tai ulos planeettakunnasta jo sen syntyvaiheissa. Jotkin tuhoutuvat törmäyksissä toisiin planeettoihin. Keskustähden elinkaaren lähestyessä loppuaan sen planeetat kokevat viimeisen katastrofin. Supernovana räjähtäneen tähden planeetat yleensä tuhoutuvat. Laajentuvan tähden lähimmät planeetat joutuvat tähden korventamiksi tai kokonaan nielaisemiksi. Osa planeetoista sinkoutuu avaruuteen. Lopulta kaikki jäljelle jääneet planeetat jäähtyvät tähden himmennyttyä.

Lähteet

• Karttunen, Hannu: Tähdet ja maailmankaikkeus. Otava, 2017. ISBN 978-951-1-32036-4
• Oja, Heikki: Eksoplaneetat. Tähtitieteellinen yhdistys Ursa, 2020. ISBN 978-952-5985-82-5

Kirjallisuutta

• Krauss, Lawrence M.: Atomi: Matka maailmankaikkeuden alusta elämän syntyyn ja siitä edelleen. (Alkuteos: Atom: An Odyssey from the Big Bang to Life on Earth...and Beyond, 2001.) Suomentanut Juha Pietiläinen. Helsinki: Terra Cognita, 2002. ISBN 952-5202-51-8

Aiheesta muualla

• Taivaalla tapahtuu - Planeetat URSA. Viitattu 5.10.2018.
• Kemppi, Emilia: Planeetat ja Pluto Yle - Oppiminen. 3.9.2012. Viitattu 5.10.2018.
• Krautsuk, Satu: Puolet aurinkokunnan planeetoista näkyy nyt taivaalla paljain silmin – "En ole ikinä kokenut tällaista" Yle - Uutiset. 28.10.2015. Viitattu 5.10.2018.

Aurinkokunta