Összehasonlító bolygótudomány

minden földi bolygó (és néhány műhold, például a Hold) lényegében vasmagokba burkolt szilikátokból áll. A nagy külső Naprendszer holdjain és a Plútón több a jég, kevesebb a kőzet és a fém, de még mindig hasonló folyamatokon mennek keresztül.

VolcanismEdit

vulkanizmus a Földön nagyrészt láva alapú. Más földi bolygók vulkanikus tulajdonságokat mutatnak, amelyekről feltételezik, hogy láva-alapúak, a Földön könnyen tanulmányozható analógok összefüggésében értékelték. Például a Jupiter Io holdja fennmaradt vulkanizmust mutat, beleértve a lávafolyásokat is. Ezek az áramlások kezdetben arra a következtetésre jutottak, hogy többnyire az olvadt elemi kén különféle formáiból állnak, a Voyager szondák által végzett képalkotás elemzése alapján. Az 1980-as és 1990-es években végzett földi infravörös vizsgálatok azonban arra késztették a konszenzust, hogy elmozduljon egy elsősorban szilikát alapú modell mellett, amelyben a kén másodlagos szerepet játszik.

a Mars felszínének nagy része különböző bazaltokból áll, amelyeket spektrumuk és in situ kémiai elemzésük (beleértve a marsi meteoritokat is) a Hawaii bazaltokhoz hasonlónak tartanak. A Merkúr és a Föld holdja hasonlóan nagy bazaltterületeket tartalmaz, amelyeket ősi vulkáni folyamatok alkotnak. A sarki régiók felületei sokszögű morfológiákat mutatnak, amelyek a földön is láthatók.

a bazaltáramok mellett a Vénusz számos palacsinta kupola vulkánnak ad otthont, amelyeket nagyon viszkózus szilícium-dioxidban gazdag lávafolyások hoznak létre. Ezeknek a kupoláknak Nincs ismert földi analógja. Némi morfológiai hasonlóságot mutatnak a földi riolit-dacit lávakupolákkal, bár a palacsinta kupolák sokkal laposabbak és egységesen kerek természetűek.

a Naprendszer egyes régiói kriovulkanizmust mutatnak, ez a folyamat sehol a földön nem látható. A kriovolkanizmust laboratóriumi kísérletekkel, fogalmi és numerikus modellezéssel, valamint a terület más példáival való kereszt-összehasonlítással tanulmányozzák. A kriovulkáni jellemzőkkel rendelkező testek közé tartoznak az üstökösök, néhány aszteroida és kentaurok, a Mars, az Europa, az Enceladus, a Triton, és esetleg a Titan, a Ceres, a Pluto és az Eris.

jelenleg feltételezik, hogy az Europa jégének nyomelemei ként tartalmaznak. Ezt egy kanadai szulfátrugón keresztül értékelik analógként, a jövőbeli Europa szondák előkészítéseként.A kis testek, mint például az üstökösök, néhány aszteroidatípus és a porszemcsék, ellenpéldákként szolgálnak. Feltételezve, hogy kevés vagy semmilyen fűtést nem tapasztalt, ezek az anyagok tartalmazhatnak (vagy lehetnek) mintákat, amelyek a korai Naprendszert képviselik, amelyeket azóta kitöröltek a földről vagy bármely más nagy testből.

néhány Naprendszeren kívüli bolygót teljes egészében láva-óceánok borítanak, néhány pedig árapályzárt bolygó, amelynek csillag felé néző féltekéje teljesen láva.

CrateringEdit

a Holdon megfigyelt krátereket egykor vulkanikusnak feltételezték. Ehhez képest a föld nem mutatott hasonló kráterszámot, sem a nagy meteor események magas gyakoriságát, ami várható lenne, mivel két közeli testnek hasonló ütközési arányt kell tapasztalnia. Végül ez a vulkanizmus modell felborult, mivel számos földi kráter (pl., shatter kúpok, sokkolt kvarc és más impactitok, és esetleg spall) találtak, miután erodálódott a geológiai idő. A nagyobb lőszerek által alkotott kráterek modellként is szolgáltak. A Hold viszont nem mutat sem légkört, sem hidroszférát, és így több milliárd év alatt felhalmozódhat és megőrizheti a becsapódási krátereket annak ellenére, hogy bármikor alacsony a becsapódási sebesség. Ezenkívül több, jobb felszereléssel rendelkező csoport további keresései rávilágítottak az aszteroidák nagy számára, amelyekről feltételezhető, hogy a Naprendszer korábbi időszakaiban még többen voltak.

mint a Földön, az alacsony kráterszám más testeken fiatal felületeket jelez. Ez különösen akkor hiteles, ha a közeli régiók vagy testek nehezebb krátereket mutatnak. A fiatal felületek viszont légköri, tektonikus vagy vulkáni, vagy hidrológiai feldolgozást jeleznek nagy testeken és üstökösökön, vagy poreloszlást vagy viszonylag új keletű képződést aszteroidákon (azaz az anyatesttől való elszakadást).

a kráterrekord vizsgálata több égitesten, a Naprendszer több területén, késői súlyos bombázásra utal, ami viszont bizonyítja a Naprendszer korai történetét. A jelenleg javasolt késői súlyos bombázásnak azonban vannak bizonyos kérdései, amelyeket nem teljesen fogadnak el.

a Merkúr más földi bolygókhoz képest kivételesen nagy sűrűségének egyik modellje az, hogy jelentős mennyiségű kérget és/vagy köpenyt távolítanak el a rendkívül nehéz bombázásoktól.

Differenciációszerkesztés

nagy testként a Föld hatékonyan képes megtartani belső hőjét (kezdeti kialakulásától kezdve a radioizotópjainak bomlásával) a Naprendszer hosszú időn keresztül. Így megtartja az olvadt magot, és differenciált-sűrű anyagok süllyedtek a magba, míg a könnyű anyagok lebegnek, hogy kéreget képezzenek.

más testek összehasonlításképpen megkülönböztethetők vagy nem, képződési előzményeik, radioizotóptartalmuk, bombázással történő további energiabevitelük, a Naptól való távolság, méret stb. A naptól különböző méretű és távolságú testek tanulmányozása példákat mutat be, és korlátozza a differenciálódási folyamatot. Magát a differenciálódást közvetett módon értékelik a test felszínének ásványtanával, szemben a várható térfogatsűrűséggel és ásványtannal, vagy a gravitáció enyhe eltérései miatti alakhatásokkal. A differenciálódást közvetlenül is meg lehet mérni, a test gravitációs mezőjének magasabb rendű kifejezéseivel, amelyet a repülés vagy gravitációs asszisztens, egyes esetekben pedig librációk.

a szélső esetek közé tartozik a Vesta és néhány nagyobb Hold, amelyek megkülönböztetést mutatnak, de feltételezik, hogy azóta teljesen megszilárdultak. Arra a kérdésre, hogy a Föld holdja megszilárdult-e, vagy megtart-e néhány olvadt réteget, még nem adtak végleges választ. Ezenkívül a differenciálási folyamatok várhatóan egy kontinuum mentén változnak. A testek könnyebb és nehezebb kőzetekből és fémekből, a Naprendszer hűvösebb régióiban magas vízjég-és illékonyanyag-tartalomból (kisebb mechanikai szilárdsággal), vagy elsősorban olyan jégekből állhatnak, amelyek kőzet – /fémtartalma még távolabb van a naptól. Úgy gondolják, hogy ez a kontinuum rögzíti a korai Naprendszer változó vegyi anyagait, a tűzálló anyagok meleg régiókban maradtak fenn, az illékony anyagokat pedig a fiatal nap kifelé hajtotta.

a bolygók magjai megközelíthetetlenek, közvetett módon szeizmometriával, gravimetriával és egyes esetekben magnetometriával tanulmányozhatók. A vas-és köves-vas meteoritok azonban valószínűleg a szülő testek magjainak töredékei, amelyek részben vagy teljesen differenciálódtak, majd összetörtek. Ezek a meteoritok tehát az egyetlen eszköz a mély belső anyagok és folyamataik közvetlen vizsgálatára.

a gázóriás bolygók a differenciálódás egy másik formáját képviselik, sűrűségük szerint több folyadékréteggel. Néhányan még jobban megkülönböztetik az igazi gázóriásokat és a naptól távolabb eső jégóriásokat.

TectonicsEdit

viszont az olvadt mag lehetővé teheti a lemeztektonikát, amelynek a Föld főbb jellemzőit mutatja. A Mars, mint a Földnél kisebb test, nem mutat jelenlegi tektonikus aktivitást, sem a geológiailag legújabb tevékenységből származó hegygerinceket. Feltételezzük, hogy ennek oka egy olyan belső tér, amely gyorsabban lehűlt, mint a Föld (lásd alább a geomágnesességet). Egy él eset lehet Vénusz, amely nem úgy tűnik, hogy fennmaradt tektonika. Története során azonban valószínűleg volt tektonikus aktivitása, de elvesztette. Lehetséges, hogy a Vénusz tektonikus aktivitása továbbra is elegendő lehet a felhalmozódás hosszú korszaka után.

az Io annak ellenére, hogy magas vulkanizmussal rendelkezik, nem mutat semmilyen tektonikus aktivitást, valószínűleg magasabb hőmérsékletű kénalapú magmák vagy egyszerűen magasabb térfogatáramok miatt. Eközben a Vesta fossae a tektonika egyik formájának tekinthető, a test kis mérete és hűvös hőmérséklete ellenére.

az Europa a külső bolygó tektonikájának kulcsfontosságú demonstrációja. Felszíne jégtömbök vagy tutajok mozgását, sztrájkcsúszási hibákat, esetleg diapirokat mutat. A fennmaradt tektonika kérdése sokkal kevésbé biztos, valószínűleg a helyi kriomagmatizmus váltotta fel. A Ganymede és a Triton tektonikusan vagy kriovulkánikusan újra felszínre került területeket tartalmazhat, Miranda szabálytalan terepei pedig tektonikusak lehetnek.

a földrengéseket jól tanulmányozzák a Földön, mivel több szeizmométer vagy nagy tömb használható a rengés hullámformáinak több dimenzióban történő levezetésére. A Hold az egyetlen másik égitest, amely sikeresen megkapta a szeizmométer tömböt; a “marsquakes” és a mars belseje egyszerű modelleken és földből származó feltételezéseken alapul. A Vénusz elhanyagolható szeizmometriát kapott.

a gázóriások viszont különböző hőátadási és keverési formákat mutathatnak. Ezenkívül a gázóriások különböző hőhatásokat mutatnak méretük és a Naptól való távolságuk szerint. Az Uránusz nettó negatív hőköltséget mutat az űrben, de a többiek (beleértve a Neptunuszt is, távolabb) nettó pozitívak.

GeomagnetismEdit

két földi bolygó (a Föld és a Merkúr) magnetoszférát mutat, így olvadt fémrétegekkel rendelkeznek. Hasonlóképpen, mind a négy gázóriásnak van magnetoszférája, amelyek a vezető folyadékok rétegeit jelzik. A Ganymede gyenge magnetoszférát is mutat, amelyet a felszín alatti sós vízréteg bizonyítékaként vesznek figyelembe, míg a Rhea körüli térfogat szimmetrikus hatásokat mutat, amelyek lehetnek gyűrűk vagy mágneses jelenségek. Ezek közül a Föld magnetoszférája messze a leginkább elérhető, beleértve a felszínt is. Ezért ez a leginkább tanulmányozott, és a földönkívüli magnetoszférákat a korábbi földi tanulmányok fényében vizsgálják.

mégis, különbségek vannak a magnetoszférák között, rámutatva a további kutatásra szoruló területekre. A Jupiter magnetoszférája erősebb, mint a többi gázóriásé, míg a Földé erősebb, mint a Merkúré. a Merkúr és az Uránusz ellensúlyozta a magnetoszférákat, amelyekre még nincs kielégítő magyarázat. Az Uránusz hegyű tengelye miatt a magnetotail dugóhúzó a bolygó mögött, ismert analóg nélkül. A jövőbeli urániai tanulmányok új magnetoszférikus jelenségeket mutathatnak.

a Mars egy korábbi, bolygóméretű mágneses mező maradványait mutatja, csíkokkal, mint a Földön. Ezt bizonyítéknak tekintik arra, hogy a bolygó korábbi története során olvadt fémmaggal rendelkezett, amely lehetővé tette mind a magnetoszféra, mind a tektonikus aktivitást (mint a Földön). Azóta mindkettő megszűnt. A föld holdja lokalizált mágneses mezőket mutat, jelezve a nagy, olvadt fémmagtól eltérő folyamatot. Ez lehet A Hold kavarogásának forrása, amelyet a Földön nem láttak.

Geokémiai Anyagszerkesztés

a Naptól való távolságukon kívül a különböző testek kémiai eltéréseket mutatnak, jelezve azok kialakulását és történetét. A Neptunusz sűrűbb, mint az Uránusz, ami bizonyíték arra, hogy a kettő helyet cserélhetett a korai Naprendszerben. Az üstökösök mind magas Illékony tartalmat, mind tűzálló anyagokat tartalmazó szemcséket mutatnak. Ez azt is jelzi, hogy az anyagok keverednek a Naprendszeren keresztül, amikor ezek az üstökösök kialakultak. A higany volatilitás szerinti anyagleltárát a keletkezésének és/vagy későbbi módosításának különböző modelljeinek értékelésére használják.

az izotópos abundanciák a Naprendszer történetének folyamatait jelzik. Bizonyos mértékben az összes test a presoláris ködből alakult ki. Különböző későbbi folyamatok ezután megváltoztatják az elemi és izotóp arányokat. Különösen a gázóriásoknak van elég gravitációjuk ahhoz, hogy megtartsák az elsődleges atmoszférákat, amelyek nagyrészt a presoláris ködből származnak, szemben a másodlagos atmoszférák későbbi gázkibocsátásával és reakcióival. A gázóriás atmoszférájának különbségei a nap bőségéhez képest a bolygó történelmének valamilyen folyamatát jelzik. Eközben a kis bolygók, például a Vénusz és a Mars Gázai izotóp eltéréseket mutatnak, jelezve a légköri menekülési folyamatokat.{argon isotope ratio planet meteorit}{neon isotope ratio meteorit}

a felszíni ásványok különböző módosításait vagy az űr időjárását használják a meteorit és aszteroida típusok és korok értékelésére. A légkör által árnyékolt kőzetek és fémek (különösen a vastagok), vagy más ásványok kevesebb időjárást és kevesebb implantációs vegyszert és kozmikus sugárnyomot tapasztalnak. Az aszteroidákat jelenleg a színképük alapján osztályozzák, jelezve a felszíni tulajdonságokat és az ásványi anyagokat. Úgy tűnik, hogy egyes aszteroidáknak kevesebb a tér időjárása, különféle folyamatokkal, beleértve egy viszonylag friss képződési dátumot vagy egy “frissítő” eseményt. Mivel a Föld ásványai jól árnyékoltak, az űr időjárását földönkívüli testeken keresztül tanulmányozzák, lehetőleg több példát.

a Kuiper-öv tárgyai nagyon viharvert vagy egyes esetekben nagyon friss felületeket mutatnak. Mivel a nagy távolságok alacsony térbeli és spektrális felbontást eredményeznek, a KBO felszíni kémiai tulajdonságait jelenleg a földhöz közelebb eső hasonló holdakon és aszteroidákon keresztül értékelik.