Ciência planetária comparativa
todos os planetas terrestres (e alguns satélites, como a Lua) são essencialmente compostos de silicatos enrolados em torno de núcleos de ferro. As grandes luas do Sistema Solar exterior e Plutão têm mais gelo, e menos rocha e metal, mas ainda passam por processos análogos.
VolcanismEdit
Volcanism on Earth is largely lava-based. Outros planetas terrestres apresentam características vulcânicas que se supõe serem baseadas em lava, avaliadas no contexto de análogos prontamente estudados na Terra. Por exemplo, a lua de Júpiter Io exibe vulcanismo existente, incluindo fluxos de lava. Estes fluxos foram inicialmente inferidos para serem compostos principalmente de várias formas de enxofre elementar derretido, com base na análise de imagens feitas pelas sondas Voyager. No entanto, estudos de infravermelhos baseados na Terra feitos nos anos 1980 e 1990 fizeram com que o consenso mudasse em favor de um modelo baseado principalmente em silicatos, com o enxofre desempenhando um papel secundário.Grande parte da superfície de Marte é composta por vários basaltos considerados análogos aos basaltos havaianos, por seus Espectros e análises químicas in situ (incluindo meteoritos marcianos). Mercúrio e a Lua da terra também apresentam grandes áreas de basaltos, formados por antigos processos vulcânicos. Superfícies nas regiões polares mostram morfologias poligonais, também vistas na Terra.Além dos fluxos de basalto, Vênus é o lar de um grande número de vulcões de cúpula de panquecas criados por fluxos de lava altamente viscosos e ricos em sílica. Estas cúpulas não têm um análogo conhecido da Terra. Eles têm alguma semelhança morfológica com domos de lava de riolite-dacite terrestre, embora as domas de panquecas são muito mais lisas e uniformemente redondas na natureza.Certas regiões mais distantes do Sistema Solar exibem criovulcanismo, um processo não visto em qualquer lugar da terra. O criovulcanismo é estudado através de experimentos de laboratório, modelagem conceitual e numérica, e por comparação cruzada com outros exemplos no campo. Exemplos de corpos com características criovulcânicas incluem cometas, alguns asteroides e centauros, Marte, Europa, Encélado, Tritão e possivelmente Titã, Ceres, Plutão e Eris.
the trace dopants of Europa’s ice are currently postuled to contain sulfur. Isto está sendo avaliado através de uma mola de sulfato Canadense como um análogo, em preparação para futuras sondas Europa.Pequenos corpos, como cometas, alguns tipos de asteroides, e grãos de poeira, por outro lado, servem como contra-exemplos. Presumindo-se que tenham experimentado pouco ou nenhum aquecimento, estes materiais podem conter (ou ser) amostras representando o Sistema Solar inicial, que desde então foram apagados da terra ou de qualquer outro corpo grande.Alguns planetas extrassolares estão cobertos inteiramente por oceanos de lava, e alguns são planetas fechados, cujo hemisfério virado para as estrelas é inteiramente lava.
CrateringEdit
as crateras observadas na Lua já foram consideradas vulcânicas. A terra, por comparação, não mostrou uma contagem de crateras semelhante, nem uma alta frequência de grandes eventos meteorológicos, que seriam esperados como dois corpos próximos deveriam experimentar taxas de impacto semelhantes. Eventualmente, este modelo de vulcanismo foi derrubado, como inúmeras crateras terrestres (demonstradas por ex., cones de estilhaço, quartzo chocado e outros impactites, e possivelmente espal) foram encontrados, depois de terem sido erodidos ao longo do tempo geológico. Crateras formadas por artilharia maior e maior também serviram como modelos. A Lua, por outro lado, não mostra atmosfera ou hidrosfera, e poderia assim acumular e preservar crateras de impacto ao longo de bilhões de anos, apesar de uma baixa taxa de impacto em qualquer momento. Além disso, mais pesquisas por mais grupos com melhor equipamento destacaram o grande número de asteroides, presumivelmente ainda mais numerosos em períodos anteriores do Sistema Solar.Como na terra, uma baixa contagem de crateras em outros corpos indica superfícies jovens. Isto é particularmente credível se as regiões ou organismos próximos mostrarem crateras mais pesadas. Superfícies jovens, por sua vez, indicam processamento atmosférico, tectônico ou vulcânico, ou hidrológico em grandes corpos e cometas, ou redistribuição de poeira ou uma formação relativamente recente em asteroides (I. E., separação de um corpo Progenitor).
exame do registro de crateras em vários corpos, em várias áreas do Sistema Solar, aponta para um bombardeio pesado tardio, que por sua vez dá evidência da história inicial do Sistema Solar. No entanto, o pesado bombardeamento tardio, tal como actualmente proposto, tem algumas questões e não é totalmente aceite.
um modelo para a excepcionalmente alta densidade de mercúrio em comparação com outros planetas terrestres é a remoção de uma quantidade significativa de crosta e/ou manto de bombardeio extremamente pesado.
DifferentiationEdit
como um corpo grande, a terra pode eficientemente reter seu calor interno (a partir de sua formação inicial mais decaimento de seus radioisótopos) ao longo da longa escala de tempo do Sistema Solar. Assim, ele mantém um núcleo fundido, e tem materiais diferenciados densos afundaram – se no núcleo, enquanto materiais leves flutuam para formar uma crosta.
outros corpos, por comparação, podem ou não ter diferenciado, com base na sua história de formação, conteúdo de radioisótopos, entrada de energia adicional através de bombardeio, distância do sol, tamanho, etc. Estudar corpos de vários tamanhos e distâncias do Sol fornece exemplos e coloca restrições no processo de diferenciação. A diferenciação em si é avaliada indiretamente, pela mineralogia da superfície de um corpo, versus sua densidade esperada e Mineralogia, ou através de efeitos de forma devido a ligeiras variações na gravidade. A diferenciação também pode ser medida diretamente, pelos Termos de ordem superior do campo gravitacional de um corpo, como medida por um flyby ou ajuda gravitacional, e em alguns casos por librações.
Edge cases include Vesta and some of the larger moons, which show differentiation but are assumed to have since fully solidified. A questão de saber se a Lua da terra se solidificou, ou retém algumas camadas fundidas, não foi definitivamente respondida. Além disso, espera-se que os processos de diferenciação variem ao longo de um contínuo. Os corpos podem ser compostos de rochas mais leves e mais pesadas e metais, um elevado teor de gelo de água e voláteis (com menos força mecânica) em regiões mais frias do sistema Solar, ou principalmente ices com um baixo teor de rocha/metal ainda mais longe do sol. Acredita-se que este continuum registre os diferentes químicos do Sistema Solar inicial, com refratários sobrevivendo em regiões quentes, e voláteis impulsionados para fora pelo jovem Sol.
os núcleos dos planetas são inacessíveis, estudados indiretamente por sismometria, gravimetria e, em alguns casos, magnetometria. No entanto, meteoritos de ferro e ferro-pedregoso são provavelmente fragmentos dos núcleos dos corpos progenitores que têm parcial ou completamente diferenciados, então quebrados. Estes meteoritos são, portanto, o único meio de examinar diretamente os materiais interiores profundos e seus processos.Planetas gigantes gasosos representam outra forma de diferenciação, com múltiplas camadas de fluido por densidade. Alguns distinguem ainda mais entre gigantes gasosos verdadeiros, e gigantes de gelo mais longe do sol.
TectonicsEdit
In turn, a molten core may allow plate tectonics, of which Earth shows major features. Marte, como um corpo menor que a terra, não mostra nenhuma atividade tectônica atual, nem cordilheiras de montanhas de atividade geologicamente recente. Isto é suposto ser devido a um interior que arrefeceu mais rápido do que a terra (ver geomagnetismo abaixo). Um caso de borda pode ser Vênus, que não parece ter tectônica existente. No entanto, em sua história, provavelmente teve atividade tectônica,mas perdeu-A. É possível que a atividade tectônica em Vênus ainda seja suficiente para reiniciar após uma longa era de acumulação.
Io, apesar de ter alto vulcanismo, não mostra nenhuma atividade tectônica, possivelmente devido a magmas baseados em enxofre com temperaturas mais elevadas, ou simplesmente fluxos volumétricos mais elevados. Enquanto isso, fossae de Vesta pode ser considerada uma forma de tectônica, apesar do tamanho pequeno do corpo e das temperaturas frias.
Europa é uma demonstração chave da tectônica do planeta exterior. A sua superfície mostra movimento de blocos de gelo ou jangadas, falhas de deslizamento e possivelmente diapires. A questão da tectônica existente é muito menos certa, possivelmente tendo sido substituída pelo criomagmatismo local. Ganímedes e Tritão podem conter áreas ressucitadas tectonicamente ou criovolcanicamente, e as terras irregulares de Miranda podem ser tectônicas.Os terremotos são bem estudados na terra, já que múltiplos sismômetros ou matrizes grandes podem ser usados para derivar ondas de terremoto em múltiplas dimensões. A Lua é o único outro corpo a receber com sucesso uma matriz sísmica; “marsquakes” e o interior de Marte são baseados em modelos simples e suposições derivadas da Terra. Vénus recebeu uma sismometria insignificante.
gigantes gasosos podem, por sua vez, apresentar diferentes formas de transferência de calor e mistura. Além disso, os gigantes gasosos mostram diferentes efeitos de calor por tamanho e distância ao sol. Urano mostra um orçamento líquido negativo de calor para o espaço, mas os outros (incluindo Netuno, mais distante) são positivos líquidos.Artigo principal: Magnetosfera
dois planetas terrestres (Terra e mercúrio) exibem magnetosferas, e assim possuem camadas metálicas fundidas. Da mesma forma, todos os quatro gigantes gasosos têm magnetosferas, que indicam camadas de fluidos condutores. Ganímedes também mostra uma magnetosfera fraca, tomada como evidência de uma camada subsuperfície de água salgada, enquanto o volume em torno de Rhea mostra efeitos simétricos que podem ser anéis ou um fenômeno magnético. Destes, a magnetosfera da Terra é de longe a mais acessível, inclusive a partir da superfície. É, portanto, a mais estudada, e magnetosferas extraterrestres são examinadas à luz de estudos anteriores da Terra.Ainda assim, existem diferenças entre as magnetosferas, apontando para áreas que necessitam de mais pesquisas. A magnetosfera jupiteriana é mais forte do que os outros gigantes gasosos, enquanto a terra é mais forte do que a de Mercúrio. Mercúrio e Urano têm offset magnetosferas, que ainda não têm explicação satisfatória. O eixo de ponta de Urano faz com que seu magnetotail seja saca-rolhas atrás do planeta, sem nenhum análogo conhecido. Estudos Futuros de Urano podem mostrar novos fenômenos magnetosféricos.Marte mostra restos de um campo magnético planetário anterior, com faixas como na Terra. Isto é tomado como evidência de que o planeta tinha um núcleo de metal fundido em sua história anterior, permitindo tanto uma magnetosfera e atividade tectônica (como na Terra). Ambos se dissiparam desde então. A Lua da terra mostra campos magnéticos localizados, indicando algum processo além de um grande núcleo de metal fundido. Esta pode ser a fonte de ondulações lunares, não vistas na Terra.Artigo principal: Geoquímica
além de sua distância ao sol, diferentes corpos mostram variações químicas indicando sua formação e história. Netuno é mais denso que Urano, tomado como uma prova de que os dois podem ter trocado de lugar no Sistema Solar inicial. Os cometas apresentam um elevado teor de voláteis e os grãos que contêm materiais refractários. Isto também indica alguma mistura de materiais através do sistema Solar quando esses cometas se formaram. O inventário de materiais do mercúrio por volatilidade está a ser utilizado para avaliar diferentes modelos para a sua formação e/ou modificação subsequente.
a abundância isotópica indica processos ao longo da história do Sistema Solar. Em certa medida, todos os corpos se formaram a partir da nebulosa presolar. Vários processos subsequentes, em seguida, alteram as razões elementais e isotópicas. Os gigantes gasosos, em particular, têm gravidade suficiente para reter atmosferas primárias, tomadas em grande parte da nebulosa pré-solar, ao contrário da posterior desgaseificação e reações de atmosferas secundárias. Diferenças em atmosferas gigantes gasosas em comparação com a abundância solar, então indicam algum processo na história daquele planeta. Enquanto isso, gases em pequenos planetas como Vênus e Marte têm diferenças isotópicas indicando processos de escape atmosférico.as várias modificações de minerais de superfície, ou weathering espacial, é usado para avaliar os tipos de meteoritos e asteroides e idades. Rochas e metais protegidos por atmosferas (particularmente densas), ou outros minerais, experimentam menos meteoros e menos químicos de implantação e trilhas de raios cósmicos. Asteroides são atualmente classificados por seus espectros, indicando propriedades de superfície e mineralogias. Alguns asteroides parecem ter menos espaço, por vários processos, incluindo uma data de formação relativamente recente ou um evento de” refresco”. Como os minerais da terra estão bem protegidos, a meteorização espacial é estudada através de corpos extraterrestres, e de preferência múltiplos exemplos.Objetos do Cinturão de Kuiper exibem superfícies muito desgastadas ou, em alguns casos, muito frescas. As the long distances result in low spatial and spectral resolutions, KBO surface Chemists are currently avauated via analogous moons and asteroids closer to Earth.
