Planet kebumian

Planet kebumian^[1][2] merupakan planet yang sebagian besar tersusun oleh material seperti batu silikat atau logam. Di dalam Tata Surya, planet-planet kebumian berjarak dekat dengan matahari, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Planet kebumian biasanya memiliki massa dan jari-jari yang lebih kecil dari planet gas, tetapi planet jenis ini memiliki kerapatan massa yang besar (3.800 kg/m³ - 5.500 kg/m³).^[3] Planet jenis ini memiliki jumlah atom hidrogen dan helium yang sedikit dikarenakan jaraknya yang dekat dengan matahari, sehingga atom-atom unsur tersebut bergerak dengan kecepatan tinggi dan mudah lepas dari atmosfer.^[3]

Semua planet kebumian yang terletak di Tata Surya memiliki struktur dasar yang sama, seperti inti logam, lazimnya besi, yang dikelilingi oleh mantel yang tersusun dari silikat. Bulan memiliki struktur yang mirip, tetapi inti besinya berukuran lebih kecil. Satelit-satelit alami lain seperti Io dan Europa juga memiliki struktur dalam yang mirip dengan planet kebumian. Planet kebumian bisa memiliki bentang alam seperti ngarai, kepundan, gunung, Gunung berapi, tergantung pada keberadaan air dan aktivitas tektonik di planet tersebut. Planet kebumian memiliki atmosfer sekunder yang terbentuk dari aktivitas vulkanisme atau tumbukan dengan komet. Ini berbeda dengan planet gas yang memiliki atmosfer primer yang berasal dari nebula matahari.^[4]

Tata Surya memiliki empat planet kebumian, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Hanya Bumi yang diketaui memiliki lapisan hidrosfer yang aktif. Dalam proses pembentukan Tata Surya, ada kemungkinan terdapat banyak planetisimal (benda padat hasil bentukan dari cakram protoplanet) yang bersifat kebumian, tetapi benda-benda ini bergabung dengan keempat planet kebumian atau keluar dari Tata Surya karena efek gravitasi dari planet yang lebih besar.

Planet katai seperti Ceres, Pluto, dan Eris, juga benda-benda kecil memiliki struktur yang mirip dengan planet kebumian seperti permukaan yang padat, tetapi rata-rata benda langit ini tersusun oleh material seperti es, dimana kepadatan massa material ini lebih rendah daripada kepadatan massa silikat. Sebagai contoh, Pluto memiliki kepadatan massa sekitar 1,85 g/cm³, jauh lebih kecil dari kepadatan massa Bulan senilai 3,3 g/cm³.^[5]

Kepadatan tidak terkempa dari suatu planet kebumian adalah nilai kepadatan rata-rata yang dimiliki materialnya dalam keadaan tekanan nol. Kepadatan tidak terkempa yang lebih besar menandakan kadar logam yang lebih besar dalam material tersebut. Kepadatan tidak terkempa berbeda dari kepadatan rata-rata sejati dikarenakan pemampatan yang terjadi di inti suatu planet akan meningkatkan kepadatan dari inti tersebut; nilai dari kepadatan rata-rata tergantung pada ukuran planet, persebaran suhu, dan kekakuan juga susunan materialnya.

Nilai kepadatan tidak terkempa dari planet-planet kebumian memiliki kecenderungan menurun dengan meningkatnya jarak dari matahari. Planet katai berbatu Vesta yang mengorbit di luar orbit Mars kepadatannya lebih kecil dari Mars, dengan nilai 3.4 g·cm⁻³. Perhitungan untuk memperkirakan kepadatan tidak terkempa dari suatu planet kebumian membutuhkan suatu model dari planet tersebut. Meski terdapat model yang didapat dari wahana antariksa yang mendarat atau mengorbit planet tersebut, model-model ini dibatasi oleh data seismologis juga momen data inersia yang berasal dari orbit wahana tersebut. Jika data tersebut tidak tersedia, maka ketidakpastian akan nilai kepadatan tidak terkempa akan dipastikan semakin tinggi.^[6] Masih belum diketahui apakah planet-planet kebumian di luar Tata Surya juga menunjukkan gejala seperti di atas.

Kebanyakan dari planet yang ditemukan di luar Tata Surya adalah jenis planet raksasa gas, karena planet jenis ini mudah ditemukan. Planet kebumian yang pertama kali sah ditemukan adalah Kepler-10b pada tahun 2011. Planet ini ditemukan dalam Misi Kepler yang digagas oleh NASA, yang dikhususkan untuk menemukan planet-planet seukuran Bumi di sekeliling bintang dengan menggunakan metode transit.^[7] Pada tahun yang sama, tim misi Kepler mengumumkan daftar 1235 kandidat eksoplanet, termasuk enam planet berukuran Bumi atau Bumi super (Planet dengan jari-jari lebih besar dari Bumi namun lebih kecil dari dua kali jari-jari Bumi)^[8] yang mengorbit dalam zona laik huni di bintang induknya.^[9]

Pada tahun 2013, para astronom melaporkan bahwa dari data misi Kepler, diperkirakan bahwa galaksi Bima Sakti memiliki 40 miliar planet berukuran Bumi atau Bumi super yang mengorbit bintang induk sejenis matahari atau bintang katai merah di zona laik huni.^[10][11][12] 11 miliar dari planet tersebut diperkirakan mengorbit bintang mirip matahari.^[13] Menurut para ilmuwan, planet terdekat jenis ini dimungkinkan berjarak sekitar 12 tahun cahaya jauhnya.^[14][15] Namun perkiraan ini tidak memberi jumlah pasti dari planet kebumian luar Surya, dikarenakan terdapat juga planet gas sekecil ukuran Bumi seperti KOI-314c.^[16]

Beberapa kemungkinan penggolongan untuk planet kebumian telah diajukan, diantara:^[17]

Planet silikat

Golongan umum dari planet kebumian yang ditemukan di Tata Surya, yang utamanya tersusun oleh mantel batu berbasis silikon dengan inti logam (besi). Contoh dari golongan ini adalah Venus, Bumi, dan Mars.

Planet karbon

Juga disebut planet intan, planet ini terdisi dari inti logam yang dikelilingi oleh mineral berbasis karbon. Planet golongan ini bisa dianggap sebagai planet kebumian jika memiliki kadar logam yang dominan. Tata Surya tidak memiliki planet golongan ini, tetapi memiliki asteroid yang sifatnya sama.

Planet besi

Planet kebumian yang tersusun hampir sepenuhnya oleh besi dan karenanya memiliki kepadatan yang lebih besar namun jari-jarinya lebih kecil dari planet kebumian lain yang massanya sebanding. Di Tata Surya, Merkurius memiliki inti logam yang setara dengan 60-70% dari massa planetnya. Planet golongan ini diduga terbentuk dalam wilayah bersuhu tinggi dekat dengan bintang induknya, seperti Merkurius, juga dalam cakram protoplanet yang kaya akan besi.

Planet nirinti

Planet golongan ini tersusun oleh batu silikat namun tidak memiliki inti logam, atau kebalikan dari planet besi. Meskipun Tata Surya tidak memiliki planet nirinti, asteroid dan meteorid yang sifatnya sama dapat ditemukan secara umum. Planet nirinti diduga terbentuk jauh dari bintang induknya dimana material pengoksidasi yang mudah menguap lebih umum ditemukan.