במערכת השמש שלנו, הכוכב הסלעי הגדול ביותר הוא כדור הארץ שלנו, או "טרה" בלטינית. בעקבות הפלנטה שלנו, אנו מכנים את ארבעת הפלנטות הפנימיות כוכבי לכת ארציים. הפלנטות הארציות המוכרות הן: מרקורי, נוגה, כדור הארץ ומאדים. כמו כדור הארץ, כל אחד מהעולמות האלה מורכב מתערובת של חומר סלעי ומתכתי. לעומת זאת, כוכבי הלכת במערכת השמש החיצונית מורכבים מחומרים בעלי צפיפות נמוכה יותר גזים וקרח. גודלם של מרקורי, נוגה ומאדים נמצא בין גודל כדור הארץ לגודל הירח.
במבט ראשון, ארבעת כוכבי הלכת הארציים במערכת השמש שלנו נראים בעלי קווי דמיון מעטים. מרקורי הקטן ביותר; הוא חם מאוד, כמעט חסר אטמוספרה, פני השטח שלו דומים לפני הירח, ואין לו לוויינים טבעיים. לנוגה, לעומת זאת, יש אטמוספרה עבה מאוד של פחמן דו חמצני ועננים צפופים המסתירים את פני השטח; גם לנוגה אין ירחים. לכדור הארץ הכחול והלבן יש אטמוספרה יוצאת דופן המורכבת מחנקן וחמצן, וחלק הארי משטחו מכוסה באוקיינוסים של מים נוזליים. יש לו לוויין גדול יחסית, הירח. כוכב הלכת האדום, מאדים, יש רק אטמוספרה דקה של פחמן דו חמצני, ויש לו שני ירחים קטנים מאוד. רק בכדור הארץ יש צורות חיים ידועות. פלנטה אחת ללא אטמוספרה, שתיים עם אטמוספרות של פחמן דו חמצני, ואחת עם חנקן וחמצן. פלנטה אחת עם ירח גדול אחד, אחת עם שניים קטנים, שתי פלנטות ללא ירח. נראה כי לכוכבי הלכת האלה תערובת אקראית של תכונות. אבל הם חולקים היסטוריה משותפת, האבולוציה שלהם עוצבה על ידי אותם אירועים כלליים ואותם עקרונות מדעיים, כך שחייב להיות קשר בין המאפיינים הנוכחיים שלהם.
למדנו על כוכבי הלכת הארציים מתוך רצף של חיישניי חלל ששוגרו על ידי ארצות הברית וברית המועצות לשעבר מאז שנות השישים. לאחרונה, סוכנות החלל האירופית ומדינות נוספות, כולל יפן, החלו אף הן לשגר חיישניי חלל. התצפיות שנאספו על ידי בדיקות רובוטיות אלה חשפו עובדות חדשות רבות על העולמות אלה. מלבד חשיפת המאפיינים הייחודיים של כוכבי הלכת, המידע החדש גם מציע כמה עקרונות מאחדים. ניתן לראות את זאת כמו סיפור מסתורין העוסק בשכונה הקוסמית שלנו. לדוגמה, מהם העקרונות הבסיסיים השולטים בתכונות הגיאולוגיות של פני השטח בכוכבי לכת אלה? אילו עקרונות מסבירים את המצב האטמוספרי של כל פלנטה? נדרשה חקירה במשך כמה עשורים כדי ללמוד את התשובות לשאלות אלה, ומסתורין רבים נותרו ללא פתרון.
כמה עקרונות מאחדים עשויים לעזור לנו להבין את כוכבי הלכת. כוח הכבידה הוא הכוח היוצר שכבות חומרים בתוך הפלנטה בזמן שהיא עדיין מותכת. חומרים כבדים יותר שוקעים לעבר המרכז בתהליך הקרוי בידול. הלחץ והחום שמקורם באנרגיית הכבידה מסייעים לפעילות הגיאולוגית (בדיוק כפי שהערפילית השמשית הקורסת מתחממת מהמרה של אנרגיה פוטנציאלית כבידתית לאנרגיית חום, גם כוכב הלכת המתכווץ יתחמם). כוח המשיכה מאפשר לכוכב לכת לשמור על אטמוספרה שלו, והוא גם קובע אילו גזים יישמרו.
כוכבי הלכת דומים גם בהרכב הכימי הבסיסי שלהם. אותם יסודות בסיסיים ותהליכים כימיים קיימים בכולם, אם כי בממדים שונים. מדענים חשבו פעם כי כוכבי לכת אחרים עשויים להיות עשויים מחומרים בלתי מוכרים לחלוטין. במקום זאת, מצאנו כי מינרלים וסלעים מוכרים נמצאים פחות או יותר בכוכבי הלכת השונים, אם כי הכימיה המפורטת מושפעת לעיתים קרובות מהטמפרטורות ומהלחצים השונים בכל פלנטה. לדוגמה, לבה בזלתית קיימת בכל ארבעת כוכבי הלכת.
עיקרון מאחד אחרון: החום בתוך כוכב לכת משפיע על הגיאולוגיה שלו. חום פנימי זה נוצר מן האנרגיה הפוטנציאלית הכבידתית של הפלנטה ומהדעיכה רדיואקטיבית של יסודות כבדים בתוכה. כל עוד לכוכב לכת יש ליבה מותכת, תתרחש פעילות וולקנית, ואולי אפילו טקטונית לוחות. הפעילות הגיאולוגית הפנימית המתרחשת בכוכבי הלכת ביחד עם תהליך קירור חיצוני מעצבים את תכונות פני השטח של כוכבי הלכת.
Author: Chris Impey