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地球型惑星とは、主にケイ酸塩、岩石、または金属で構成されている惑星の分類です。地球型惑星は、テルル惑星、テルル質惑星、または岩石惑星と呼ばれることもあります。太陽系において、国際天文学連合が認める地球型惑星は、太陽に最も近い内惑星、すなわち水星、金星、地球、火星です。惑星の地球物理学的定義を用いる天文学者の間では、地球の月、イオ、そして場合によってはエウロパといった、惑星質量を持つ衛星2つまたは3つも地球型惑星として数えられることがあります。大きな岩石質の小惑星パラスとベスタも、まれではありますが、含まれることがあります。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]「地球型惑星」と「テルル型惑星」という用語は、ラテン語で地球を意味する言葉（TerraとTellus）に由来しており、これらの惑星は構造的に地球に似ている。地球型惑星は一般的に地質学者、天文学者、地球物理学者によって研究されている。
地球型惑星は固体の表面を持つため、水素、ヘリウム、水が様々な物理状態で組み合わさって主に構成されている、より大きなガス惑星とは大きく異なります。
太陽系に存在するすべての地球型惑星は、中心に金属核（主に鉄）があり、その周囲をケイ酸塩のマントルが覆っているなど、基本的な構造は同じである。
大きな岩石質の小惑星4ベスタは同様の構造を持ち、おそらくより小さな小惑星21ルテティアも同様である。[ 4 ]もう一つの岩石質の小惑星2パラスはベスタとほぼ同じ大きさだが、密度がかなり低く、核とマントルが分化したことがないようだ。地球の月と木星の衛星イオは地球型惑星と似た構造を持つが、地球の月ははるかに小さな鉄の核を持つ。木星のもう一つの衛星エウロパは密度が似ているが、表面に大きな氷の層があるため、氷の惑星とみなされることもある。
地球型惑星の表面構造は、侵食性の液体や地殻変動、あるいはその両方が存在するかどうかに応じて、峡谷、クレーター、山、火山など様々なものを持つことができる。
地球型惑星は、火山ガス放出や彗星衝突の残骸によって生成された二次大気を持っています。これは、外側の巨大惑星とは対照的です。巨大惑星の大気は一次大気であり、一次大気は元の太陽星雲から直接取り込まれたものです。[ 5 ]
太陽系には、力学的定義に基づくと、水星、金星、地球、火星の4つの地球型惑星が存在する。地球の月、木星の衛星イオとエウロパも地球物理学的に惑星に分類されるだろう。また、おそらく大型原始惑星小惑星のパラスとベスタも含まれるだろう（ただし、これらは境界的なケースである）。これらの天体の中で、活発な表面水圏を持つのは地球だけである。エウロパは氷層の下に活発な水圏を持つと考えられている。
太陽系の形成期には、多くの地球型微惑星や原始惑星が存在したが、そのほとんどは4つの地球型惑星と合体するか、あるいは弾き飛ばされ、パラスとベスタだけがほぼ無傷で生き残った。これら2つは過去にはどちらも準惑星であった可能性が高いが、衝突によって平衡形状から大きく変形した。他のいくつかの原始惑星は集積と分化を開始したが、 16プシケ[ 4 ]や8フローラ[ 6 ]のように、それぞれ金属または岩石の核だけが残るような壊滅的な衝突に見舞われた。多くのS型[ 6 ]およびM型小惑星は、そのような破片である可能性がある[ 7 ] 。
小惑星帯より外側にあるその他の球状天体は、地球物理学的には氷の惑星です。これらは固体表面を持つという点で地球型惑星に似ていますが、岩石と金属ではなく氷と岩石で構成されています。これには、ケレス、冥王星、エリスなどの準惑星が含まれます。これらの準惑星は、太陽系初期に直射日光の下で水氷が安定していた形成雪線より外側の領域にのみ現在存在します。また、氷と岩石でできた他の球状衛星（ガニメデ、カリスト、タイタン、トリトンなど）や、ほぼ純粋な（少なくとも99%）氷でできた衛星（テティス、イアペトゥスなど）も含まれます。これらの天体の中には、エウロパのように地下水圏を持つことが知られているもの（ガニメデ、カリスト、エンケラドゥス、タイタンなど）や、地下水圏を持つ可能性のあるもの（ケレス、ミマス、ディオネ、ミランダ、アリエル、トリトン、冥王星など）もあります。[ 8 ] [ 9 ]タイタンには、水ではなく液体のメタンではあるものの、液体の表面天体さえ存在する。木星のガニメデは氷で覆われているが、月、イオ、エウロパ、地球型惑星のように金属の核を持っている。
テラワールドという名称は、その組成に関係なく、すべての固体世界（丸い形をとる天体）を定義するために提案されている。したがって、それは地球型惑星と氷の惑星の両方を含むことになる。[ 10 ]
地球型惑星の非圧縮密度とは、その惑星を構成する物質が無圧状態で持つ平均密度のことです。非圧縮密度が大きいほど、金属含有量が多いことを示します。非圧縮密度は、惑星の核内部の圧縮によって密度が増加するため、真の平均密度（「体積密度」とも呼ばれる）とは異なります。平均密度は、惑星の大きさ、温度分布、物質の剛性、そして組成によって決まります。
非圧縮密度を推定するための計算には、惑星の構造モデルが不可欠です。着陸機や複数の周回宇宙船が存在する場合、これらのモデルは地震学的データと宇宙船の軌道から得られる慣性モーメントデータによって制約されます。そのようなデータが入手できない場合、不確実性は必然的に高くなります。[ 11 ]
太陽を直接周回する丸い地球型天体の非圧縮密度は、太陽からの距離が増加するにつれて値が低くなる傾向があり、これは原始太陽星雲内に存在したであろう温度勾配と一致している。ガリレオ衛星は木星から外側に向かうにつれて同様の傾向を示しているが、土星や天王星の氷衛星ではそのような傾向は見られない。[ 12 ]氷の天体の密度は通常2 g·cm −3未満である。エリスはこれよりかなり密度が高い（2.43 ± 0.05 g·cm −3 ) であり、エウロパのように、表面に氷がある岩石が大部分を占めている可能性がある。[ 2 ]太陽系外の地球型惑星全般がこのような傾向に従うかどうかは不明である。
以下の表のデータは、主に太陽系の重力的に球形な天体と惑星質量を持つ衛星のリストから取得したものです。太陽からの距離はすべて平均値です。
太陽系外で発見された惑星のほとんどは、検出が容易なため巨大惑星です。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]しかし、2005年以降、地球型惑星の可能性のある太陽系外惑星が数百個発見され、そのうちいくつかは地球型惑星であることが確認されています。これらのほとんどはスーパーアース、つまり地球と海王星の間の質量を持つ惑星です。スーパーアースは、質量やその他のパラメータに応じて、ガス惑星または地球型惑星である可能性があります。
1990年代初頭、パルサータイミングによって、地球の0.02倍、4.3倍、3.9倍の質量を持つ、パルサーPSR B1257+12の周りを公転する最初の太陽系外惑星が発見された。
恒星の周囲で発見された最初の惑星である51ペガシbが発見されたとき、多くの天文学者はそれを巨大な地球型惑星だと考えていた。なぜなら、51ペガシbのように恒星に非常に近い距離（0.052天文単位）にガス惑星が存在することはあり得ないと考えられていたからである。しかし、後にそれがガス惑星であることが判明した。
2005年、主系列星を周回し、地球型惑星の兆候を示す最初の惑星が発見されました。それは、グリーゼ876 dとOGLE-2005-BLG-390Lbです。グリーゼ876 dは、地球から15光年 離れた赤色矮星グリーゼ876を周回しており、質量は地球の7～9倍、公転周期はわずか2地球日です。OGLE-2005-BLG-390Lbは、質量が地球の約5.5倍で、さそり座の約21,000光年離れた恒星を周回しています。
2007年から2010年にかけて、グリーゼ581惑星系内で3つ（おそらく4つ）の地球型惑星候補が発見された。最も小さいグリーゼ581eは地球の約1.9倍の質量しかないが[ 17 ]、恒星のすぐ近くを公転している[ 18 ] 。他の2つ、グリーゼ581cと議論のあるグリーゼ 581dは、恒星のハビタブルゾーン内またはその近くを公転する、より質量の大きいスーパーアースであるため、地球のような温度で居住可能である可能性がある。
もう一つの地球型惑星と思われるHD 85512 bは2011年に発見され、少なくとも地球の3.6倍の質量を持つ。[ 19 ] これらの惑星の半径と組成は不明である。
最初に確認された地球型系外惑星であるケプラー10bは、トランジット法を用いて他の恒星の周りの地球サイズの惑星を発見するために特別に設計されたケプラー宇宙望遠鏡によって2011年に発見されました。[ 20 ]
同年、ケプラー宇宙望遠鏡ミッションチームは、1235個の太陽系外惑星候補のリストを発表した。その中には、「地球サイズ」または「スーパーアースサイズ」（つまり、半径が地球の2倍未満）の6個と、恒星のハビタブルゾーンにあるもの[ 21 ]が含まれていた[ 22 ] 。 それ以来、ケプラーは月サイズからスーパーアースまで数百個の惑星を発見しており、このサイズ範囲の候補はさらに多く存在する（画像参照）。
2016年、惑星の質量と半径の関係を折れ線べき乗則を用いて統計的にモデル化すると、岩石質の地球型惑星と明確な表面を持たないミニネプチューンの間の遷移点が実際には地球と金星の遷移点に非常に近いことが示唆され、地球よりもはるかに大きな岩石質惑星は実際には非常にまれであることが示唆された。[ 10 ]この結果、科学的に誤解を招くとして「スーパーアース」という用語の使用をやめるべきだと主張する人もいた。[ 23 ] 2016年以降、既知の系外惑星のカタログは大幅に増加し、質量-半径モデルの改良版がいくつか発表されている。2024年現在、岩石質惑星と中間質量惑星の間の予想される遷移点は、地球の質量の約4.4倍、半径の約1.6倍である。[ 24 ]
2020年9月、マイクロレンズ技術を用いた天文学者たちは、恒星に束縛されず、天の川銀河を自由に漂う地球質量の浮遊惑星（OGLE-2016-BLG-1928Lと命名）を初めて検出したと報告した。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
以下の系外惑星は少なくとも密度が5 g/cm³で、質量が海王星より小さいため、地球由来である可能性が非常に高い。
Kepler-10b、Kepler-20b、Kepler-36b、Kepler-48d、Kepler- 68c、 Kepler-78b 、Kepler-89b、Kepler-93b、Kepler-97b、Kepler-99b、Kepler- 100b 、Kepler-101c、Kepler-102b、Kepler-102d、Kepler-113b、Kepler-131b、Kepler-131c、Kepler-138c、Kepler-406b、Kepler-406c、Kepler-409b。
2013年、天文学者たちはケプラー宇宙ミッションのデータに基づいて、天の川銀河内の太陽に似た恒星や赤色矮星のハビタブルゾーンを周回する地球やスーパーアースサイズの惑星が400億個も存在する可能性があると報告した。[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]これらの推定惑星のうち110億個は太陽に似た恒星を周回している可能性がある。[ 31 ]科学者によると、そのような惑星の中で最も近いものは12光年離れている可能性がある。[ 28 ] [ 29 ]しかし、これは太陽系外の地球型惑星の数を推定するものではない。なぜなら、地球と同じくらい小さい惑星でもガス惑星であることが示されているからである（ケプラー138dを参照）。[ 32 ]
推定によると、居住可能な惑星の約80%は陸地で覆われており、約20%は海洋惑星である。地球のように陸地が30%、海洋が70%という比率の惑星は、これらの惑星のわずか1%を占めるにすぎない。[ 33 ]
固体惑星の分類にはいくつかの可能性が提案されている。[ 34 ]
