Small Bodies in Planetary Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Mukai, T. 编

出品人:

页数:329

译者:

出版时间:

价格:$ 101.64

装帧:

isbn号码:9783540769347

丛书系列:

图书标签:

行星系统
小天体
系外行星
行星形成
天体物理学
空间科学
小行星
彗星
太阳系
天文学

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具体描述

The small bodies in planetary systems are indicative of the material evolution, the dynamical evolution and the presence of planets in a system. Recent astronomical research, space research, laboratory research and numerical simulations have brought a wealth of new and exciting findings on extra-solar planetary systems and on asteroids, comets, meteoroids and trans-Neptunian objects in our solar system. Progress in astronomical instrumentation has led to the discovery and investigation of small bodies in the outer solar system and to observations of debris disks related to the small bodies in extra-solar planetary systems. Space research allowed for close studies of some of the small solar system bodies from spacecraft. This class-tested lecture set is intended as an introduction to the latest research results and to the key issues of future research.

尘世的低语：宇宙深处的物质流转与生命之源一册关于宇宙演化、恒星诞生与星际物质循环的恢宏史诗本书《尘世的低语》并非聚焦于太阳系内特定天体的详细测量或类地行星的宜居性研究，而是将目光投向更为宏大且基础的宇宙尺度：从星际介质的复杂化学反应到巨型分子云的引力坍缩，再到新一代恒星及其伴随系统形成初期的物质分配规律。这是一部深入探讨宇宙“原材料”如何组织、演化并最终孕育出复杂结构的科学论著。本书的核心论点在于，宇宙中一切结构的形成，都是源于一种持续不懈的、跨越数十亿年的物质与能量的“低语”与循环。这些低语，表现为星际空间中无形却至关重要的物理和化学过程，它们决定了恒星的质量、寿命及其周围行星系统的化学构成。第一部分：冷寂的摇篮——星际介质的化学工厂本部分首先构建了描绘我们所处宇宙背景的画面——广袤、寒冷且稀疏的星际介质（ISM）。我们不会过多讨论行星的大气结构或内部动力学，而是将重点放在ISM作为宇宙化学反应器的角色上。星际尘埃的纳米炼金术：深入剖析星际尘埃颗粒的形成机制、大小分布及其表面化学性质。这些微米尺度甚至纳米尺度的固体结构，是宇宙中复杂分子合成的基石。书中详细阐述了如何通过量子隧穿效应和光解作用，在尘埃晶格表面高效地构建出有机前体分子，例如乙醇、甲醛和复杂的芳香族化合物。我们探讨了这些尘埃云如何捕获并储存氢原子和OH自由基，为后续恒星形成区的化学富集奠定基础。分子云的低温反应动力学：阐述在接近绝对零度的极端低温环境下，气相反应与尘埃表面反应之间的耦合机制。重点分析了离子-分子反应在分子云核心区的主导作用，以及如何通过复杂的反应网络（例如，含碳、氮、氧的物种链式反应）形成诸如氨水（NH3）和一氧化碳（CO）等关键示踪分子。本书特别关注了高阶碳链分子（如丁二炔，C4H2）在寒冷云体中的形成路径，这些分子被视为形成生物大分子骨架的关键中间体。第二部分：引力之舞——巨分子云的坍缩与第一代恒星的诞生本部分将视角从化学层面转向动力学与结构形成，探讨在分子云内部，如何克服内部热压和磁场阻力，引发大规模的引力坍缩，从而催生恒星。湍流、磁场与角动量传输：传统模型侧重于静态的Jeans不稳定性，本书则引入了现代观测揭示的分子云的剧烈湍流结构。详细分析了湍流如何通过非均匀加热和剪切效应，局部地促进或抑制坍缩。同时，我们对磁场在角动量移除中的作用进行了深入建模，解释了为什么即使是巨大的分子云，也能有效地将自身的旋转角动量传递到外部包层，使得核心能够继续收缩。引力塌陷的阶段性：详细描绘了从原始冷核到第一代（Population III）恒星形成的连续过程。我们分析了原恒星阶段（Protostellar Phase）中，中心天体吸积率的波动性，以及由此产生的双极性喷流（Bipolar Outflows）如何通过动量反馈机制，反过来清理周围的吸积盘和包层。本书特别论证了质量竞争在分子云团块内部的普遍性，解释了为什么恒星系统倾向于形成多星系统而非孤立的巨星。第三部分：物质的遗产——恒星形成后的残余物与化学演变恒星一旦点燃核聚变，其存在便开始深刻地重塑其周围环境。本部分关注恒星活动对星周物质的清理、重元素注入以及下一代系统化学特性的决定性影响。化学丰度梯度的形成：阐述了在恒星生命周期中，通过热核聚变将轻元素（如碳、氮、氧）转化为重元素（如铁、硅、镁）的过程。重点讨论了巨星和超新星爆发如何将这些“星尘”播撒回星际介质，并与原始分子云的化学成分混合。本书提出了一种新的模型，用以解释围绕不同金属丰度恒星形成的行星系统之间，初始化学组成差异的根源。前行星盘的早期演化与宏观结构：深入探讨了恒星形成后留下的原行星盘（Protoplanetary Disk）的物理结构。我们侧重于盘的冷却速率、冰线（Snow Line）的位置及其随时间推移的迁移效应。书中详细讨论了在盘外侧，低温区域中水冰和挥发性物质的有效冻结，以及这如何影响后续岩石体和冰岩体的形成比例。这与行星系统的最终质量和组成分直接相关。行星形成前的质量分配：本部分最后，我们研究了在吸积盘内部，物质如何通过“固相聚集”和“气固相互作用”进行宏观尺度上的重新分配。我们对比了不同的核心吸积模型，探讨了哪些物理机制能够解释在特定质量的恒星周围，物质是如何被快速地从几十个天文单位的距离输送到几天文单位的区域，为后续的行星胚胎的快速成长提供了原材料的聚集。结语：循环的宇宙叙事《尘世的低语》旨在为读者提供一个连贯的视角，理解从宇宙微观的分子相互作用到宏观的恒星爆发，所有过程都是相互联系、密不可分的。它描绘了一个动态的宇宙，其中旧恒星的死亡，正是新恒星及其可能携带生命的系统的诞生之源。本书强调了宇宙物质循环的永恒性，这是一种跨越时间尺度的、不断自我组织与净化的宏伟过程。读者将清晰地认识到，我们所见的一切，都是这场跨越数十亿年、由尘埃与引力主导的低语所雕刻出的复杂形体。