A Short History of Planet Earth pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Wiley

作者:J. D. MacDougall

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:1998-03-30

价格:USD 16.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780471197034

丛书系列:

图书标签:

1
地球历史
地质学
科学
自然历史
行星科学
环境科学
地球科学
非虚构
科普
历史

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具体描述

"A splendid introduction to geology and paleontology for the lay reader. To compress Earth's history into a single, lucidly written volume is a major achievement."-Publishers Weekly, starred review. "Few people have both the knowledge and the writing ability to capture such a long and varied history in a compelling manner. In A Short History of Planet Earth, J.D. Macdougal demonstrates that he is one of the few."-Earth. This exhilarating survey of the four and half billion years of Earth's history charts both the geological and biological history of the planet. It moves from the origin of the earth's iron core to the formation of today's seven continents, and from the primordial building blocks of life to the evolution of the human form. J.D. MACDOUGALL (San Diego, California) is a professor of earth science at the Scripps Oceanographic Institute of the University of California, San Diego, the premier center for earth science research in the U.S. His work has appeared in Scientific American and the McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology.

浩瀚宇宙的低语：一部关于行星起源与演化的宏大叙事本书并非一部关于地球历史的通史，而是一次深入宇宙尺度、聚焦于行星形成、演化规律及其在宇宙图景中独特地位的探索。我们旨在构建一个宏观的框架，审视恒星的诞生如何催生出围绕它们的复杂系统，以及这些系统内部物质如何通过引力、热力学和化学反应，雕琢出我们所熟知的，或尚未发现的各种类型的行星。第一部分：星云的坍缩与原行星盘的形成故事的起点，并非聚焦于某个特定的岩石星球，而是追溯至弥漫在星际空间中的分子云。这些冰冷、稀疏的气体与尘埃团块，在自身引力或超新星爆发的扰动下，开始不可逆转的坍缩过程。我们将详细剖析角动量守恒如何在这一过程中塑造出扁平的、快速旋转的原行星盘。这一部分将深入探讨盘的物理结构：温度梯度、密度分布以及关键的化学分化区域。我们不仅会讨论氢、氦等轻元素的行为，更会着重分析在不同“雪线”外，水、甲烷、氨等挥性物质的凝结和积累，这直接决定了未来气态巨行星和冰巨星的核心物质组成。第二部分：从尘埃到星子：吸积的魔法行星形成的早期阶段，被物理学家称为“吸积难题”。本书将绕过对地球具体岩石圈的描述，转而关注微米级尘埃颗粒如何克服布朗运动的阻碍，通过静电作用、碰撞与粘附，逐步聚集形成毫米级的“小冰块”或“小石头”。随后的讨论将聚焦于关键的质量增长阶段：从这些微小颗粒到公里级乃至百公里级的“星子”（Planetesimals）。我们将比较和对比几种主要的吸积模型，包括气动捕获模型、引力不稳定性模型（尤其适用于巨行星的快速形成）以及碰撞破碎理论。这里的核心在于理解，行星的“种子”是如何在相对较短的时间尺度内突破质量障碍，拥有足够的引力来主导其周围环境的物质。第三部分：核心吸积与巨行星的塑造在原行星盘中，质量较大的区域会率先“抢占”物质。本书将详细阐述气体吸积理论，解释质量巨大的固态核心如何通过强大的引力势阱，在原行星盘生命周期的早期阶段，快速捕获周围的氢和氦气体，从而形成木星和土星这类气态巨行星。我们会深入探讨“限制性因素”：例如，原行星盘的寿命，以及恒星风暴的清除作用。这些因素决定了气体吸积的“时间窗口”。对于更遥远或质量较小的巨行星，我们将分析冰在核心形成中的决定性作用，以及它们在轨道迁移中对内部系统的影响——例如，它们如何将较小的岩石星子驱逐到内太阳系或柯伊伯带。第四部分：岩石行星的构建与内核动力学摒弃对地球地质历史的叙述，本章聚焦于岩石和类地行星在吸积末期经历的“大碰撞时代”。我们将分析不同轨道区域的星子在引力相互作用下的散射和碰撞。这些高能碰撞是行星形成理论中极其重要的一环，它们不仅决定了最终行星的大小和质量，也解释了行星轨道偏心率的形成。我们着重探讨行星内部的热力学演化。行星的形成是一个高度放热的过程，包括放射性衰变和碰撞加热。本书将建立一个通用的模型，来描述行星体内部的重力分异过程——即较重的元素（如铁、镍）沉降形成金属内核，而较轻的硅酸盐物质上浮形成地幔和地壳。这种分异如何影响行星的磁场生成能力，进而影响其大气层的保持能力，是一个跨尺度的重要议题。第五部分：大气层的诞生与逃逸机制行星的“面貌”在很大程度上由其大气层决定。本书将考察不同行星大气层的起源路径：是来自原行星盘的“捕获气体”，还是来自行星内部的“脱气作用”（火山活动释放）。更重要的是，我们将分析大气层的演化和逃逸机制。这包括对热力学逃逸（如光蒸发）、非热力学逃逸（如高能辐射导致的离子溅射）的定量分析。对于一个假设的类地行星而言，其磁场的存在与否、与母恒星的距离，如何共同决定了它是否能保留住生命宜居所必需的挥发性物质。第六部分：系外行星的多元宇宙本书的视角将扩展到太阳系之外，探讨“行星形成”作为一种普遍宇宙现象的广度。我们将回顾开普勒太空望远镜和TESS任务的发现，分类和讨论观测到的各种极端行星类型：例如，超短周期行星、超级地球、热木星等。我们探究这些不同类型的行星是如何挑战或证实了我们基于太阳系样本建立的行星形成理论。是引力不稳定性主导了热木星的形成，还是更精细的轨道迁移模型更为精确？本书将系统性地审视当前观测证据如何驱动行星形成理论的修正与完善，描绘出一个比我们最初想象的更加丰富多彩的行星宇宙图景。结论：宇宙中的行星统计学总结而言，本书提供了一个非地球中心的、聚焦于物理过程的行星科学概述。我们探讨了从星际尘埃到复杂多层结构行星的普遍机制，强调了引力、热力学和物质传输在塑造不同行星族群中的核心作用，而非单纯地记录某个特定星球的地质年表。它是一部关于“如何建造一个行星”的通用蓝图。