Introduction to Planetary Science pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Faure, Gunter/ Mensing, Teresa M.

出品人:

页数:546

译者:

出版时间:2007-4

价格:$ 111.87

装帧:HRD

isbn号码:9781402052330

丛书系列:

图书标签:

行星科学
行星地质
行星物理
太阳系
行星探测
宇宙学
天文学
地质学
空间科学
行星形成

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具体描述

This textbook details basic principles of planetary science that help to unify the study of the solar system. It is organized in a hierarchical manner so that every chapter builds upon preceding ones. Starting with historical perspectives on space exploration and the development of the scientific method, the book leads the reader through the solar system. Coverage explains that the origin and subsequent evolution of planets and their satellites can be explained by applications of certain basic principles of physics, chemistry, and celestial mechanics and that surface features of the solid bodies can be interpreted by principles of geology.

行星科学导论（Introduction to Planetary Science）本书内容涵盖了行星科学领域的广阔图景，旨在为读者提供一个全面而深入的入门指南，涵盖从太阳系内部到遥远系外行星系统的核心概念、观测技术与理论模型。 --- 第一部分：行星科学的基石与太阳系概述第一章：行星科学的范畴与历史演进本章首先界定了行星科学的学科边界，阐述了其与其他相关学科（如天文学、地质学、物理学、化学）的交叉性与相互依赖性。追溯行星科学从古代天文学观测到现代航天探测任务的历史脉络，重点介绍关键的里程碑事件，例如伽利略的望远镜观测、牛顿的万有引力定律在行星运动中的应用，以及20世纪航天时代的开启。探讨行星形成理论（如星云假说）的演变，并介绍行星科学研究中常用的工具和方法论。第二章：太阳系的起源与早期演化深入探讨太阳系的形成过程，从分子云的引力坍缩开始，详细描述原行星盘（Protoplanetary Disk）的结构、成分和温度梯度。本章重点解析了“行星形成的核心问题”——微行星的吸积过程、巨行星对小天体的引力塑造作用，以及太阳系早期剧烈的“大迁徙”事件（如尼斯模型）。比较并分析了太阳系内部（类地行星）和外部（气态巨行星）形成机制的差异性。第三章：类地行星的构造与地质过程本章聚焦于水星、金星、地球和火星这四颗岩石行星的内部结构、表面形貌和地质活动。详细阐述了行星的内部分层（地核、地幔、地壳）及其热力学演化。对比四大行星的火山活动、构造运动（如板块构造在地球上的独特性）、撞击坑的保存与侵蚀历史。探讨磁场起源（发电机理论）及其对行星大气逃逸的保护作用。第四章：巨行星的气体结构与卫星系统本章转向太阳系外围的气态和冰态巨行星——木星、土星、天王星和海王星。分析其大气层的化学成分、垂直结构（对流层、平流层、外逸层）以及复杂的动力学现象，如大红斑、带状结构和极地风暴。深入探讨这些行星的内部结构模型，特别是氢的金属化转变。随后，对每颗巨行星的复杂卫星系统（如木卫四、土卫六）进行系统介绍，突出其作为独立行星学世界的潜力。 --- 第二部分：太阳系的小天体与宜居性第五章：小行星、彗星与柯伊伯带天体本章专门研究太阳系内的小天体群体。详细描述小行星带的分布、分类（如C型、S型、M型）及其化学演化。介绍彗星的起源（奥尔特云和柯伊伯带）、彗发和彗尾的形成机制，以及它们对地球早期水和有机物输送的作用。探讨冥王星及其家族成员，揭示矮行星的形成环境。第六章：行星大气、气候与演化行星大气是理解其宜居性和表面环境的关键。本章讨论了行星大气的形成、演变历史（如金星的失控温室效应、火星大气的稀薄化）。深入分析大气传输过程，包括辐射平衡、对流、风场和云层物理学。介绍如何利用光谱学、遥感技术探测大气成分，并讨论行星气候模型在预测未来变化中的应用。第七章：行星的宜居性与生命迹象的搜索这是本书最具前瞻性的章节之一。定义“宜居带”（Habitable Zone）的概念，并探讨影响行星宜居性的关键因素，如液态水的存在、磁场保护、板块构造对碳循环的调节作用。详细介绍在太阳系内（如木卫二、土卫二、火星地下）和系外行星上寻找生物印记（Biosignatures）的策略与正在进行的任务。 --- 第三部分：系外行星的发现与特征化第八章：系外行星的发现技术与样本偏差本章系统介绍探测系外行星（Exoplanets）的多种主要方法。详细解释凌日法（Transit Method）和视向速度法（Radial Velocity Method）的物理原理、数据处理及局限性。讨论直接成像法、引力微透镜法等辅助技术。特别强调样本偏差（Selection Bias）对我们理解系外行星普适性的影响。第九章：系外行星的分类与热力学模型随着数千颗系外行星的发现，本章提供了一套对这些新世界的系统分类框架。介绍“超级地球”、“迷你海王星”等新兴类别。探讨行星的内部结构模型，尤其关注那些质量介于岩石行星和气态巨行星之间的“行星之谜”。使用能量平衡模型计算系外行星的平衡温度，并讨论大气逃逸对行星演化的长期影响。第十/十一章：系外行星的大气光谱与未来展望深入研究系外行星的大气表征技术。解释透射光谱和反向散射光谱的原理，说明如何利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）等先进仪器探测系外行星大气中的水蒸气、甲烷、二氧化碳等关键分子。展望行星科学的未来方向，包括对M型矮星周围行星系统的关注、行星际任务的设计，以及搜寻地外文明计划（SETI）的最新进展。 --- 附录：行星科学常用物理常数、数学工具回顾（如角动量、潮汐力计算）、以及核心术语表。本书面向对象：物理学、地球科学、化学、天文学等相关专业的本科高年级学生及研究生，以及对太空探索和行星系统构成有浓厚兴趣的广大科学爱好者。通过严谨的科学论述和最新的观测数据，本书力求构建一个完整、动态的行星世界图景。