Meteorites and the Early Solar System II pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Univ of Arizona Pr

作者:McSween, Harry Y. (EDT)/ McSween, H. Y., Jr. (EDT)/ Binzel, Richard P. (FWD)

出品人:

页数:942

译者:

出版时间:2006-7

价格:$ 101.70

装帧:HRD

isbn号码:9780816525621

丛书系列:

图书标签:

• 陨石
• 太阳系早期
• 行星科学
• 宇宙化学
• 地质学
• 太阳系形成
• 陨石学
• 行星演化
• 宇宙尘埃
• 太阳系

宇宙之尘的低语：行星形成的动力学与早期太阳系演化 本书导览： 本书深入探讨了太阳系形成初期的复杂动力学过程，侧重于对行星胚胎（planetesimals）的聚集、轨道演化，以及早期太阳系中物质再分配的物理机制。我们不再局限于对现有陨石分类的简单罗列，而是将焦点投向了驱动这些早期结构演变的根本物理定律和化学反应。全书旨在构建一个自星际分子云坍缩至原行星盘稳定阶段的连贯物理图像，重点解析了那些塑造了我们今天所见行星系统的“创世事件”。 第一部分：原行星盘的形成与初始条件 第一章：从分子云到原恒星吸积盘 本章详述了星际分子云在引力作用下坍缩的过程，特别是角动量守恒定律如何塑造出具有强烈速度梯度的原行星盘的初始形态。我们将细致分析磁场在初始坍缩阶段如何影响物质的角动量传输和磁场弛豫过程。讨论的重点在于“First Hydrodynamic Instabilities”——那些在盘形成之初就决定了后续物质分布的湍流机制，包括但不限于马赫阻力不稳定性（Mach number instabilities）和非线性阿尔芬波的激发。 第二章：气体动力学与化学分异的萌芽 我们考察了原行星盘中气体的温度梯度和密度分布，这是决定随后固态物质迁移的基础。详细解析了垂直方向上的热力学平衡，以及“雪线”（Snow Line）的精确位置如何受到恒星辐射场和盘内物质密度的共同影响。化学分异不再被视为一个被动的过程，而是主动的动力学驱动——气体动力学如何将挥发性物质推向外围，并集中高密度冰粒于特定的径向位置，为后续岩石与冰质天体的形成奠定基础。 第二部分：固态物质的聚集与轨道迁移 第三章：从尘埃到微米颗粒的粘附与碰撞 本章挑战了传统的“快速增长模型”，深入研究了微米级尘埃颗粒在盘内气体阻力作用下的漂移速度。重点分析了范德华力和静电相互作用在低速碰撞中的粘附效率，以及在何种剪切速率下，颗粒会从“阻尼漂移”转变为“随机碰撞”主导的增长模式。讨论了“陷阱机制”——例如气流中的涡旋结构如何暂时稳定住毫米到厘米级颗粒，使其免于被气体快速拖拽至恒星。 第四章：胚胎的形成与轨道共振 当颗粒增长到一定规模，其自身引力开始显现时，我们转向了“引力不稳定模型”与“核增长模型”的结合点。本章详细分析了早期行星胚胎在气体盘中遭受的引力拖曳力（Gas Drag Force）的影响。重点研究了轨道迁移的效率（Migration Rate），特别是“Type I”和“Type II”迁移机制的临界质量点。我们将探讨位于拉格朗日点附近的气体涡旋如何充当“避难所”（Resonances Traps），使得早期胚胎能够避开被吞噬的命运，并在特定轨道上积累质量。 第五章：大质量碰撞与内部结构分异 行星胚胎形成后，其轨道动力学会导致灾难性的、高能级的碰撞事件。本章聚焦于碰撞动力学如何驱动内部的熔融和分异过程。我们模拟了铁镍核与硅酸盐地幔在撞击冲击波下的相变，以及撞击倾角和能量如何决定最终天体的自转轴倾角与磁场起源。探讨了“大碰撞假说”在解释地月系统和火星大小天体结构差异中的局限性与必要性。 第三部分：外太阳系的形成与散射动力学 第六章：冰巨星的形成与盘的不稳定性 本书认为，气态巨行星的形成时间线是决定太阳系最终形态的关键。本章详细考察了在低密度区域，冰质核心如何达到临界质量（Critical Core Mass）以启动快速的气体吸积。我们分析了“盘不稳定模型”（Disk Instability Model）的可能性，即在盘密度足够高时，气体本身如何直接坍缩成巨行星，而不依赖于固态核心的积累。 第七章：巨行星的轨道重塑与后期散射 行星形成结束后，残余的气体盘的移除（例如光蒸发或磁场驱动的磁场风）导致行星与少量物质之间的相互作用进入“无气阶段”。本章的核心是“Nice模型”及其后续修正——巨行星轨道的不稳定性如何通过引力相互作用将大量小型冰质天体（Trojans、KBOs）抛射到太阳系外围，并形成奥尔特云和柯伊伯带的结构。我们将探讨不同初始轨道配置下，系统对长期引力摄动的敏感性。 第八章：小天体的轨道修饰与动态演化 最后，本书审视了那些未被吸积的残余物——小行星和彗星的动态学命运。重点研究了气态巨行星的拉格朗日点如何作为早期“庇护所”，保护了柯伊伯带和主小行星带中大量原始物质。同时，我们解析了流体力学效应（如Yarkovsky效应）在数百万年尺度上如何缓慢地修改小天体的轨道偏心率和倾角，从而导致它们最终被抛射或坠入内太阳系。 结论：动态平衡与未解决的问题 本书总结了早期太阳系演化中，气体动力学、固体聚集物理学以及引力散射动力学三者之间错综复杂的反馈环。我们强调，理解太阳系的现在，必须回到对那些决定性物理参数的精确约束上，例如盘的寿命、湍流强度以及早期碰撞的平均能量。 --- 本书特色： 本书摈弃了纯粹的矿物学描述，侧重于对驱动物质和轨道演化的非线性动力学过程的数学建模和物理推导。它面向对天体物理学、流体力学和早期宇宙物质循环有深入兴趣的研究者与高年级学生。本书不含对特定陨石集合的详细介绍，而是致力于构建一个统一的、基于物理学原理的太阳系早期演化框架。

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