Molecular Processes in Plasmas pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Itikawa, Yukikazu

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:

价格:$ 236.17

装帧:HRD

isbn号码:9783540726098

丛书系列:

图书标签:

• Plasma Chemistry
• Plasma Physics
• Molecular Spectroscopy
• Reaction Kinetics
• Plasma Processing
• Gas Discharge
• Non-Equilibrium Plasma
• Surface Chemistry
• Computational Chemistry
• Plasma Diagnostics

好的，以下是一份关于一本假定图书的详细简介，该书内容与《分子过程在等离子体中》（Molecular Processes in Plasmas）无关，字数约为1500字： --- 《星际尘埃的化学演化：从分子云到原行星盘》 作者： 艾丽西亚·文森特 (Dr. Alicia Vincent) 出版社： 宇宙天文出版社 (Astro-Cosmos Press) 出版年份： 2024年 内容简介 《星际尘埃的化学演化：从分子云到原行星盘》是一部跨学科的综合性著作，深入探讨了宇宙空间中复杂有机分子和无机化合物的起源、形成、演化及其在恒星和行星系统形成过程中的关键作用。本书旨在为天体物理学、化学、行星科学及空间科学领域的研究人员、高年级本科生和研究生提供一个全面且前沿的参考框架。 本书的核心在于剖析“星际尘埃”——这一被长期视为惰性物质的组分——如何成为宇宙化学反应的温床和复杂分子（包括生命前体分子）的“炼金炉”。作者融合了最新的观测数据（来自ALMA、赫歇尔空间望远镜等）和先进的实验室模拟结果，构建了一个从低温、高稀疏度的巨分子云核心到高密度、高梯度温度的原行星盘的连续化学演化图景。 第一部分：宇宙化学的基石——低温分子云环境 本书的开篇部分聚焦于宇宙中最寒冷、最黑暗的区域——巨分子云（Giant Molecular Clouds, GMCs）的核心。在温度低至10开尔文的极端条件下，化学反应的驱动力不再是热碰撞，而是高能粒子（如宇宙射线）激发下的表面反应和离子-分子反应。 第一章：分子云的物理结构与化学隔离 本章详细描绘了分子云的物理参数，包括密度梯度、温度分布和磁场结构。重点讨论了“冻结”现象（Freeze-out）：当气体温度足够低时，分子会凝结在尘埃颗粒表面，形成冰壳。这种物理隔离机制如何影响了星际介质中轻元素的化学丰度，是理解后续演化的关键。 第二章：无机物与简单有机分子的形成路径 本章系统梳理了宇宙中常见无机物（如$ ext{H}_2 ext{O}$、$ ext{CO}_2$、$ ext{NH}_3$）的合成途径。特别关注了$ ext{H}_2$的形成——这是宇宙中第二丰富的分子，其形成过程（通过两体催化）对整个化学网络至关重要。同时，探讨了氰化氢（$ ext{HCN}$）和甲醛（$ ext{H}_2 ext{CO}$）等简单碳基分子的诞生机制。 第三章：尘埃颗粒：反应的催化剂与信息载体 尘埃颗粒的表面化学是本书的重点之一。作者详尽分析了尘埃如何作为异相催化剂，降低了复杂分子合成的能垒。这包括对原子氢在尘埃表面重组为$ ext{H}_2$的动力学研究，以及水冰（$ ext{H}_2 ext{O}$）膜上可能发生的自由基反应。本章还讨论了星际尘埃的组成——硅酸盐、碳质物质和“非晶态水冰聚合体”（Amorphous Water Ice Aggregates, AWIA）的结构特征及其对后续化学反应的影响。 第二部分：恒星形成的触发与化学激活 随着分子云核心的引力坍缩，温度和密度急剧升高，化学环境发生剧变，这标志着从冷暗星际介质到年轻恒星形成阶段的过渡。 第四章：原恒星的诞生与热波的冲击 本章描述了当原恒星（Protostar）开始点燃，向周围环境释放出辐射和恒星风时，化学景观如何被彻底重塑。讨论了“热波”（Thermal Wave）如何驱散（sublimation）尘埃冰壳，释放出被“冻结”的复杂分子。这一过程解释了为何在年轻恒星周围会观测到大量的气态复杂有机分子（COMs）。 第五章：复杂有机分子（COMs）的星际合成：从乙醇到糖类 这是本书最具创新性的部分之一。作者整合了近年来的观测数据，重点分析了如何从简单的$ ext{C}_1$和$ ext{C}_2$前体分子逐步构建出更复杂的分子，如乙醇（$ ext{CH}_3 ext{CH}_2 ext{OH}$）、甘氨腈（Glycolonitrile, $ ext{H}_2 ext{NCH}_2 ext{CN}$）乃至可能的糖类前体。深入探讨了热解（thermochemical）反应与紫外光辐射（photochemistry）在COMs合成中的协同作用。 第六章：碳的形态学：石墨、富勒烯与非晶碳质（Amorphous Carbon） 星际化学不仅仅是H、O、N、C的反应，碳本身的形态结构同样重要。本章专注于碳质尘埃的演化。讨论了富勒烯（Fullerenes，如$ ext{C}_{60}$）在红外光谱中的特征信号，以及在星际介质中，这些大分子如何被破坏和重组，成为更稳定的石墨或非晶碳质结构，为后续行星的形成提供碳源。 第三部分：原行星盘中的化学分化与输运 本书的最后部分将视角转向恒星形成后的产物——原行星盘（Protoplanetary Disks）。尘埃和分子的分布是决定行星形成过程和最终行星化学成分的关键因素。 第七章：盘的结构、温度梯度与化学区划 原行星盘存在显著的温度梯度，从内侧的“雪线”（Snow Line）到外侧的低温区域。本章详细解释了这些温度边界如何定义了水、$ ext{CO}$、$ ext{CO}_2$等挥发性物质的冻结和升华位置，从而形成不同的化学区带。这直接影响了岩石行星（内区）和冰巨星（外区）的物质构成。 第八章：尘埃的聚集与化学物质的继承性 重点讨论了从微米级尘埃颗粒向毫米级星子（Planetesimals）的增长过程，即“粘合”阶段。分析了在这一过程中，表面附着的复杂分子如何被包裹进更大的固体结构中，实现化学信息的“继承”。讨论了彗星和小行星如何成为“时间胶囊”，保存了这些继承自分子云和原行星盘的原始化学信息。 第九章：盘内化学动力学与分子输运模型 本章引入了流体力学模型，探讨了湍流和垂直剪切力如何驱动不同化学物种在盘内的径向和垂直方向上迁移。这解释了为何某些在寒冷外区形成的分子（如简单氨基酸前体）能够被输运到更靠近恒星的区域，与内区化学过程相互作用，从而提高了行星形成区域的生物分子潜力。 结论与展望 《星际尘埃的化学演化》以对系外行星大气化学研究的展望作结。作者强调，理解了尘埃在恒星形成初期的化学过程，才能准确地解释当前观测到的系外行星大气光谱中存在的复杂信号，并为未来生命起源的行星化学模型提供坚实的基础。本书以其严谨的论证、对前沿观测结果的整合，以及对微观化学过程与宏观天体演化之间联系的深刻洞察，无疑将成为该领域内不可或缺的参考书。 ---

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