太阳活动区物理

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页数:376
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出版时间:2008-6
价格:60.00元
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isbn号码:9787305055034
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  • 科学
  • 物理学
  • 物理
  • 天体物理学
  • 太阳物理
  • 空间天气
  • 磁流体力学
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  • 观测技术
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具体描述

《太阳活动区物理》主要内容:太阳活动区物理是太阳物理中最活跃、最令人注目的一个分支。它的主要任务是研究太阳活动区内各种尘埃现象的物理特性以及它们发生、发展和消亡的规律,研究它们的相互关系,从而揭示它们以及它们所在的太阳活动区的本质。这些研究对于了解天体物理中宇宙等离子体的各种特性和行为有着重要的普遍意义;对于日地空间环境、日地关系和空间天气学的研究更具有重大的现实意义。

好的,这是一本关于行星地质学与岩石学的前沿著作的详细介绍,它深入探讨了类地行星和类木行星的内部结构、表面演化以及岩石圈的形成与变迁,与“太阳活动区物理”的主题完全无关。 《行星地质学与岩石学前沿:从内核到地表的物质循环与动力学》 本书导言与核心主题 《行星地质学与岩石学前沿:从内核到地表的物质循环与动力学》是一部面向高年级本科生、研究生以及专业研究人员的综合性学术专著。本书旨在系统梳理和深入解析太阳系内各种天体——特别是类地行星(水星、金星、地球、火星)和主要岩石质卫星——在数百万乃至数十亿年间,其内部热力学过程如何驱动地表形态的形成、演化和物质循环的复杂机制。 本书的视角聚焦于行星体内部的热力学梯度、物质相变、压力效应、以及由此引发的深部对流与岩浆作用,如何决定一个行星的磁场、大气逃逸速率以及现有的地貌特征。我们强调将最新的高精度测年数据、遥感光谱分析成果,以及高压高温实验岩石学数据相结合,构建起一套完整的行星岩石圈演化模型。 第一部分:行星结构与初始形成 第一章:太阳系形成与行星分异的早期约束 本章从太阳星云的吸积理论出发,探讨了原行星盘中不同化学组分的分布对行星初始结构的影响。重点分析了“大碰撞假说”如何解释地月系的形成及其对地球早期岩浆洋热演化的反馈。我们详细讨论了行星分异的早期阶段,特别是金属核的形成、地幔的建立,以及不同挥发性元素在行星形成过程中的捕获与损失机制,为后续的动力学模型设定了初始边界条件。 第二章:行星内核的物理状态与地球物理学参数 本章深入研究了行星体内部的物质状态,特别关注压力和温度梯度如何影响铁镍合金的熔点、密度和电导率。通过地震学数据(主要基于地球的S波和P波分析,并类比应用于火星和月球的早期模型),我们重建了类地行星的内核-地幔边界(CMB)的结构和化学不混溶现象。探讨了液态外核的运动如何产生和维持行星尺度的磁场,并比较了缺乏全球磁场的火星和水星与地球磁场保护机制的差异。 第三章:地幔的粘滞性与热对流动力学 地幔对流是行星表面构造活动和热量释放的根本驱动力。本章详细介绍了粘滞性在不同矿物相变压力下的变化,以及非牛顿流变学在描述深部岩石圈塑性变形中的应用。我们对比了“板块构造”模式(地球独有)与其他天体(如金星的“停滞盖”或火星的“热点”驱动抬升)的对流模式,并探讨了地幔柱的起源、上升路径及其对地表岩浆活动的控制作用。 第二部分:岩浆作用与地表物质循环 第四章:岩石学基础:熔融、结晶与相图分析 此章回归基础,但着重于极端环境下的岩石学。我们分析了地幔源区(如橄榄岩和尖晶石橄榄岩)在不同压力(1 GPa至135 GPa)下的部分熔融曲线,并运用多相平衡理论(如富勒平衡模型)预测原始岩浆的化学成分。重点讨论了玄武岩浆的演化,包括斜长石的分离结晶对岩浆演化轨迹的影响,这是理解月球和火星火山活动的关键。 第五章:火星与金星的火山构造与岩浆导流系统 火星巨大的盾状火山(如奥林帕斯山)和金星大平原的广袤玄武岩覆盖层提供了研究“热点”火山活动的绝佳案例。本章结合高分辨率地形数据和ORBITER光谱分析,重建了火星巨型火山的生长历史。对于金星,我们侧重于研究其全球性岩浆再熔事件(Global Resurfacing Events)的触发机制,探讨是内部热积聚还是地幔物质大规模上涌导致的周期性灾难性事件。 第六章:撞击作用的深层地质效应与冲击变质 撞击事件不仅塑造了行星表面的环形结构,更对深部地壳造成剧烈的冲击波影响。本章关注冲击变质岩的矿物学特征,如高压石英的形成、矿物晶格的重排,以及冲击熔融脉体的地球化学指纹。通过对比月球和水星的撞击坑密度,我们推导出不同行星的表面地质年龄,并评估撞击事件如何通过释放内部应力来暂时或永久性地改变局部地壳结构。 第三部分:构造地貌与岩石圈的长期演化 第七章:地壳的形成、剥蚀与剥离(Uplift and Exhumation) 一个行星地壳的厚度和成分是其热力学演化的最终产物。本章阐述了地壳增生的机制,包括地幔分异、微陨石撞击带积累(如月球的KREEP物质)以及板块构造的俯冲作用。我们使用热历史模型(如(U-Th)/He定年法在地球上的应用启示)来反演火星和水星地壳抬升速率,解释为何某些古老地层会暴露于表面,并被后续的侵蚀作用所改造。 第八章:风化、沉积与液态水/挥发物的地表调控 水、二氧化碳等挥发性物质在行星地质演化中扮演了关键的表面化学作用者角色。本章详细分析了火星极地冰盖的沉积结构、玄武岩与水反应形成的粘土矿物(如蒙脱石)的形成条件。对于地球,我们侧重于长期的碳酸盐-硅酸盐循环,探讨大气中CO2的浓度如何通过火山释放和化学风化作用,受到地幔热流和构造活动的调节,从而稳定地表温度。 第九章:类木行星的冰层世界:冰火山与冰壳动力学 本书的最后部分将目光投向了冰巨星和木卫的卫星。我们研究了木卫二(Europa)和土卫二(Enceladus)冰壳下的次表层海洋的物质交换机制。重点分析了冰火山活动(Cryovolcanism)的流体力学,以及当水冰在极端压力下转变为“冰七”或“超离子冰”时,对卫星内部结构和潮汐加热效率的影响。这些冰质天体的地质活动,虽然与硅酸盐行星截然不同,但同样遵循热力学驱动的物质迁移规律。 总结与展望 本书通过跨越太阳系内各种天体的比较研究,强调了行星演化是一个统一的物理化学过程。未来的研究方向在于更高精度地耦合深部(内核/地幔)动力学与表层(岩石圈/大气)过程,特别是对系外岩石行星的宜居性评估,将更依赖于理解其内部热机制如何调控地表的长期稳定性。本书旨在为读者提供坚实的理论基础和前沿的分析工具,以应对未来行星探测任务带来的海量数据挑战。

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用户评价

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这本书在叙事手法上,可谓是别具一格。作者并没有采用传统的线性叙事,而是巧妙地将历史发展、理论探讨、观测证据和未来展望 interwoven 在一起。我印象最深刻的是,他在介绍“太阳活动周期”时,并没有简单地罗列从蒙德极小期到现在的周期数,而是通过讲述科学家们是如何一步步认识到太阳活动的周期性,以及他们是如何利用历史数据来预测未来活动的行为。这种“故事化”的叙述方式,让原本枯燥的周期性变化变得生动有趣。在讲解“日冕物质抛射”时,他先是描绘了日冕物质抛射的壮观景象,然后追溯了科学家们是如何通过观测和理论研究,逐渐揭示其背后的物理机制。这种“由果溯因”的叙事手法,能够有效地激发读者的好奇心,并引导他们主动去探索其中的奥秘。整本书读下来,我感觉自己就像是在跟随一位资深的向导,在太阳活动区的世界里进行一次精彩的冒险,每一步都充满了惊喜和发现。

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这本书的封面设计就足够引人入胜了,深邃的宇宙背景下,跃动着耀眼的等离子体,仿佛将太阳那澎湃的能量直观地呈现在我眼前。初读这本书,我便被其深厚的学术底蕴和严谨的逻辑推理所折服。作者在开篇就铺陈了太阳活动区研究的宏大历史,从古代文明对太阳的敬畏与观测,到近代科学的兴起,再到现代天体物理学的发展,为我们构建了一个波澜壮阔的知识图景。书中对太阳活动区形成机制的论述,深入浅出,将那些看似抽象的磁流体动力学原理,通过生动的比喻和精妙的数学模型,变得触手可及。我尤其喜欢作者在解析“磁场重联”这一核心概念时所下的功夫,他不仅列举了大量的观测证据,还详细阐述了各种理论模型的优缺点,引导读者主动思考,而非被动接受。当我读到关于耀斑爆发和日冕物质抛射的章节时,脑海中不断浮现出壮观的宇宙图景,仿佛置身于那遥远的太阳表面,亲眼目睹着能量的瞬间释放,那种震撼感是任何科幻大片都无法比拟的。这本书不仅仅是一本学术专著,更像是一次穿越时空的科学探索之旅,让我深刻体会到人类对宇宙奥秘孜孜不倦的追求精神。它没有使用那些晦涩难懂的术语堆砌,而是用一种富有感染力的语言,将复杂的科学问题娓娓道来,让像我这样的非专业读者也能从中获得巨大的启迪和乐趣。

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这本书的内容质量令人惊叹,作者的学识之渊博,让我望尘莫及。他对太阳物理学的各个分支都有着深刻的理解,并且能够将它们融会贯通,形成自己独到的见解。我尤其被他关于“能量传输机制”的论述所吸引。他不仅解释了辐射、对流等能量传输方式,还重点阐述了磁场在能量传输中的关键作用,特别是“磁通量管”的概念,他用非常形象的比喻,将看不见的磁场线描述成一条条能量的“通道”,这些通道如何将太阳内部的能量传递到表面,进而引发各种剧烈的活动。书中对“阿尔芬波”的讨论,也让我大开眼界,这种在等离子体中传播的磁波,其独特的性质和在加热日冕中的作用,让我对太阳的高温之谜有了新的认识。作者在引用大量前沿研究成果的同时,并没有回避一些尚未解决的难题,反而鼓励读者去思考这些难题的可能解决途径,这种开放性的探讨,让我觉得这本书不仅仅是在传授知识,更是在启迪智慧。我感觉自己仿佛置身于一个巨大的科学宝库中,每翻一页,都能发掘出新的宝藏。

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这本书带给我的最深刻的感受,是它让我从一个全新的视角来审视我们赖以生存的地球和太阳系。在阅读过程中,我开始意识到,那些看似遥远的太阳活动,实际上与我们的日常生活息息相关。例如,书中关于“空间天气”的讨论,就让我对太阳活动对地球磁场、通信系统、卫星运行甚至电网安全的影响有了更深刻的认识。我之前可能只知道太阳会发光发热,但这本书让我明白了,太阳那狂暴的能量释放,是能够直接影响到我们地球上的每一个角落的。作者在书中提到,太阳活动的剧烈爆发,可能会对地球的通信和导航系统造成严重干扰,甚至可能导致大范围的停电。这让我开始意识到,我们对太阳活动的了解,不仅仅是出于科学的好奇心,更是出于对自身安全和文明存续的考量。这本书,不仅仅是一本关于太阳活动区物理的教科书,更是一本关于我们与太阳之间复杂关系的科普读物,它让我对宇宙的敬畏之情油然而生,也让我更加珍惜我们所处的这个和谐的宇宙环境。

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这本书在内容的前沿性方面,无疑走在了同类书籍的前列。作者并没有止步于对经典理论的梳理,而是积极地将近年来太阳物理学领域最新的研究成果融入其中。我尤其关注他对“太阳风的起源与演化”的论述。他详细介绍了近年来空间探测器(如帕克太阳探测器)获得的宝贵数据,并在此基础上,深入探讨了太阳风是如何从日冕中产生,以及其在行星际空间中的传播和演化过程。书中对“磁场重联在高能粒子加速中的作用”的分析,更是紧随学术研究的最新进展,他引用了许多最新的模拟结果和观测证据,展示了磁场重联在产生耀斑、日冕物质抛射以及加速高能粒子等方面的关键作用。我感觉自己仿佛在跟随作者一同进行一场前沿的科学探索,每一次阅读,都能接触到最新的研究动态和最前沿的科学思想。这本书的出版,无疑为太阳活动区研究领域注入了新的活力,也为所有关注太阳物理学的读者提供了一个了解最新研究成果的绝佳平台。

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这本书的学术严谨性令人称道,作者在每一个论断背后,都提供了充分的科学依据和严密的逻辑推理。我注意到,书中充斥着大量的参考文献,而且这些参考文献大多是来自国际顶尖的科学期刊和会议论文。这表明作者在写作过程中,进行了大量的文献调研,并且对相关研究有着深刻的理解。在解释一些复杂的物理现象时,他不仅给出了定性的描述,还辅以相应的数学模型和计算公式,力求从定量和定性两个层面来阐述问题。例如,在分析“磁场结构”与“能量释放”之间的关系时,他不仅描述了磁力线的弯曲和扭曲,还引用了磁场能量的计算公式,以及能量释放的功率估算。这种严谨的态度,让我对书中的每一个结论都充满了信心。即使是对于一些尚存争议的问题,作者也能够清晰地阐述不同观点的依据,并给出自己的分析和判断。这种开放而又严谨的学术风格,让我深刻体会到科学研究的精髓所在。

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这本书的读者定位非常精准,它既能满足专业研究人员对深度和细节的需求,也能让对太阳物理学感兴趣的普通读者从中获得知识和启发。作者在处理复杂理论时,始终考虑到了读者的理解能力,他会先给出宏观的解释,再逐步深入到细节,并且在关键概念处设置了“注释”或“延伸阅读”部分,帮助读者查漏补缺。我之所以这么说,是因为我在阅读过程中,即使遇到了一些我之前从未接触过的概念,比如“磁通量管的稳定性”、“磁压与热压的平衡”等等,也并没有感到完全的困惑。作者总能找到合适的切入点,用清晰的逻辑将这些概念引入,并将其与整体的太阳活动区物理联系起来。例如,在讲解“日冕加热”问题时,他从多个角度进行了分析,包括波加热理论、磁场重联加热理论等等,并且对每种理论都进行了细致的讨论,并且还引用了最新的观测数据来支持或反驳某些理论。这种周全的考虑,让我觉得作者真正站在读者的角度去思考问题,力求让更多的人能够理解和欣赏太阳活动区的魅力。

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这本书的结构安排堪称完美,每一章节都如同一个精心设计的拼图块,最终组合成一幅完整的太阳活动区物理图景。作者在开篇部分就为我们描绘了太阳活动区研究的“地图”,勾勒出了后续章节将要探索的主要领域,这让我在阅读过程中始终保持清晰的思路,知道自己正处于知识体系的哪个位置。我特别欣赏他在“太阳磁场起源与演化”这一章的处理方式。他从最基础的等离子体物理出发,循序渐进地讲解了磁场的产生机制,然后将目光投向太阳内部,深入剖析了差动旋转和对流等关键因素如何影响磁场的生成和传播。书中对“磁场拓扑”的阐述,用到了大量的示意图,使得原本抽象的概念变得直观易懂。当我读到关于“磁力线弯曲与扭曲”如何导致能量积累并最终爆发的解释时,脑海中立刻联想到生活中水管中的压力积累,这种类比让我更加深刻地理解了能量释放的物理过程。接着,他将视角转移到太阳表面,详细介绍了各种观测手段,例如日震学、磁场测量等,以及它们如何为我们提供了关于太阳内部活动区的宝贵信息。这本书的逻辑流畅,过渡自然,让我感觉就像是在沿着一条精心铺设的轨道,稳步地向着理解太阳活动区的核心迈进。

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这本书的语言风格非常具有个人特色,作者的表达方式既严谨又不失生动。他善于运用类比和形象的比喻,将一些非常抽象的物理概念变得容易理解。例如,在讲解“磁流体动力学”的方程组时,他并没有直接罗列那些复杂的数学符号,而是用“力的平衡”和“能量的流动”来描述,让没有深厚数学背景的读者也能抓住核心思想。我尤其欣赏他对“磁场结构”的描绘。他将太阳活动区的磁场比作一个复杂的“网络”,而耀斑和日冕物质抛射则是这个网络中能量突然释放的“节点”。这种生动的描述,让我在脑海中勾勒出一幅动态的太阳活动画面,而非枯燥的理论模型。书中对“不稳定性”的分析,更是将复杂的物理过程描绘得惊心动魄,仿佛一场宇宙级的“大爆炸”正在眼前上演。作者在叙述过程中,时不时还会穿插一些历史故事和科学家的趣闻轶事,让阅读过程更加轻松有趣。我感觉自己就像是在听一位经验丰富的科学家,娓娓道来他毕生研究的成果,那种亲切感和信任感油然而生。

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这本书的文字风格非常独特,它不像我过去读过的很多科普书籍那样,只是简单地罗列事实和理论。作者似乎将自己置于一个与读者对话的语境中,字里行间充满了思考的痕迹和个人见解。在探讨太阳磁场演化的问题时,他并没有直接给出定论,而是带领我们回顾了不同学派的研究成果,分析了各自的局限性,最终提出了自己更倾向的解释。这种“引导式”的写作方式,极大地激发了我的求知欲。我发现自己开始主动去查阅书中提到的参考文献,去理解那些稍显复杂的数学公式背后的物理意义。尤其是在谈到太阳活动周的周期性变化时,作者深入剖析了各种理论模型,例如发电机理论、磁流体混合理论等等,并对它们进行了细致的比较。他并没有简单地否定某个理论,而是指出每个理论在解释特定现象时所能发挥的作用,以及在解释其他现象时遇到的困难。这种辩证的视角,让我对太阳的复杂性有了更深刻的认识。读这本书的过程,就像是在和一位博学睿智的导师进行一场深度的学术交流,他不仅传授知识,更重要的是教会了我如何去思考,如何去分析问题,如何去形成自己的科学判断。我非常欣赏作者的这种谦逊和严谨,他用真诚的文字,将自己对太阳活动的理解和感悟,毫无保留地分享给了读者。

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