Origin and Early Evolution of Comet Nuclei pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Balsiger, H. (EDT)/ Altwegg, K. (EDT)/ Huebner, W. (EDT)/ Owen, T. (EDT)/ Schulz, R. (EDT)

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 258.77

装帧:

isbn号码:9780387854540

丛书系列:

图书标签:

• 彗星
• 彗星核
• 起源
• 演化
• 太阳系
• 行星科学
• 天体物理学
• 小行星
• 星际物质
• 宇宙尘埃

行星形成史诗：从星际尘埃到宜居世界的演化轨迹 图书名称：行星形成史诗：从星际尘埃到宜居世界的演化轨迹 内容提要： 本书深入剖析了太阳系乃至更广阔宇宙中行星系统的起源与演化历程。它不是对任何特定天体（如彗星核）的微观研究，而是聚焦于塑造我们所见星系的宏大物理与化学过程。全书以跨学科的视角，融合了天体物理学、行星地质学、化学演化以及动力学理论，描绘了一幅从星际分子云坍缩到行星系统稳定运行的壮丽画卷。 本书旨在填补现有文献中对行星系统形成动力学描述不足的空白，强调早期原行星盘的复杂性和不稳定性在决定最终行星结构中的关键作用。我们不探讨彗星核内部的挥发物组成，而是专注于描述数百万年尺度上物质如何通过吸积、迁移和散射，最终构筑出类木行星的气态巨柱和类地行星的固态内核。 第一部分：星云的序曲与原行星盘的诞生 本书伊始，我们将追溯恒星诞生的源头——分子云的引力不稳定性与湍流耗散过程。详细阐述了在特定密度和温度条件下，恒星前身物质云如何塌缩，并伴随着角动量守恒，形成具有陡峭温度梯度的原恒星盘。 湍流与磁场的作用： 我们将重点分析磁场如何通过阿尔芬波（Alfvén Waves）驱动角动量向外输运，这是物质得以持续向内吸积形成恒星和行星盘的关键机制。湍流的耗散过程被细致建模，揭示了不同尺度的气体和尘埃颗粒的相对漂移速度，为后续的凝结和碰撞奠定基础。 雪线（Snow Line）的意义： 在描述了盘的温度结构后，本书详尽探讨了“雪线”——水、二氧化碳等挥发性物质从气态转为固态的临界边界——在行星形成中的决定性作用。雪线的位置直接决定了行星形成材料的丰度梯度，是理解内、外太阳系分异的基石。我们计算了不同恒星类型（从O型到M型红矮星）的雪线位置及其随时间的变化率。 第二部分：从微米到千米：固态物质的吸积与快速增长 本书的核心章节之一，深入探讨了盘中固体颗粒如何克服“碎裂问题”（meter-size barrier）并快速增长成岩石胚胎（Planetesimals）。这部分内容完全侧重于碰撞物理和静电吸附机制。 碰撞动力学与碎裂阈值： 我们分析了不同撞击角度和相对速度下，微小尘埃颗粒间的粘附和碰撞碎裂的临界条件。通过数值模拟，展示了在盘密度足够高时，颗粒可以快速通过碰撞聚集形成厘米到米尺度的“气泡”（pebbles）。 气动拖曳与漂移： 重点研究了毫米至米级颗粒在气体介质中的气动拖曳效应。我们量化了颗粒漂移速度如何受到气体粘滞度和颗粒密度的影响，并提出了“气动集中”（Aerodynamic Concentration）理论，解释了这些颗粒如何快速汇聚到特定的轨道区域，从而降低了它们在轨道上相遇的相对速度，促进了无损碰撞的发生。 胚胎的形成与轨道动力学： 探讨了当地稳定吸积（Local Accretion）和“巨型不稳定”（Gravitational Instability）两种机制如何催生出直径数百公里的原行星胚胎。本书对比了这些胚胎在原行星盘中的轨道动力学特征，特别是它们的轨道离心率和倾角如何被盘内的气体摩擦所“阻尼”或“激发”。 第三部分：巨行星的诞生与盘的演化 本部分将视野转向了质量巨大的外太阳系行星的形成过程，侧重于核心吸积模型（Core Accretion Model）的细节和时间尺度。 不稳定核心的形成： 我们详细论证了冰和岩石构成的数十倍地球质量的核心如何在数百万年内形成。计算表明，在低质量恒星周围，核心形成速度是限制其捕获周围氢/氦气体的关键因素。 气体包围与限制： 随后，本书分析了核心如何通过引力吸引周围的星际气体层，形成巨行星的大气包围层。这一过程受制于盘的寿命——气体盘的快速耗散（通常在3到10百万年内）决定了木星和土星所能积累的气体质量上限。我们引入了详细的辐射压力反馈模型，用以解释巨行星大气层厚度随质量的非线性增长。 行星迁移（Migration）： 盘气体的角动量交换是导致行星轨道发生显著改变的根本驱动力。本书对“马尔赛格-里德（Type I/Type II）迁移”机制进行了严格的物理推导，并探讨了行星通过与盘的引力相互作用，从形成区向内或向外漂移的普遍性。我们讨论了迁移如何解释系外行星系统中观察到的“热木星”现象。 第四部分：类地行星的构建与宜居性的奠基 最后一部分关注内太阳系行星的最终组装，特别是地球、火星等类地天体如何从数百万个胚胎的混乱碰撞中幸存下来。 后期重轰炸期（Late Veneer）与轨道离散化： 我们利用最新的动力学模拟结果，解释了在气体盘清除后，剩余的胚胎群（Planetesimal Swarm）如何经历一个由巨行星散射导致的剧烈轨道重排阶段。这种散射事件将大量富含挥发物的外部物质（通常认为是冰质胚胎）抛向内太阳系，解释了地球上水和有机分子的起源。 撞击熔融与分异： 探讨了最终的“撞击合并”（Oligarchic Mergers）阶段，即少数幸存的“婴儿行星”（Protoplanets）通过灾难性碰撞形成最终的行星体。分析了这些巨大撞击如何导致行星内部的铁镍核心形成和硅酸盐地幔的分异过程，奠定了行星内部结构的基础。 地质活动的长期影响： 本书的收尾部分将行星的形成与地质活动联系起来，讨论了初始的放射性元素丰度（由原行星盘的化学梯度决定）如何影响了行星的内部热演化和长期板块构造的维持，这是维持宜居环境的关键前提。 本书的独特视角： 本书侧重于从宏观动力学和能量平衡的角度，解释行星系统的整体架构和物质分布规律，而非局限于对单个、特定类型小天体（如冰质核）的物质成分或内部结构进行精细探究。它是一部关于构建星系蓝图的物理学著作。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆