Evolution of Early Earth's Atmosphere, Hydrosphere, And Biosphere pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Geological Society of Amer

作者:Kesler, Stephen E. (EDT)/ Ohmoto, Hiroshi (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:120

装帧:HRD

isbn号码:9780813711980

丛书系列:

图书标签:

• Early Earth
• Atmosphere
• Hydrosphere
• Biosphere
• Geochemistry
• Geobiology
• Precambrian
• Evolution
• Origin of Life
• Planetary Science

新星之初：行星形成与宜居环境的构建 作者： [此处留空，或填入虚构作者名，例如：艾琳·哈珀] 出版社： [此处留空，或填入虚构出版社名，例如：寰宇科学出版社] --- 简介： 本书《新星之初：行星形成与宜居环境的构建》深入探讨了恒星系统在诞生之初的极端物理化学过程，重点聚焦于从星周盘（Protoplanetary Disk）物质吸积到早期行星胚胎形成的全景图景。它不涉及对地球历史中已形成的大气、海洋和生命演化的特定回顾，而是将视角投向了更基础的、决定行星宜居性潜力的物理机制。 第一部分：星际介质的剧变与原行星盘的诞生 本书的开篇追溯至分子云的引力坍缩，这是恒星和行星共同诞生的摇篮。我们详细分析了早期恒星形成阶段，特别是原恒星（Protostar）的喷流活动和高能辐射对周围气体的塑形作用。随后，重点转向了原行星盘的物理结构和化学梯度。 热力学前沿与雪线（The Snow Line）： 我们精确模拟了早期盘内温度场的演化，并阐释了不同挥发性物质（如水冰、甲烷、氨）的凝结边界——即雪线——如何随着盘的冷却而迁移。雪线的空间位置被证明是决定行星构成（岩石质还是冰巨星）的关键因素。我们引入了新的辐射传输模型，用以解释盘内不同深度和半径处的能量平衡，并讨论了这些热力学边界如何影响后续的吸积速率和物质分选。 盘内湍流与物质输运： 湍流是原行星盘中物质有效混合和向内迁移的主要驱动力。本书详尽考察了磁旋转不稳定性（MRI）等主要湍流机制的效率，以及它们如何影响毫米级尘埃颗粒向中心恒星的漂移速度。我们通过高分辨率数值模拟的结果，量化了湍流对构建行星胚胎所需的基元物质（Planetesimals）供应的影响。 微米级颗粒的聚集： 行星形成的起点是星际尘埃的缓慢聚集。本书深入讨论了从微米级到厘米级颗粒的“尺寸障碍”（Meter Size Barrier）问题，并评估了静电吸附、粘性剪切以及盘内密度波等机制在克服这一障碍中的作用。我们提出了一种基于表面能和塑性形变的粘附模型，解释了早期岩石基元如何在相对温和的碰撞中保持结构完整性。 第二部分：行星胚胎的快速增长与动力学演化 本部分将讨论如何从数以万计的微小基元中快速形成具有行星质量的胚胎，并分析这些早期行星在原行星盘中的动力学行为。 气固耦合与核心吸积： 我们详细阐述了核心吸积模型（Core Accretion Model）的细节，特别是围绕气态巨星形成过程中，固态核心的质量阈值如何触发对周围气体的快速捕获。本书对比了两种主要的吸积机制：从盘中直接吸积与通过轨道交叉碰撞吸积。我们引入了新的轨道稳定性判据，用于评估在盘引力扰动下，核心如何维持适宜的碰撞参数。 轨道迁移的机制： 早期行星的轨道演化是塑造最终行星系统结构的关键。我们对“类型 I”和“类型 II”迁移机制进行了细致的分析，侧重于气体对流体动力学耦合（Hydrodynamic Coupling）对轨道角动量转移的影响。通过计算不同质量行星在不同盘密度剖面下的迁移率，本书展示了不同迁移速率如何导致行星最终停泊在雪线附近或被吞噬于中心恒星。 碰撞与加热： 在行星形成后期，大尺度的碰撞事件变得普遍。本书聚焦于这些巨型撞击（Giant Impacts）对早期行星内部结构和热演化的影响。我们运用冲击物理学原理，计算了撞击产生的瞬时能量、熔融程度以及对行星整体挥发物损失或保留的影响。这些计算为理解早期行星的内部分异（如铁镍核的形成）提供了基础物理输入。 第三部分：对宜居潜力的早期定性评估 虽然本书不讨论地球生命史，但它对行星的“宜居潜力”进行了物理学和化学的前瞻性评估，关注于行星形成时的初始条件如何预设了后续演化的可能性。 挥发物的分配与封存： 行星的初始质量和形成位置（特别是雪线附近）决定了其固态结构中水和其他关键挥发物的含量。我们分析了在不同吸积速率下，行星如何“继承”其形成区域的冰质或岩质物质的比例，这直接影响了后续形成海洋或富含水汽外层所需的物质总量。 磁场的起源： 行星形成结束后，其内部的动力学活动将决定其是否能产生一个保护性的磁场。本书探讨了早期行星核心的冷却速率和对流不稳定性，这些因素是驱动发电机效应（Dynamo Effect）的先决条件。我们模拟了不同质量和成分的行星在不同冷却时间尺度下的磁场产生潜力。 系内宜居带的动态调整： 最后，本书将目光投向了刚形成的行星系统。我们分析了多行星系统之间的引力相互作用如何使行星的轨道在很长的时间尺度上保持相对稳定，从而为长期宜居性创造了条件。我们将稳定的轨道共振和混沌动力学联系起来，以确定一个“初步稳定”的内太阳系类区域的条件。 总结： 《新星之初》旨在为读者构建一个从星际云到行星胚胎的完整、物理驱动的图景。它着重于行星形成早期的物理、化学和动力学机制，为理解任何行星系统，包括我们自己的太阳系，如何从混沌的物质盘中凝结出具有长期稳定结构的固态天体，提供了坚实的理论和模拟基础。本书适合天体物理学、行星科学以及宇宙化学领域的专业人士和高阶学生研读。

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