《循环日爆说》对第十大行星的认识

20 0 4年 3月 15日 ,美国航天局宣布 ,加利福尼亚理工学院天文学副教授迈克尔·布郎领导的小组发现距地球 130亿km的太阳系第十大行星 (Sedna) ,其公转周期 10 5 0 0a ,由冰和石块组成 ,表面温度为太阳系内最低。《循环日爆说》理论认为第十大行星“中国星”与“Sedna”不是同一颗星。《循环日爆说》是 2 0世纪 80年代由中国人职颖法 (1937.2— 1991.10 )首次提出的关于太阳系演化理论的一种新假说。其理论认为 ,太阳系的各大行星不是同一时间形成的 ,而是一次形成一个轨道的行星 ,并且每形成一个行星都伴随着太阳系的剧烈变动 ,假设为太阳…     

与成磷作用有关的前寒武纪地球冰环模式

<正> 前不久,R.P.谢尔登提出了一个新的成磷假说——冰环模式。现据录音简单介绍一下该假说的梗概。冰环按现代流行观点,太阳系原为一旋涡式物质团。以后发生分离,大旋涡形成太阳,小旋涡形成行星,组成太阳系。就构成太阳系诸行星的物质密度而论,靠近太阳的都是密度较大的石质行星,远离太阳的多为密度较小的气体性质的行星(冥王星除外)。据观测,从木星往外,除冥王星外都有一个“环带”,其中土星的环带最大。这     

太阳系探测的进展与比较行星学的主要科学问题

回顾了太阳系的探测历程,综合分析了太阳系探测的发展趋势。未来的太阳系探测将以月球与火星探测为主线,适度开展太阳系其他行星及其卫星、小行星和彗星的考察性探测。21世纪将是全面探测太阳系并为人类社会长期可持续发展服务的新时代。随着太阳系探测的进展,通过系统比较地球与类地行星的大气层与水体的形成演化过程、地形地貌与地质构造特征、岩石类型、热历史与内部结构等方面的共性与特性研究,表明行星的质量大小和行星与太阳的距离的相互耦合,制约了行星的形成和演化的复杂过程。比较行星学已成为指导太阳系探测的科学理论体系。     

太阳系天体的火山作用及其比较行星学意义

火山活动是太阳系内所有行星和多数卫星共同经历过的地质作用.类地行星及它们的卫星表面普遍分布着多种火山和火山岩.其中金星、火星和月球与地球上的早期(始太古代)火山活动有许多相似性.现在,火星与月球上的火山活动早已停止,而金星和地球上仍有火山活动.类木行星的卫星上主要活动的是"冰火山",它们之中有些还有十分强烈的活火山活动(如爱莪和海卫一).对太阳系天体火山作用的对比研究能够提供认识太阳系和行星演化、天体深部和浅部地质作用过程、矿产资源形成以及生命的起源和演化等重要信息,是比较行星学的重要组成部分.     

比较行星地质学的研究方法、现状和展望

比较行星地质学是人类认识自然和人类本身形成与演化的前缘学科,是实现太阳系探测三大科学目标的主要手段.比较行星地质学研究主要回答3个问题:行星的现状是什么样的?行星的过去是什么样的?行星的过去、现在与太阳系其他行星的可比性如何?行星地质学的研究内容与研究地球地质相似,即撞击作用、火山(岩浆)作用、构造作用和夷平作用等,这些是塑造行星地貌最主要的地质作用,其中撞击构造是其他行星更为常见的地质作用.行星地质学的研究方法是利用遥感获得的各种影像、光波和电磁波等数据,以及在行星表面直接勘察获得的数据和取回的样品,对行星表面和地表以下的成分、结构和形成与演化过程进行研究.我国积极参与深空探测将获得第一手行星地质数据,国际深空探测计划的持续实施和数据的广泛共享为中国科学家积极参与行星地质学和比较行星学的研究提供了广阔空间,同时也为研究和认识地球提供新的和更全面的视野.     

行星构造:寻求地球演化的踪迹

地质构造是记录地球内、外动力地质作用过程的标志.和地球相似,太阳系其他天体上也发育丰富的地质构造.以研究天体表面的地质构造及其动力学机制为目的的"行星构造学"是建立在构造地质学、遥感地质学和地球物理学等学科基础上的一门新兴前沿学科.由于天体的大小、组分和轨道位置不同,表面构造特征及其形成机制各异.对比研究地球和其他天体...     

你了解我们的家园——地球吗

地球是太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第三颗,是我们人类赖以生存的家园。它有一个天然卫星——月球。地球是太阳系中一颗普通的行星,但它在许多方面却都是独一无二的。譬如,它是太阳系中唯一一颗表面大部分被水覆盖的行星,也是目前所知唯一一颗有生命存在的星球。它的地质活动的激烈程度在九大行星中也是首屈一指的。     

撞击坑统计技术在行星表面定年应用中的误区

撞击坑大小-频率统计技术在其理论基础与实际应用中存在一定的局限性,且尚未引起国内外行星地质学界的广泛关注.使用该技术分析行星表面的年龄时,应注意:(1)由于晚期大轰击事件的存在,该技术不能用于估算内太阳系天体表面老于~38亿年的地质体的年龄;(2)由于内、外太阳系的撞击历史不同,不能直接使用月球上的撞击坑的产生方程估算外太阳系天体表面地质单元的绝对模式年龄;(3)由于二次撞击坑的干扰,须谨慎使用小撞击坑统计估算年龄;(4)分析撞击坑统计的结果前,首先需分析统计区的饱和状态;(5)避免使用太阳入射角小的影像数据统计撞击坑,避免选择地形复杂的区域作为统计区.另外,建议优先使用相对分布法、并结合累积分布法分析撞击坑统计的结果.     

地壳究竟在哪里

矿物学资料与比较行星学提出了一个有争议的新假说一绝大部分地壳可能被埋在地幔深处.地球科学家早就猜想,在太阳系的星球中,我们星球的地质特征是独特的.在跨入行星探索时代的今天,比较行星学已经有力地证明了这个猜想.行星间相似性和差异性为我们提供了尚待发展的、关于行星(包括地球)起源与演化的普遍性理论的原始资料.我们已经知道,现存的一套关于地球的理论、规律和修正并来提供其他行星具体结构的约束条件.与其进一步修正这些“规律”,不如现在开始新的计划——即使这意味着放弃那些为绝大多数地球科学家“信”以为真的信条和假设.     

比较行星地质学的主要科学问题

根据太阳系探测的成果,对比分析类地行星大气层与水体的形成与演化过程、类地行星地形地貌与地质构造的共性与特性、类地行星的岩石类型比较、类地行星的热历史与内部结构的比较,行星的质量大小和行星与太阳的距离的相互耦合,制约了行星的形成和演化的复杂过程.     

深空探测行星表面原地K-Ar定年:技术与方法

本文基于国际深空探测任务的经验教训,结合我们近期的研究成果,提出了适用于深空探测行星表面原地定年的新方法——激光无稀释剂K-Ar反等时线法,以及实现该方法的LIBS-QMS技术方案.该方案充分发挥了K-Ar法在深空探测特殊条件下的优势,有望成为深空探测、行星演化研究的关键方法,为太阳系演化研究提供关键时间信息.同时,该研究为我国即将展开的月球、火星、水星及小行星落地探测研究等深空探测科学任务提供了可行、可靠的相关载荷技术方案,并为我国月球科学基地提供在站科研仪器.     

锌同位素在行星科学中的研究进展

近年来有关太阳系天体中等挥发性元素的研究掀起了一波浪潮。锌作为中等挥发性元素,其稳定同位素对于高温挥发过程具有很好的指示作用。因此,在行星科学领域锌同位素逐渐成为研究星云和行星演化的一个理想工具。本文系统地归纳了各类陨石和行星天体储库的锌同位素组成,并对不同种类的陨石以及地外样品(碳质球粒陨石、普通球粒陨石、顽火辉石球粒陨石、橄辉无球粒陨石、铁陨石、石铁陨石、月球陨石和Apollo样品、火星陨石、灶神星陨石等)中的锌稳定同位素研究内容进行了较全面的总结。主要包括不同陨石和行星锌同位素组成的控制因素以及锌同位素对太阳系内星云过程和行星过程的指示;同时,简要论述了锌同位素在太阳系形成和演化过程中的分馏机制,并立足目前的研究基础,探讨锌同位素在行星科学领域的研究前景和发展趋势。     

比较行星学研究进展——第三届地球系统科学大会比较行星学分会场综述

比较行星学是一门由天文学和地球科学交叉形成的学科。比较行星学以地球作为参照物,研究行星及其卫星的大气物理、化学和动力性质、表面特征、内部化学组分和构造、磁场性质、气候环境以及生命存在可能性。虽然比较行星学在我国还没有形成独立和完善的学科体系,但参加比较行星学分会场的人数远超预期,说明人们对这一新兴学科有强烈兴趣。提交的论文大致可分为3个部分:太阳系行星、太阳系外行星和月球探测。来自海内外的学者展示了他们最新的研究成果。     

月球晚期重轰击和Nice模式

晚期重轰击(一般又称为月球灾难,简称LHB)指的是距今约3.8~4.1 Ga时段月球受到大量陨石的轰击,于月面上形成的大量撞击坑,并推论地球、水星、金星和火星也经历了这样一次重轰击。Nice模式是关于太阳系动力学演化的一种设想:在初始原行星气体星盘消散之后很久,大行星从最初紧凑的组构迁移到目前的位置。这个行星迁移理论用来解释包括内太阳系的晚期重轰击,以及Oort云、Kuiper带、海王星和木星Trojans行星等形成的历史事件。     

太阳系外行星研究进展

过去的二十年间,利用多种技术（如脉冲时间、径向速度、天文学观测、穿越光度计、反射光度计、微透镜和直接图像）发现了405个太阳系外行星。对这些太阳系外行星的研究首次提供了有关行星生长的信息,诸如星盘结构和演化,星盘性质和大小等。2009年4月对GJ581d行星的观测表明,这个行星处于＂宜居区域＂内,意味着它有液态水,因此可能有生命存在。     

类地行星热物理条件与热演化影响因素分析——以火星地幔热柱演化为例

太阳系内类地行星具有相似的岩石层包围金属核的圈层结构,在行星幔的热演化历史起源方面具有同时性和同源性,并且都在早期变形重力位能加热的基础上随放射性热能衰减而冷却。但是,由于半径、密度、粘度以及表层构造属性等物理条件的差异,其热演化历史各具特色。依据基本的热对流和热传导方程,我们计算分析了类地行星热物理条件差异对行星幔热演化历史的影响。计算表明,类地行星热演化的早期,行星幔热对流是主要的散热方式。半径较大的行星表面热流密度大,平均散热量也大。半径较小的行星内部温差小,粘滞系数高,对流能力低,提早进入传导散热状态,且传导散热的岩石层也比大行星厚。不同边界层热物理条件下,类地行星幔热演化历史会分别出现逐渐冷却的平稳式、包含热柱上涌的波动式、行星幔幕次翻转的周期式等特点不同的热演化过程。火星内部曾经存在的地幔热柱构造与火星地幔热动力学演化过程密切相关。我们从火星地幔热动力学演化模型出发,定量计算与地幔热柱构造演化相关的地幔热动力学演化特征,通过三维球壳数值模拟,研究了火星地幔热演化历史上可能存在的热柱活动造成的火星热演化历史的非单调变化,火星地幔对流环结构随时间的演变方式,以及与边界相关的地幔热柱对火星地形的影响。     

木星和土星冰卫星上的撞击坑分布:探寻外太阳系撞击体来源的钥匙

充分认识外太阳系撞击体的来源类型和分布特征,对认识外太阳系固态天体上撞击过程,明确外太阳系天体上的撞击坑生成率和撞击坑定年等诸多方面具有重要的意义.得益于海量高质量探测数据的获取,如今我们对内太阳系主要天体表面的撞击分布和来源已经有了较为深入的了解,但对外太阳系天体的撞击分布和来源还知之甚少.不同大小频率的撞击体会在外太阳系冰卫星表面形成不同大小频率分布的撞击坑,不同飞行速度的撞击体也会在同步自转的冰卫星上留下程度不同的前导-后随半球不对称分布的撞击坑,因此,对外太阳系冰卫星上撞击坑的大小频率分布和前导-后随半球不对称性分布的观测,可以用于反推外太阳系的主要撞击来源.木星系统中大坑(D＞10～30 km)的主要撞击来源是日心小天体(环绕太阳),但目前在木卫三和木卫四上观测到的前导-后随半球不对称性程度与黄道彗星引起的不对称性程度并不相符,更接近于近各向同性彗星(NICs)引起的不对称性,这与目前的天文观测和理论计算结果不一致;木卫二上的大坑稀少,小坑(D＜1 km)则主要受一次坑的溅射物影响.对土星系统,土卫五和土卫八的大坑(D＞20～30 km)分布更符合日心小天体来源;而土卫一、土卫四、土卫三上的分布则与行心碎屑物(以行星为中心)一致,尤其是小坑更可能来自以土星为中心的撞击体影响,例如大型盆地的溅射物或卫星碎片残骸.     

银同位素在行星和地球科学中的研究进展

系统梳理了放射性Pd-Ag体系银同位素在行星科学中的发展概况以及稳定银同位素在环境科学示踪和金银矿床中的研究进展.在太阳星云以及行星核的形成过程中,由于107Ag可由107Pd经β衰变产生,而挥发性元素的耗散又会造成早期Pd/Ag的分异,使得Pd-Ag同位素体系可以用于早期太阳系的活动历史研究,例如定义行星核的形成、限定行星形成时代.在稳定银同位素体系中,已探明银同位素组成（δ109Ag）变化范围为-1.0‰~+2.3‰.稳定银同位素组成在不同环境的样品中具有类似于“指纹”特性,可用于确定污染物来源,追溯污染物环境过程,还原真实的环境系统.在金银矿床研究中,具有显著变化的银同位素组成使其在贵金属矿床的形成及演化机制上具有直接的应用意义.目前银同位素在解答行星科学及地球科学等诸多领域问题上仍存在一些尚未解决的难题,例如放射性Pd-Ag体系中太阳系初期107Pd/108Pd比值的精确限定、环境及矿床中银迁移沉积的物理化学过程的复杂耦合同位素分馏机制的确定等.      

地球表面冲击坑

太阳星云崩溃后,固态物质相互碰撞,粘附吸积,增长形成行星。碰撞是行星起源、形成和变质作用等演化的最基本过程。大致在太阳系形成后5—6亿年,不论是行星还是卫星均经历着灾难事件,其表面遭受到频繁的碰撞袭击,以致行星表面今天仍然保留着密布的坑     

地质年代表的公式

太阳活动,太阳系各行星的集中,地壳各种变迁,火山活动,地幔对流,火山喷发,地壳的剥蚀、沉积和覆没均呈现反反复复的周期性、相似性、节奏性和韵律性。它们是地质年代的形成和演化条件。本文根据地质年代(t_n)(单位百万年)和地质年代序号(n)建立一个数学模型