火星

火星

图书基本信息
出版时间:2010-4
出版社:科學出版社
作者:[美] Nadine G. Barlow
页数:208
译者:吳季,趙華 等
书名:火星
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火星
前言
火星,在中国的古代曾被称为荧惑,不但突出了它的红色,也突出了它在天空中运行的轨道的变化性。中国最早的火星观测记录可以追溯到公元前三、四世纪战国时期的两位天文学家甘德与石申夫所做的工作。他们开创了我国对火星的观测历史,测定火星的公转周期为668.49天。这一观测数据,仅比目前精确的观测周期短12小时。这一观测记录,在世界上曾属于最早的和最精确的观测活动。但是到了近代,中国人在火星研究方面已经大大落后于西方。特别是在1957年人类发射了第一颗人造卫星以后,美国和苏联向火星发射了数十颗探测器,获得了大量的数据,特别是美国20世纪70年代发射的海盗号着陆器,90年代发射的火星全球观测者轨道器和火星探路者巡视器,以及在2003年发射的勇气号和机遇号巡视器都获得了大量的新的观测数据,开创了行星科学的新时代。2007年3月26日,中俄两国政府签署了联合探测火星的协议。俄罗斯的福布斯探测器将搭载中国的第一颗火星探测器"萤火一号"飞往火星。这标志着中国的空间科学和探测活动开始向火星进军了。对于中国人来讲,这是盼望已久的事情。为了准备对"萤火一号"的科学数据进行分析研究,我们除了在大量的学术期刊上浏览文献以外,更便捷和综合性的了解前人已经做过的工作的方式,就是翻阅关于火星的教科书。我们发现,到目前为止中国还没有一部关于火星的科学著作。中国科学家利用国外数据发表的有限的研究论文散布在不同的期刊上。而英文的关于火星的教科书则林林总总,最为全面和备受推崇的就是1992年由亚利桑那大学出版社出版的《火星》一书。这是因为从20世纪70年代的海盗1号和2号之后,人类对火星的探测停滞了十多年,在这十多年间,科学家有了充足的时间分析大量的探测数据,发表了大量关于火星的研究论文。因此,到1992年出版《火星》一书时,很多研究都已经有了结论,很多争执也尘埃落定了。然而,从90年代开始,美国再次开始了,火星探测的热潮,几乎没有错过任何一次发射窗口(每26个月出现一次的最佳发射窗口),发射了多颗探测器和巡视器。因此,原来认为确定的很多结论又出现了争议,原来遗留的很多问题有了新的结果。本书的作者娜迪·巴劳多年来从事行星科学方面的教学和研究工作。由于长期在教学一线教授行星科学课程,她对新的探测结果十分敏感,不断地更新她用于教学的课程内容。因此,这本最新出版的关于火星的教科书,是我们能够见到的最新的关于火星的教材。它的出现弥补了1992年版的《火星》的不足。但是,由于新的探测结果大量出现,我们现在所处的时代,已经无法同1992年出版《火星》时相比。那时得出的结论大多数是经过深思熟虑和反复争论的。
内容概要
本書比較全面的介紹了火星的運行軌道、形成和演化、內部結構、表面地形地貌、地質、大氣、火星的衛星、有關水和是否存在生命方面的知識,以及在這些方面仍然懸而未決的科學問題。本書所采用的探測數據和研究成果直至2006年底,反映了人類對火星的最新認識。  本書是第一本以中文出版的火星專著,可作為高等學校空間科學和行星科學專業的高年級本科生和研究生的教材,也可供從事火星研究和探測器研制的科技人員參考。
作者简介
作者:(美)Barlow
书籍目录
中譯本序 譯者序 前言 第一章 火星引論  1.1 歷史上的觀測   1.1.1 使用天文望遠鏡之前對火星的觀測   1.1.2 使用天文望遠鏡的地面和空間觀測  1.2 飛行器探測計劃   1.2.1 美國的火星探測計劃   1.2.2 甦聯俄羅斯的火星探測計劃   1.2.3 歐洲空間局的火星探測計劃   1.2.4 日本的火星探測計劃  1.3 火星的軌道特性   1.3.1 軌道參數   1.3.2 與太陽和地球軌道相關的火星軌道特性  1.4 火星的物理特性   1.4.1 自轉   1.4.2 體積   1.4.3 質量和密度  1.5 火星的衛星   1.5.1 火衛一福布斯   1.5.2 火衛二戴莫斯   1.5.3 火衛一和火衛二的來源   1.5.4 是否存在其他衛星   1.5.5 火星軌道上的特洛伊小行星 第二章 火星的形成及早期行星演化  2.1 火星的形成   2.1.1 生長期   2.1.2 嚴重撞擊期  2.2 差異化和內核的形成   2.2.1 行星的加熱   2.2.2 地質年代學   2.2.3 火星的隕石   2.2.4 行星差異與火星內核的形成  2.3 火星的總體構成  2.4 火星的熱演化   2.4.1 同位素和地質學限制條件對火星熱模型的約束   2.4.2 火星的熱模型 第三章 火星物理測量及內部結構推測  3.1 火星形狀及測繪學數據   3.1.1 火星的形狀   3.1.2 坐標系系統  3.2 引力及地形學   3.2.1 引力場分析   3.2.2 引力異常、地殼均衡性及殼層厚度   3.2.3 火星的地形學  3.3 火星的地震數據  3.4 熱流   3.4.1 熱傳導   3.4.2 熱對流   3.4.3 火星的熱流通量  3.5 磁學   3.5.1 活躍的發電機機制   3.5.2 剩余磁化  3.6 火星的內部結構 第四章 表面特征  4.1 反照率和表面顏色   4.1.1 反照率   4.1.2 顏色  4.2 表面粗糙度和結構  4.3 火星殼組成   4.3.1 組分分析方法   4.3.2 火星殼組分的遙感觀測   4.3.3 火星隕石解析的火星殼組分   4.3.4 現場分析的火星殼組分   4.3.5 火星殼組分總結  4.4 表面物質的物理特征   4.4.1 風化物   4.4.2 熱慣性和岩石豐度   4.4.3 塵埃 第五章 地質  5.1 地質研究的背景知識與技術方法簡介   5.1.1 岩石和礦物   5.1.2 地層學技術   5.1.3 撞擊坑統汁分析  5.2 火星地質年代  5.3 地質作用過程   5.3.1 撞擊成坑作用   5.3.2 火山作用   5.3.3 構造作用   5.3.4 物質滑動作用   5.3.5 風蝕作用   5.3.6 流體作用   5.3.7 極地冰川作用  5.4 火星地質演化 第六章 大氣狀態和演化  6.1 今天火星大氣的特征  6.2 大氣物理   6.2.1 氣壓方程和大氣標高   6.2.2 傳導   6.2.3 對流   6.2.4 輻射  6.3 火星大氣現狀   6.3.1 大氣結構   6.3.2 雲和塵暴   6.3.3 風   6.3.4 大氣環流   6.3.5 火星氣候現狀  6.4 火星大氣的演化 第七章 火星上水的歷史  7.1 火星上水的來源  7.2 水與其他揮發物  7.3 早期火星上的水  7.4 諾亞紀後的水   7.4.1 火星的海洋   7.4.2 自旋軸傾斜度的變化周期和氣候變遷  7.5 當前水的穩定性和分布   7.5.1 地下水分布的模式   7.5.2 地下水的直接探測 第八章 尋找生命  8.1 與生物有關的火星條件  8.2 海盜號的生物實驗  8.3 火星隕石ALH84001  8.4 大氣里的甲烷  8.5 未來的任務  8.6 行星保護問題 第九章 展望 參考文獻 附錄 早期探測計劃
章节摘录
插圖︰1.2.2 甦聯俄羅斯的火星探測計劃前甦聯在空間探測的早期也曾熱衷于向火星發射探測器。由于在這一時期甦聯和美國之間是一種太空競賽的形勢,甦聯曾搶先向火星發射了探測器。經過了幾次失敗之後,甦聯在1962年11月1日發射的火星1號于1963年6月19日在距離火星表面195000千米處飛越了火星。這個計劃在設計時曾設想對火星進行拍照,在軌道轉移時獲取太陽風的數據,並確定火星是否存在磁場。但是由于天線的調方向機構在1963年3月就出了問題,因此在飛越火星時實際上沒有數據返回。火星1號的復制品稱為Zond2號,于1964年11月30日發射。但由于太陽帆板的一側沒有打開,比設計的能源提供能力減小了一半,1965年5月通信中斷,因而,在它于1965年8月6日飛越火星時同樣沒有任何數據返回。Zond3號錯過了1964年的火星發射窗口,于1965年7月18日發射,盡管它仍然飛向了火星,但這時已經不是火與地球最接近的時機了。甦聯在1969年的兩次發射都失敗了,同樣,1971年宇宙419號的發射也失敗了。運氣較好的是甦聯發射的火星2號和火星3號,它們分別于1971年5月19和28日發射,都是軌道器與著陸器的組合,並雙雙于當年11月底,晚于水手9號幾周進入火星軌道。火星2號和3號都具有進入軌道後對火星進行程序拍照的功能。不幸的是,1971年火星上發生了全球性的沙塵暴,當這兩個探測器對火星拍照時火星實際上已被沙塵全部籠罩。照片是拍下來了,但是並沒有看到這顆行星的真實面貌。另一個儀器紅外輻射計卻提供了一些有用的數據,測量了火星表面的溫度和熱慣量,表明這顆行星的表面被干燥的沙塵覆蓋。對北極冰蓋的溫度觀測顯示其溫度接近二氧化碳的冷凝溫度,也即冰蓋的主要成分應該是二氧化碳CO2。火星2號和火星3號上的光度計對大氣的觀測顯示,沙塵雲的主要分布在大約10千米的高度,在沙塵暴期間大氣中水蒸汽的含量則非常的低。大氣中沙塵顆粒(幾個微米的數量級)和極區冷凝雲顆粒(亞微米數量級)可以通過它們的散射(特別是氫和氧原子的三階萊曼阿爾法譜線)進行測量。火星2號與地球之間進行的無線電掩星測量揭示了火星電離層存在由大氣成分和粒子大小區分的兩個主要區域。對火星磁場的測量表明火星僅存在極弱的磁場,比地球磁場要低大約4000倍。盡管兩個探測器的軌道只提供了7次近距離觀測火星的機會,但它們都在軌道上運行了4個月。由于火星2號上的遙測信號非常弱,因此這個探測器獲得的大部分信息都丟失了。火星2號和3號都搭載了著陸器(在俄語中稱為“降落單元”)。
编辑推荐
《火星:關于其內部、表面和大氣的引論》是由科學出版社出版的。
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评论与打分
  •     國內少有的一本關于火星的專業介紹,很不錯
  •     前半部分科普知識多,後半部分難一點。
  •     這都是什麼呀
  •     這方面的書比較少,學習中。。。