10000個科學難題·天文學卷

內容概要

本書是《10000個科學難題》系列叢書的天文學卷，是由我國丁作在天文研究和教育第一線的天文學專家以及一些國外學者和研究生撰寫的。本著“研究生愿選題，大學生能通瀆，高中生感興趣”的原則，本書中的“難題”著重介紹其來龍去脈，主要從定性上闡明最新的研究進展和難點所在，并提供深入研究的可能思路，包含而又不囿于撰寫人的工作和觀點?！半y題”的內容基本上覆蓋了天文學的主要領域，在相當程度上反映了這些領域國內外的前沿研究水平?！半y題”的撰寫在體現(xiàn)科學嚴謹性的同時，也注重圖文并茂、深入淺出，以增加趣味性和可讀性。    本書按八個天文學研究領域編排：太陽與日地科學；恒星與星際介質；星系與宇宙學；高能天體物理；行星系統(tǒng)與天體力學；天文儀器與技術；天體測量；古天文。    本書可供天文學及相關學科的本科生、研究生和專業(yè)研究人員參考，也可供對天文學感興趣的中學生和天文愛好者閱讀。

書籍目錄

《10000個科學難題》序前言太陽與日地科學  太陽物理概述  太陽中微子的變化  太陽內部的自轉與子午流結構  太陽內部經圈環(huán)流  太陽較差剪切層的本質是什么  太陽發(fā)電機  湍運動和湍流發(fā)電機  太陽黑子的內部結構、流場及磁場  太陽磁場的測量  太陽小尺度磁場  太陽極區(qū)磁場  太陽色球磁場結構的診斷  太陽閃耀偏振光譜測量和物理解釋  漢勒效應與湍動磁場  日冕磁場紅外測量  日冕磁場的射電診斷  日冕磁場外推  太陽色球的基本結構是什么  色球加熱問題  太陽耀斑與磁場變化  太陽磁場的拓撲奇異性  磁螺度是控制太陽爆發(fā)的核心物理量嗎  太陽大氣等離子體中的電流  磁重聯(lián)和電流片  三維磁重聯(lián)  不同尺度太陽爆發(fā)現(xiàn)象中的磁重聯(lián)過程  太陽開放磁通量  白光耀斑起源  耀斑加速電子數(shù)目之謎  耀斑加速電子與加速質子作用之爭  粒子加速機制  日珥的結構和手性  太陽暗條爆發(fā)和失敗的爆發(fā)  太陽大氣小尺度活動起源與結構  大尺度太陽活動  中高緯度太陽活動  長周期太陽活動  日冕加熱  冕震學、波和震蕩在太陽大氣中的產生、傳播與證認  太陽大氣中的阿爾文波及其波一粒相互作用  太陽射電輻射機制  太陽射電微波爆發(fā)精細結構之謎  日冕物質拋射的源區(qū)與初發(fā)  太陽耀斑與日冕物質拋射的關系  日冕極紫外波揭示的日冕物質拋射的本質  日冕物質拋射預報  日冕物質拋射與行星際磁云的關系  太陽風的起源  太陽高能粒子在近日空間的加速和傳播  地而宇宙線增強事件恒星與星際介質  恒星形成中的引力坍縮  湍流是混沌嗎?—星際介質與恒星形成中的湍流……星系與宇宙學高能天體物理行星系統(tǒng)與天體力學天文儀器與技術天體測量古天文編后記

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：太陽宏觀物理構造中，最令人難以理解的就是太陽能源位于日核區(qū)，產生的輻射向外傳播過程中，由于輻射流密度下降，區(qū)域溫度理應隨日心距減小，但實際情況卻是太陽外層大氣（色球和日冕）溫度反而比內層的光球高得多，即太陽高層大氣的反常加熱問題，至今仍未獲得合理解釋。不過大多數(shù)學者認為，造成反常加熱的額外非輻射能源，應當來自下面對流層中氣團運動激發(fā)的機械能流（聲波和重力波等）。一些研究表明聲波或轉換為激波后向外傳播和耗散，似乎可以有效加熱色球層。不過，日冕的加熱則可能涉及磁流體動力學（MHD）過程。迄今已提出至少兩種類型的模型，它們是MHD波耗散（主要是Alfven波）和電流耗散模型。前者可以通過日冕磁環(huán)中的共振吸收進行加熱，后者如Parker提出的拓撲耗散或纖耀斑加熱日冕。當然，還有一些其他類型的加熱機制，例如，MHD湍流加熱等。另外，還有一個重要因素，即色球針狀體和小纖維的本質及其在太陽高層大氣能量傳輸中的作用尚未弄清，也使得太陽高層大氣反常加熱的研究更具復雜性和不確定性。太陽高層大氣反常加熱的文獻浩如煙海，但要徹底弄清問題尚有相當長的距離，它是太陽物理中的老大難問題。太陽活動領域尚未搞清楚的問題更多。最主要的無疑是太陽活動的起源問題。觀測表明各種太陽活動現(xiàn)象中最關鍵的因素是磁場。太陽活動區(qū)中最重要的現(xiàn)象太陽黑子，本質上就是太陽表面的強磁場區(qū)，換句話說，太陽活動區(qū)就是強磁場區(qū)。只要強磁場區(qū)存在，原則上各種活動現(xiàn)象都可以通過太陽等離子體與磁場相互作用給予解釋。因此太陽活動起源問題，實際上就是太陽表面磁場起源及其規(guī)律性的解釋問題。宏觀上穩(wěn)定的太陽為什么會出現(xiàn)太陽活動現(xiàn)象，一直是太陽物理學家的熱門研究課題。目前認為維持周期性太陽活動過程的物理機制，是太陽等離子體自身運動感應產生的磁場所表現(xiàn)的周期性現(xiàn)象，這與運動導體通過感應產生磁場的自激發(fā)電機原理相似，故稱為太陽發(fā)電機理論。太陽發(fā)電機理論的核心問題是利用磁流體力學方程組，在太陽較差自轉和湍動對流條件下，尋求太陽極向磁場與環(huán)向磁場之間的周期性轉換，即發(fā)電機解。人們已經提出了多種太陽發(fā)電機模型，包括早期的運動學發(fā)電機、各種修正的運動學發(fā)電機、MHD發(fā)電機、等離子體湍流發(fā)電機以及考慮混沌行為的MHD發(fā)電機等。近年來我國一些年輕學者也在這一領域進行了探索，并取得了進展。

編輯推薦

《10000個科學難題·天文學卷》：“十一五”國家重點圖書出版規(guī)劃項目。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    10000個科學難題·天文學卷 PDF格式下載

---