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14.E:宇宙样本和太阳系的起源(练习)

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    为了进一步探索

    注意:《恒星的诞生》和《太阳系外行星的发现》中提供了有关系外行星的资源。

    文章

    流星和陨石

    Alper,J. “它来自外太空。” 天文学(2002 年 11 月):36。 论陨石中有机物质的分析。

    Beatty,J. “抓住一颗堕落之星。” 天空与望远镜(2009 年 8 月):22。 关于从天空中看到的撞击中恢复陨石。

    Durda,D. “车里雅宾斯克超级流星。” 天空与望远镜(2013年6月):24。 一个不错的摘要,里面有照片和目击者报告。

    Garcia、R. 和 Notkin,G. “在不离开家的情况下触摸星星。” 天空与望远镜(2008 年 10 月):32。 狩猎和收集陨石。

    Kring,D. “揭开太阳系的过去。” 天文学(2006 年 8 月):32。 专门讨论陨石的特刊的一部分。

    鲁宾,A. “原始陨石的秘密。” 《科学美国人》(2013年2月):36。 他们能教给我们关于太阳系形成的环境的知识。

    太阳系和原行星盘的演变

    Jewitt、D. 和 Young,E. “来自天空的海洋。” 《科学美国人》(2015 年 3 月):36—43。 在最初的炎热时期之后,地球和其他内行星是如何获得水的?

    Talcott,R. “太阳系是如何形成的。” 天文学(2012 年 11 月):24。 关于太阳和行星的形成期。

    Young,E. “阴天,有机会获得星星。” 《科学美国人》(2010 年 2 月):34。 关于星际物质云如何变成恒星系统。

    网站

    流星和陨石

    美国流星协会:http://www.amsmeteors.org/。 对于严肃的观察者来说。

    英国和爱尔兰陨石协会:http://www.bimsociety.org/meteorites1.shtml

    流星雨在线:http://meteorshowersonline.com/。 作者:Gary Kronk。

    陨石信息:http://www.meteorite-information.com/。 大量用于理解甚至收集陨石的链接。

    来自火星的陨石:http://www2.jpl.nasa.gov/snc/。 来自喷气推进实验室的列表和链接。

    流星和流星雨:www.astronomy.com/observing/o... 流星雨。 来自《天文学》杂志

    流星:http://www.skyandtelescope.com/obser...watch/meteors/。 《天空与望远镜》杂志关于流星观测的文章集。

    九颗行星陨石和流星页面:http://nineplanets.org/meteorites.html

    过去两个世纪的一些有趣的陨石坠落:www.icq.eps.harvard.edu/meteorites-1.html。

    太阳系和原行星盘的演变

    环星磁盘学习网站:http://www.disksite.com/。 作者:保罗·卡拉斯博士。

    磁盘侦探项目:http://www.diskdetective.org/。 WISE 任务要求公众帮助他们在红外数据中找到原行星盘。

    视频

    流星和陨石

    陨石和流星错误:https://www.youtube.com/watch?v=VQO335Y3zXo。 与华盛顿大学的兰迪·科罗特夫博士在圣路易斯拍摄的视频(7:05)。

    来自伦敦自然历史博物馆的稀有陨石:https://www.youtube.com/watch?v=w-Rsk-ywN44。 与策展人卡罗琳·史密斯一起参观陨石藏品(18:22)。 另请参阅一篇关于火星陨石的简短新闻:https://www.youtube.com/watch?v=1EMR2r53f2s (2:54)。

    什么是流星雨(以及如何观看):https://www.youtube.com/watch?v=xNmgvlwInCA。 At-Bristol科学中心观看流星雨的重要提示(3:18)。

    太阳系和原行星盘的演变

    太阳系的起源:www.pbs.org/wgbh/nova/space/o... ar-system.html。 来自 Nova ScienceNow 的视频由尼尔·德格拉斯·泰森讲述(13:02)。

    行星来自哪里? : https://www.youtube.com/watch?v=zdIJUdZWlXo。 2016年3月,Anjali Tripathi在天体物理学中心天文台之夜系列(56:14)上发表了公开演讲。

    协作小组活动

    1. 自从人们了解了陨石的真正(宇宙)起源以来,人们就试图将它们出售给博物馆和天文馆来赚钱。 最近,越来越多的私人收藏家对购买陨石碎片感兴趣,为了满足这种需求,一个经销商网络(有些比其他更有信誉)如雨后春笋般涌现。 您的团队如何看待这一切? 谁应该拥有陨石? 它落在哪个土地上的人、找到它的人,还是它落在的地方、州或联邦政府? 如果它落在公共土地上怎么办? 人们对陨石的收费应该有限制吗? 还是所有陨石都应该成为人类的共同财产? (如果可以的话,试着研究你所在地区现在的法律是什么。 例如,参见 www.space.com/18009-metorite... ds-rules.html。)
    2. 你的小组是为一个非常富有的人提供建议,他想购买一些陨石,但又害怕被骗并卖掉一些地球岩石。 你会如何建议你的客户确保她购买的陨石是真实的?
    3. 您的小组是一个委员会,旨在就如何在太空中设计卫星和望远镜向美国宇航局提供建议,以最大限度地减少流星撞击的危险。 请记住,卫星越重,发射的难度就越大(越昂贵)。 你的建议中会包括什么?
    4. 讨论如果你突然发现一颗小陨石坠毁在你家里或家附近,你会怎么做。 你会先打电话给谁,第二,第三? 你会用样本做什么? (你的保险会否承保对你的房屋造成的任何损坏?)
    5. 你团队中的一个朋友真的很想看流星雨。 该小组成为一个委员会,以帮助她实现这一愿望。 一年中什么时候最好? 你会推荐她买什么装备? 你会给她什么建议?
    6. 与您的小组合作,找到下一个日历年的月相表。 然后看看本章中众所周知的流星雨表,报告每次雨中月球将处于哪个阶段。 (月亮在夜空中越亮,就越难看见流星的微弱闪光。)
    7. 认为所有巨型行星都必须远离恒星(因为我们太阳系中的恒星是),这是在没有足够数据(或示例)的情况下提出理论的一个例子。 你的小组能否列出科学(和人际关系)中我们在没有探索足够例子的情况下做出了错误判断的其他实例?
    8. 准备好小组名单,然后讨论各种系外行星(绕其他恒星运行的行星)的发现以几种方式挑战了我们对太阳系等行星系形成的传统看法。

    查看问题

    1. 你的一个没有学过天文学的朋友看到了流星雨(她称之为一堆流星)。 第二天她向你坦言,她担心北斗七星(她最喜欢的星星图案)中的星星可能是下一个要消失的星星。 你怎么能让她放心?
    2. 陨石与流星有什么不同? 每种可能的起源是什么?
    3. 彗星与流星雨有何关系?
    4. 我们所说的原始材料是什么意思? 我们怎么知道陨石是否是原始的?
    5. 描述太阳星云,并概述星云内产生小行星的一系列事件。
    6. 为什么巨型行星及其卫星的成分与陆地行星的组成不同?
    7. 到目前为止在其他恒星周围发现的行星与我们自己的太阳系中的行星有何不同? 列出至少两种方法。
    8. 解释撞击在行星演化中的作用,包括巨大的撞击和较小的撞击。
    9. 为什么有些行星和卫星在地质上比其他行星和卫星更活跃?
    10. 总结金星、地球和火星大气层的起源和演变。
    11. 为什么流星雨中的流星似乎只来自天空中的一个点?

    思想问题

    1. 科学家使用什么方法来区分陨石和陆地物质?
    2. 为什么铁陨石在发现中所占的比例比坠落的百分比高得多
    3. 为什么根据陨石是原始的还是差异化的,而不是根据它们是石头、铁杆还是石铁来对陨石进行分类更有用?
    4. 哪些陨石对定义太阳系的年龄最有用? 为什么?
    5. 假设发现了一颗新的原始陨石(在它落入大豆田中的某个时候),分析表明它含有微量的氨基酸,所有这些氨基酸都显示出相同的旋转对称性(与默奇森陨石不同)。 你可以从这个发现中得出什么结论?
    6. 我们怎么知道太阳系何时形成? 通常我们说太阳系已有45亿年的历史。 这个年龄对应什么?
    7. 我们已经看到火星如何能够支撑比地球或金星更大的海拔差。 根据同样的论点,月球的山脉应该比任何其他陆地行星都要高,但我们知道事实并非如此。 对月球上的山脉运用同样的推理有什么问题?
    8. 目前的理论表明,如果没有水冰的凝结,巨型行星就无法形成,水冰在靠近恒星的高温下会变成蒸气。 那么,我们怎样才能解释木星大小的系外行星离恒星比水星离太阳更近的存在呢?
    9. 为什么原始材料的陨石被认为比其他陨石更重要? 为什么大多数都是在南极发现的?

    自己搞清楚

    1. 如果第 14.3 节中的例子\(14.3.1\)中的太阳星云变成了地球轨道的大小,物质需要多长时间才能流动?
    2. 以差异化的陨石为例。 我们认为铁来自核心,石铁来自地幔和核心之间的界面,石头来自它们不同的母体的地幔。 如果这些母体像地球,那么你期望陨石中有多少部分由铁、石铁和石头组成? 这与每个观测到的数字一致吗? (提示:你需要查看地球体积中有多少百分比被其核心、地幔和地壳占用。)
    3. 估计一个假设行星上山脉的最大高度,该行星与地球相似,但其表面重力是我们星球的两倍。