掃一掃
關注中圖網
官方微博
本類五星書更多>
-
>
上；▓@動植物指南
-
>
世界鳥類百科圖鑒:亞洲鳥類/歐洲鳥類/非洲鳥類/澳洲鳥類(全五冊)
-
>
科壇趣話:科學、科學家與科學家精神
-
>
愛因斯坦在路上:科學偶像的旅行日記
-
>
不可思議的科學史
-
>
動物生活史
-
>
影響世界的中國植物(全新修訂版)
它們都去哪兒了:系外行星的新世界 版權信息
- ISBN：9787559645579
- 條形碼：9787559645579 ; 978-7-5596-4557-9
- 裝幀：一般純質紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
它們都去哪兒了:系外行星的新世界 本書特色
低音出品│為什么會有“大沉默”？我們是宇宙中的孤兒還是身處“黑暗森林”？NASA“新視野”號任務研究員、行星科學家寫給你看的人類終極突圍——我們如何尋找類地球行星；《書單》《出版者周刊》《科克斯評論》《優選》聯合推薦1. 了解系外行星及科學進展的*佳讀物。系外行星科學是當前天文學*熱門和*前沿的研究領域之一，也是其中發展*快的一門學科。2019年諾貝爾物理學獎就授予了“發現環繞太陽類的恒星運轉的系外行星”的兩位天文學家。 2. 由“一線”行星科學家和屢獲寫作獎的物理學家共同完成。行文簡明扼要，所描述的五種系外行星的想象之旅均來自觀測實證和理論推斷，兼具知識性與趣味性。 3. 譯者為行星科學博士，長期從事科普工作，譯筆嚴謹，質量上乘。同時補充了*新的系外行星科學研究成果及探索項目進展，豐富了原書的內容。 4. 適合各個年齡段的讀者，即使你不是天文愛好者，只是關心人類未來命運的人，本書都是為你而寫。 本書引人入勝，讀來津津有味，介紹了系外行星這一令人眼花繚亂和興趣盎然的知識領域。作者利用天文學家獲得的數據，模擬出站在不同系外行星表面的感覺，帶領讀者探索*異乎尋常的世界。 ——保羅·戈德史密斯(Paul Goldsmith)，康奈爾大學天文學名譽教授 本書是對環繞我們宇宙近鄰恒星運行的系外行星一次令人驚嘆的探索之旅。我們發現的多元新世界，有些新奇到超出人類的理解。這一全新的科學領域無疑將對宇宙和我們自己的起源提供重要的新見解。 ——保羅·D. 斯普蒂斯(Paul D. Spudis)，著有《月亮的價值》(The Value of the Moon)流浪行星、環聯星行星、鉆石行星——我們的宇宙比我們以前想象的要奇特得多。近年來，關于行星可能存在于太陽系之外的想法已徹底革新，而本書讓讀者踏上理解這一前沿領域的迷人旅程，向我們展示了令人興奮的新可能性的王國。 ——弗蘭西斯·弗倫奇(Francis French)，圣迭戈航空航天博物館教育總監 1. 了解系外行星及科學進展的*佳讀物。系外行星科學是當前天文學*熱門和*前沿的研究領域之一，也是其中發展*快的一門學科。2019年諾貝爾物理學獎就授予了“發現環繞太陽類的恒星運轉的系外行星”的兩位天文學家。 2. 由“一線”行星科學家和屢獲寫作獎的物理學家共同完成。行文簡明扼要，所描述的五種系外行星的想象之旅均來自觀測實證和理論推斷，兼具知識性與趣味性。 3. 譯者為行星科學博士，長期從事科普工作，譯筆嚴謹，質量上乘。同時補充了*新的系外行星科學研究成果及探索項目進展，豐富了原書的內容。 4. 適合各個年齡段的讀者，即使你不是天文愛好者，只是關心人類未來命運的人，本書都是為你而寫。 長期以來，人們一直認為存在系外行星，升級的望遠鏡和研究衛星等*新技術不僅證實了它們的存在，還揭示了各種驚喜！祗w物理學家薩默斯和特賴菲爾在這本奇妙而迷人的書中簡明扼要地闡述了探訪五種系外行星的想象之旅，以及它們對地球以外其他地方生命的影響。 ——《書單》(Booklist)雜志，星級評論 本書的寫作自信而直接，為那些長期思考系外行星以及我們藍色星球以外存在生命可能性的非專業讀者提供了可能的答案。 ——《出版者周刊》(Publishers Weekly)本書為各個年齡段的天文愛好者提供了對*遙遠宇宙以及天文學研究前沿知識的探索享受。 ——《科克斯評論》(Kirkus Review)
它們都去哪兒了:系外行星的新世界 內容簡介
過去幾年中，我們對宇宙的知識呈爆炸式增長，尤其是對地球以外多元世界的認識與日俱增。美國國家航空航天局（NASA）于2009年發射開普勒探測器，至今發現了近3000顆系外行星。每天都有更多的系外行星被發現，比數量更引人注目的是它們的多樣性。本書展示了這些難以想象的世界：圍繞脈沖星公轉的行星、由鉆石制成的行星、主要由水組成的行星，以及在無垠的太空中徜徉的流浪行星。 本書運用通俗易懂的語言，帶領讀者探訪近期新發現的系外行星，描述它們的知識來自觀測實證和理論推斷。這些新世界的豐富性和復雜性足以改變我們對宇宙形成的認識，打破固有觀念，也將更新我們對自己在宇宙中所處位置的看法。尋找系外行星的意義在于搜尋地外生命和宜居行星，無論未來等待我們的是繼續沉默的宇宙還是大過濾器，人類都不會停下探索的腳步。
它們都去哪兒了:系外行星的新世界 目錄
第1章 不再是祖輩時候的銀河
尋找系外行星
那么生命呢
關于沙文主義
第2章 我們的“后院”
探索太陽系
水，水，到處都是水
冥王星和更遠的地方
為什么會這樣？過去盛行的理論
第3章 多元世界
第4章 什么是行星
冥王星的分類
在系外行星的世界里定義“行星”
第5章 開普勒探測器
凌星法
運行中的開普勒探測器
從感興趣的目標到確認新行星
開普勒探測器的傳奇
開普勒探測器的世界
探訪系外行星世界
第6章 巨蟹座55e：鉆石星球
注意事項
第7章 港灣：流浪行星
注意事項
第8章 冰之世界
生命會怎么樣
注意事項
第9章 開普勒186f：超級地球、群島世界
注意事項
第10章 格利澤1214b：水之世界
海洋世界
水之世界
蒸汽和冰之世界
注意事項
第11章 地球上的生命
自然選擇
化學演化
在哪里誕生
何時誕生
如何誕生
對系外行星的影響
第12章 搜尋地外生命
尋找火星上的生命
進入銀河系
那么系外衛星呢
如果真的看到了，我們肯定能認出來嗎
第13章 搜尋地外智慧生命
格林班克會議與德雷克公式
如今的德雷克公式
智慧生命
地外文明搜尋計劃
德雷克公式可能毫無指導意義嗎
我們應該繼續搜尋地外智慧生命嗎
第14章 費米悖論
大過濾器
有一個大過濾器在未來等著我們嗎
結 語
術語表
展開全部
它們都去哪兒了:系外行星的新世界 節選
第1章 不再是祖輩時候的銀河 宇宙，曾經是一個無比簡單的地方。我們生活在一個寧靜的太陽系中，九顆行星2環繞著一顆普通的恒星，一同淹沒恒星系統的話，人們假想它們應該也很像我們的太陽系。那么其他恒星系統中是否可能有生命存在呢？人們既友好地質疑它們的存在，又同時深深沉浸于《星際迷航》和《星球大戰》這樣的故事和遐想之中。在這些科幻探險故事里，銀河系總是居住著有趣（也常常具有攻擊性）的生命—而且還會說英語。然而，一個不爭的事實是：我們在很長一段時間里只知道唯一一個恒星系統，我們置身于“孤證的詛咒”之中。 無論是一個恒星系統還是一種蝴蝶，如果你對一種東西只知道唯一一個樣本，很自然的猜測就是，下一個找到的這類東西一定和之前這種一樣。還是以蝴蝶為例，如果你只見過帝王斑蝶這一種蝴蝶，那么很自然地，你會認為所有蝴蝶都應該是這樣巨大的、橙色的，而且還會每年遷徙到加利福尼亞州某個固定的地方去。那么，當你一旦見到菜粉蝶這種小個頭、白色的，而且不遷徙的蝴蝶時，會很自然地感到迷茫和困惑。這時候，你的科學家同行會開始爭論，認為你看到的菜粉蝶壓根就不是蝴蝶，而只是一種甲蟲而已。但*終，等到你更進一步探索這個問題后，會發現菜粉蝶只不過是一個開端，自然界其實有數千種不同種類的蝴蝶—通向一個復雜而多樣到令人驚訝的新世界的大門，已經緩緩打開了。你終將意識到，自己*初的那個認為世界上只有一種蝴蝶的觀念，不僅完完全全是錯的，而且阻礙了你探索這個復雜的真實世界的腳步。 在本書里我們將會看到，人類近期對系外行星，也就是對宇宙中太陽系之外的其他行星的探索過程，其實和上面這個認識蝴蝶的故事極其相像。僅僅在30年前，大多數科學家還認為可以以我們所知的物理和化學規律為基石，來完美地解釋太陽系中天體的起源和演化。根據這些規律，我們曾經認為任何其他恒星系統中的行星也一定是這么分布的：內側是小型巖質行星，外側是巨大的氣態行星—就像太陽系那樣。然而，正如認識蝴蝶的比喻一樣，我們打從一開始就在以預先設定的觀念來探索太陽系以外的世界。也正如蝴蝶的故事中一樣，當我們真的看到了外面的世界之后，也終將被這個世界令人驚訝的復雜和多樣所折服。 行星帶來的驚喜令人應接不暇。甚至在我們走出“自家后院”，探索太陽系外之前，對太陽系的認知就經歷了巨大變革。我們開始發現，不同于那些安靜地環繞太陽運轉的行星，外太陽系的衛星別有一番洞天。舉其中一個例子，木星的衛星木衛二的冰層之下，其實有一個廣闊的液態水海洋，這讓它一躍成為科學家試圖尋找地外生命的熱門天體。除此之外，我們還從木星的其他衛星、土星的衛星土衛二，甚至冥王星的冰層之下發現了液態水海洋。也就是說，液態水似乎并不是地球所獨有的，甚至僅僅在我們的太陽系中都廣泛存在。過去那個“液態水只能存在于天體表面”的固有觀念，則完全是錯誤的。 當我們開始探尋太陽系更外圍的區域時，一切變得更加有意思了。我們會在第4章簡單介紹冥王星“降級”的故事，不過事實是，冥王星的降級其實打開了太陽系中一個新世界的大門。這個叫作柯伊伯帶的地方，是一個盤狀分布、延伸到冥王星以外的小天體聚集地？乱敛畮б院商m天文學家杰拉德·柯伊伯（1905—1973）命名，他在1951年對這個區域的存在做出了重要的理論推測。盡管在這之前，人們已經知道這個盤狀區域很久了，但那時候普遍認為柯伊伯帶天體遠沒有太陽系內側的幾顆行星那么重要。確實，本書的其中一位作者詹姆斯·特賴菲爾就曾經把柯伊伯帶比作一座重要的大廈完成后留下的邊角料。 然而，在天文學家發現柯伊伯帶確實是諸多矮行星的發源地，而非僅僅是一些無足輕重的小石塊群之后，這一態度迅速發生了改變。在這些矮行星中，有些大小和冥王星相當，有些甚至還有衛星。如今，一些天文學家估算這里可能有幾十顆矮行星，數目力壓太陽系中包括地球在內的行星。換句話說，在我們“走出”太陽系之前，“九大行星環繞太陽運轉”的固有認知就已經被打破了。這一事件中的主角冥王星，則從被拒之門外的孤獨“降級者”，轉而華麗變身為未知新世界的“領跑者”。 尋找系外行星 人類搜尋環繞其他恒星的行星已有很長的歷史，我們將在第3章詳細討論搜尋系外行星的種種困難和問題。盡管如此，你還是可以想象到，當我們在1992年終于找到**個這樣的行星系統時有多么驚喜。這些新發現的行星雖然確認無疑是存在的，但它們所環繞的母恒星卻不是一顆通常意義上的“恒星”，而是一顆脈沖星。脈沖星是一種體積很小、密度極高、快速自轉的天體，是巨大的恒星在超新星爆發之后留下的殘骸。超新星爆發事件標志著某些類型的恒星演化的終結，劇烈的爆發會把大量物質“炸飛”，散逸入宇宙空間？梢韵胂，如果有行星不幸環繞著這樣的恒星將會面臨怎樣的命運—它會被完全摧毀。也就是說，這個發現了行星的系統中本不應該有行星存在。 發現脈沖星的行星給我們帶來了*初的驚喜，接下來則輪到探測到主序星的行星。早先可以探測系外行星的方法（我們在第3章會詳細介紹）是探測行星的引力拖曳引起的恒星運動微小變化。顯然，這種方法只在探測質量很大的行星時才有效—因為大行星才有能力對恒星產生較大的引力拖曳。這種方法有時也被用來觀察我們太陽系中的天體，例如我們可以看到木星對太陽的引力影響會比地球顯著得多。 總之，通過這種方法探測到的系外行星往往非常巨大，大多屬于“熱木星”。這是一種質量非常大的行星（通常幾倍于木星的質量），以距母恒星非常近的距離環繞運行（通常比水星到太陽的距離還要近）。但是根據我們對太陽系的固有認知，熱木星是不可能存在的，因為系外行星系統應當和我們的太陽系一樣，或者說，木星這樣的氣態巨行星應當形成于距離母恒星很遠的地方，而非附近。這不僅令人驚訝，也意味著又一個固有觀念被打破。隨著發現越來越多的熱木星，天文學家甚至開始懷疑：太陽系外的恒星系統里，到底有沒有和我們的太陽系相似的？ 不過人們很快就發現，這種擔憂是完全不必要的，因為我們之所以一開始發現了那么多熱木星，僅僅是因為當時的探測技術只能探測到大而重的系外行星。而隨著2009年開普勒探測器的發射，形勢迅速發生了改變。開普勒探測器搜尋系外行星的基本方法是“凌星法”，也就是尋找行星飛過恒星前面并遮擋住一部分恒星光芒時引起的恒星亮度變暗。我們將在第5章詳細介紹這顆了不起的探測器的細節。 不過有一點我們應當認識到，那就是凌星法只適用于公轉軌道符合一定條件的行星，因為只有行星的公轉軌道能夠穿過地球和恒星之間的時候，這種方法才有用。也就是說，如果一顆行星的公轉軌道面垂直于從地球看恒星的“視線方向”的話，我們是無法通過凌星法探測到這顆行星的。此外，開普勒探測器其實僅僅搜尋了整個天空一片很小的區域——也就比我們從地球上看滿月的那個角度范圍大幾倍吧。盡管如此，開普勒探測器在近10年的觀測里已經確認發現了近3000顆系外行星。 還是繼續說說驚喜！開普勒探測器帶來的**個驚喜當然是系外行星驚人的數目。天文學家迅速意識到，如果按開普勒探測器搜尋到的系外行星數目把它的探測天區擴大到整個銀河系，那么銀河系中必然還能找到更多行星。也就是說，恒星周圍誕生行星系統并不是一個偶然事件，而是非常普遍的事。就像本章一開始舉的蝴蝶的例子，我們不得不調整觀念，告訴自己宇宙遠比我們想象得復雜和多樣。 在*初的震撼平復之后，新的驚喜接踵而至。隨著探測技術的不斷提升，各種各樣新奇的行星開始涌現。熱木星慢慢退出人們的視野，轉而讓位于各種新發現的行星種類。這里僅簡單列舉一些新的行星類型，我們會在接下來的各章里詳細討論其中一部分類型： ? 超級地球：數倍于地球大小的巖質行星，似乎數目眾多。 ? “泡沫”行星：密度極小的行星，以至于我們無法解釋為什么它們沒有因為自身的重力而坍塌。 ? 鉆石行星：主要由碳組成的行星，可能具有鉆石的幔層和液態鉆石的內核，后者是地球上所未知的物質。 ? 環聯星行星：環繞著多顆恒星（目前*多的達四顆）公轉的行星，這樣的行星系統曾被認為是動力學上不可能形成的。 ? 熱地球：距離母恒星太近，以至于表面的巖石會氣化的行星。這類行星在轉動時，會有固態巖石像“雪片”一般從空中簌簌掉落。 ? 流浪行星：不固定環繞任何一顆恒星的游蕩行星。銀河系中的大部分行星可能都屬于這一類。 面對如此之多（而且還在不斷增多）的系外行星種類，我們不得不放棄之前對行星系形成理論的認識并承認一個事實：我們的太陽系并不是宇宙中的普遍情況，太陽系中的行星排布僅僅是眾多行星系統類型中的一種而已。換句話說，我們必須通過對系外行星的了解來建立新的行星系統形成理論。 另一方面，隨著越來越多打破常識的奇異行星被發現，我們也開始意識到“金鳳花行星”這個詞其實在表達上并不合適。所謂的“金鳳花行星”1，是指一顆行星（比如地球）距離母恒星的位置不近不遠，也就是處于“既不太熱，也不太冷，剛剛好”的位置上。這里的“剛剛好”一詞，我們原本想表達的意思是溫度剛剛好能允許液態水在天體表面穩定存在。之所以用這個表達，自然是因為我們期待這樣的行星可以作為像我們這樣的生命的家園。 那么生命呢 這或許是我們對系外行星*感興趣的部分了：這些新發現的系外行星里，有哪顆會是生命的家園嗎？然而，一旦我們把注意力轉向生命的存在，就不得不再次面對“孤證的詛咒”——我們僅僅知道一種類型的生命，是單次“實驗”的產物。在*基本的分子水平上，地球上任何生命都來自于*初的那個單細胞，也都以相同的基因編碼方式和相同的脫氧核糖核酸（DNA）結構生息繁衍。在分子水平上，你和草坪里的草的相似之處可能遠比你以為的要多。當我們開始探索系外行星時，自然也無法擺脫自己的思維定式，我們只能以“與地球生命有一定程度上的相似”為標準來搜尋。 我們可以把地球上生命的起源分為兩個階段，頗有點像汽車換擋。**個階段是從無機物中產生**個生命細胞，第二個階段是從這個生命細胞進而發展出各種各樣我們如今看到的生命形式。 事實上，我們對地球上的生命是如何從**個細胞演化至今的過程還是相當了解的—都在“進化論”里了。就像拼圖一樣，把關于**個細胞如何形成的那些拼圖塊放好位置之后，就會有大量的研究來填補其他空白。我們知道地球上的生命開始于35億年前，但此后30億年里，地球依然是一個沉悶無趣的地方。如果那時候有地外生命造訪地球的話，它們只會看到遍布藻類的綠色海水—復雜的多細胞生命僅僅在距今5億年前才出現在地球上，而智慧生命和科技文明還要更晚才會出現。因此，我們可以預見到，如果我們在某個系外行星上找到了生命，那么*可能找到的也是這樣的“藻類星球”。 一個非常盛行的固有觀念是：任何生命都應該是和我們地球生命一樣是碳基的，也以相似的方式在生息繁衍，哪怕這些生命有著和我們不同的分子構成。如果系外行星上的生命和地球的一樣也是以分子化學為基礎的，那么它們也應該有相同的分子機制來完成像我們的DNA從一代往下一代傳遞基因信息的過程。這樣的分子應當大而復雜，因此人們進一步推測，它們應當包含長碳鏈。而與碳有關的化學過程又常常在液態水中反應*迅速，這解釋了為什么我們總在尋找“金鳳花行星”。 然而，盡管我們目前只著重關注基于分子的生命存在的可能性，但新發現的系外行星數目之多、種類之豐富還是意味著：我們應當時刻準備著迎接驚喜，準備著發現我們在地球上不曾見過的生命形式。舉個簡單的例子，地球上生命的自然選擇和演化一部分是由地球的板塊構造活動引發的。也就是說，由于地球上的地理位置不斷發生遷移，相應的生態環境也在不斷發生變化，于是生命也必須不斷地演化，*終留下適應新環境的一部分種類。例如，有些研究就認為，直立行走和早期智人的出現很大程度上是幾百萬年前非洲中北部熱帶雨林干枯的結果。那么我們會問，一個地表不怎么發生變化的星球上會演化出什么樣的生命呢？這種生命的演化會停止嗎？我們能在這些星球上看到地球上的化石所記錄下的那些復雜的演化歷程嗎？這些星球上的智慧和科技水平還會發展嗎？或許某顆系外行星上就有這些問題的答案。 我們可能還會問更深刻的問題：生命真的必須要建立在分子化學的基礎上嗎？生命真的會像在地球上一樣，根據自然選擇來演化嗎？科學家常常戲稱：生命就像色情作品——我們無法定義它們，但一旦看到，就能知道是不是。有人也會堅持認為并不是這樣，他們會極力拓展想象力，提出各種（可能）存在但并不“像我們”的生命形式的可能性。我們將在第12章里介紹，正如需要重新定義系外行星一樣，我們或許也需要重新定義生命—一種必然和我們對金鳳花行星上期待的形式截然不同，但更加豐富多樣、激動人心的生命形式。 這些不可思議的行星也再一次讓我們思考一個由來已久的問題—費米悖論。這個以意大利裔美籍物理學家恩里科·費米（1901—1954）命名的悖論來自于一次非正式討論，當聽到一些認為銀河系中應當充滿高科技文明的觀點之后，費米問出了一個簡單的問題：“那它們都去哪兒了？”如果銀河系是一個充滿智慧生命的世界，為什么我們地球生命在宇宙中看起來那么孤單？ *后，這或許是我們在對銀河系的新認知之下提出的*重要的問題了。
它們都去哪兒了:系外行星的新世界 作者簡介
邁克爾·薩默斯（Michael Summers），喬治梅森大學行星科學家兼物理學和天文學教授。自1989年以來，就職于多個美國國家航空航天局（NASA）太空探測器任務團隊，承擔科學規劃和航天器觀測結果解釋等工作。目前是NASA“新視野”冥王星與冥衛一雙星任務的共同研究員，擔任其中大氣主題團隊（Atmospheres Theme Team）副主任。 詹姆斯·特賴菲爾（James Trefil），喬治梅森大學克拉倫斯·羅賓森（Clarence J. Robinson）物理學教授。著有超過50本科學類書籍，作品獲美國物理學會科學寫作獎、美國科學促進會西屋科學新聞獎等多項榮譽。 譯者簡介： 徐蒙，行星科學博士，科普作者，知乎、微博知名科普博主，公眾號“行星事務所”主筆，《月亮全書》合作譯者。
書友推薦
- >
自卑與超越
- >
朝聞道
- >
二體千字文
- >
羅曼·羅蘭讀書隨筆-精裝
- >
小考拉的故事-套裝共3冊
- >
企鵝口袋書系列·偉大的思想20:論自然選擇(英漢雙語)
- >
有舍有得是人生
- >
經典常談
