超級地球上的生命 [The Life of Super-Earths] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 迪米塔爾·薩塞羅夫（Dimitar Sasselov） 著，瞿嚮華，林瑞輝 譯

圖書標籤:

• 係外行星
• 超級地球
• 行星科學
• 天體生物學
• 宜居性
• 行星大氣
• 地外生命
• 行星形成
• 太空探索
• 天文學

齣版社： 上海科學技術齣版社

ISBN：9787547836033

版次：1

商品編碼：12228866

包裝：平裝

外文名稱：The Life of Super-Earths

開本：16開

齣版時間：2017-07-01

用紙：膠版紙

頁數：159

字數：120000

正文語種：中文

內容簡介

　　“哈佛生命起源計劃”創辦主任、NASA開普勒任務聯閤主持者薩塞羅夫教授通過當今的新研究成果，帶領我們開啓一次激動人心的旅程。天文學將極大拓展我們的視界，把生命的各種可能性呈現在你麵前。
　　扣人心弦的故事，前所未有的徵程。我們將快節奏地搜尋宜居星球和外星生命形式。尋找“超級地球”——圍繞其他恒星運行的像地球那樣的岩質星球——將為迴答此處與彼處生命起源提供關鍵綫索。
　　《超級地球上的生命》聚焦瞭天文學和生物學上為探尋未知世界而進行的開創性工作，我們對生命及其在宇宙中位置的理解將因此發生根本性轉變。

作者簡介

　　迪米塔爾·薩塞羅夫，哈佛大學天文學教授、“哈佛生命起源計劃”創辦主任，NASA開普勒任務的聯閤主持者。其研究被《紐約時報》《波士頓環球報》等媒體廣泛報道。薩塞羅夫在哈佛大學開設的通識課程《生命：一種行星現象》廣受學生歡迎，在著名在綫課程網站edX上開設的課程《超級地球和生命》同樣獲得很高評價。薩塞羅夫還是TED和達沃斯演講者。
　　
　　瞿嚮華，上海師範大學教授，博士生導師。上海市啓明星學者，曾獲上海市科技進步奬二等奬。主要在宇宙真空能（卡什米爾能量）、廣義相對論和修正引力理論及宇宙學等方麵進行研究，已在Phys，Rev.D，Phys.LettB等刊物上發錶瞭70多篇論文。譯有《不論——科學的極限與極限的科學》《通嚮量子引力的三條途徑》等。
　　
　　林瑞輝，上海師範大學助理研究員。主要從事卡什米爾能量、修正引力和宇宙學等方麵的研究工作，攻讀博士學位期間在Phys.RevD等刊物發錶論文8篇，並獲得國傢奬學金。

目錄

緻謝
引言 生命之謎

第一篇 超級地球
第一章 終見係外行星
第二章 行星世界
第三章 完成哥白尼革命
第四章 追逐淩星
第五章 超級地球——新型行星
第六章 超級地球——宇宙中最硬的岩石

第二篇 生命的起源
第七章 生命的尺度
第八章 生命的起源：為什麼是行星？
第九章 生命是一種行星現象
第十章 我們能稱之為傢園的地方
第十一章 時間的流逝：宇宙很年輕，生命更年輕
第十二章 生命的未來

注釋
索引

精彩書摘

　　《超級地球上的生命》：
　　大約早上五點半的時候，我在麻省的劍橋，正沿著查爾斯河旁一條空曠的大街跑步。穿過大橋進入哈佛廣場，我的眼睛緊盯著東方的地平綫，在那裏升起的太陽正與雲團爭奪一片天空。我的目的地——位於哈佛園（Harvard Yard）正北麵的哈佛大學科學中心——卻有一派奇特的景象。入口處，哈佛行進樂隊一遍又一遍地演奏一首晦澀難懂的麯子，成百上韆的人正試圖到達屋頂。每個人來到這裏是為瞭看人類122年沒有看到的一種景象。這是2004年6月8日，金星淩日正在進行。
　　在淩日期間，金星的黑暗小圓盤經過太陽的發光大圓盤前麵，這是天空中的奇觀之一，讓你“看到”太陽係的內部，仿佛太陽係是一個風鈴。金星的淩日是壯觀但罕見的：每隔一代人纔能見證到它們。這一代人是幸運的：金星的淩日現在正成對發生，下一次*將在2012年6月6日。快標注你的日曆吧！
　　今天，金星的淩日對研究天文學傢來說已沒什麼價值，但是早在1769年，兩個淩日周期以前，見證這樣一個淩日現象的科學迴報是很大的，觀察它所付齣的國際努力也是非同尋常的。按照威廉·希恩蓋爾（William Sheehan）和約翰·韋斯特福爾（John Westfall）在《金星淩日》（Transits of Venus）這本書中所說，這些18世紀的努力與20世紀針對月亮的競賽是對等的。這是一個重要關頭，是唯一的一次機會，可利用金星經過太陽麵前來精確測量地球和太陽之間的距離，從而測量整個太陽係的距離。這不僅對純科學來說是很重要的，正如在1767年英國淩日委員會在一份備忘錄中正式照會國王喬治三世中說的那樣；它對航海來說也是至關重要的。這足以說服國王支持一項使命瞭。1768年5月25日，詹姆斯·庫剋（James Cook）船長被指派去做這項工作，因而就有瞭他前往南太平洋的著名旅行。
　　淩日本質上是由水星或金星産生的日食，盡管這個事件不像月亮産生的日食那樣令人震撼。行星的淩日不大可能減弱我們看到的太陽光——隻是很小的一個百分數，對我們來說太微小，難以注意到——但是當它們在我們和恒星之間經過時，的確形成一個對著太陽的黑點。曆史上，術語“淩日”是專為水星和金星保留的，但是目前，我們發現它在尋找環繞其他恒星的行星方麵有更廣泛的應用。對水星或金星，行星錶麵將隻變暗1%或更少（見圖4.1）。
　　當行星經過其母恒星圓盤時，會使恒星的光減弱一些，減弱的部分等於它的投影麵積比上恒星的發光投影麵積。圓的麵積依賴於半徑r的平方。因此，恒星的光減弱瞭這樣一部分——（rp/rs）2，rp和rs分彆是行星和恒星的半徑。對於木星大小的行星和太陽大小的恒星，這個減弱效應大約為1%，即使用業餘裝備也容易探測到。然而，地球大約比太陽小109倍，當地球淩日時，僅僅減弱瞭太陽光的1/（109）2=0.008%。要看到這個效應是有挑戰性的，但並不是不可能的。
　　……

《巨星之歌》 宇宙深處的秘密低語 數個世紀以來，人類仰望星空，將一顆顆閃爍的星辰視為神話的起源，命運的指引，亦或是遙遠而神秘的未知。我們曾用最古老的語言為它們命名，賦予它們故事，試圖理解那片無垠黑暗中隱藏的意義。然而，隨著科學的進步，我們逐漸意識到，星辰並非隻是冰冷的、孤寂的光點，它們是宇宙最宏偉的舞颱，是無數可能性的搖籃。而在這些舞颱上，一些特彆的存在——被我們稱為“巨星”的行星——正以其獨特的方式，譜寫著宇宙中最令人著迷的篇章。 《巨星之歌》是一次穿越時空的偉大探索，它並非聚焦於某個具體的星球，而是將我們帶入一個更為廣闊的視角，去聆聽那些隱藏在浩瀚宇宙深處，關於行星演化、生命起源和宇宙意義的宏大敘事。本書旨在喚醒讀者內心深處對未知的好奇，激發我們對自身在宇宙中位置的深刻思考。 從塵埃到行星：宇宙工廠的奇跡 我們的故事始於宇宙最初的黎明。在那片混沌而熾熱的原始星雲中，最微小的塵埃顆粒，在引力的牽引下，開始瞭一場漫長而精密的舞蹈。億萬年的時間，無數次的碰撞與聚集，構築瞭我們今天所見的行星。但並非所有的行星都遵循著相同的軌跡。在某些星係，當母星擁有比太陽更為龐大的質量，其周圍的行星係統也隨之展現齣令人震撼的規模和多樣性。這些“巨星”行星，可能擁有比我們太陽係中任何一顆行星都要巨大的體積，其引力場也更為強大，對周圍環境産生著深遠的影響。 本書將深入剖析行星形成的各種理論模型，從星子的吸積到行星胚胎的碰撞，從氣體盤的演化到行星軌道的熱穩定。我們將模擬那些發生在遙遠星係中的“宇宙工廠”，觀察塵埃如何聚集、岩石如何熔化、氣體如何被捕獲，最終孕育齣形態各異的行星。其中，我們將特彆關注那些比地球大得多，甚至比木星還要龐大的行星——它們是如何在極其嚴苛的條件下誕生的？它們的內部結構又蘊含著怎樣的秘密？是熾熱的熔岩世界，還是充滿液態金屬的奇異景象？ 巨星的獨特性：引力、軌道與環境 巨星行星的誕生，往往伴隨著一係列極端條件。它們可能圍繞著比太陽年輕、炙熱但壽命短暫的巨型恒星運轉，也可能在擁有數顆恒星的雙星或多星係統中掙紮求生。這些環境的獨特性，賦予瞭巨星行星迥異於我們所熟悉行星的物理化學性質。 本書將詳細探討巨星行星的典型特徵： 巨大的質量與引力： 強大的引力會極大地影響行星的形狀、大氣密度以及其上物質的運動。我們可能會看到錶麵液態金屬的翻騰，或是大氣層深處承受著難以想象的壓力。 多樣的軌道特徵： 巨星行星的軌道可能比我們太陽係的行星更為復雜。它們可能采取近乎完美的圓形軌道，也可能在長橢圓軌道上經曆極端的氣候變化。它們還可能擁有龐大而活躍的衛星係統，這些衛星的相互作用，可能在巨星行星錶麵引發驚人的潮汐力，甚至導緻火山活動的頻繁爆發。 極端的大氣層： 巨星行星的稠密大氣層，可能由比氫和氦更重的元素組成，例如氨、甲烷，甚至是復雜的碳氫化閤物。這些大氣層內部可能存在著持續的閃電風暴，或是超音速的狂風，形成我們無法想象的極端天氣現象。 活躍的地質活動： 強大的內部熱量和潮汐力的作用，使得巨星行星的地質活動異常活躍。岩漿可能會湧上地錶，形成巨大的火山鏈；闆塊運動可能導緻地殼的劇烈變形，形成如同巨大褶皺的山脈。 生命的可能性：在極端中尋找希望 當我們將目光投嚮宇宙中那些看似貧瘠的角落，卻總能發現生命的頑強。生命，似乎總是能在我們最意想不到的地方紮根。那麼，在那些被巨星行星所主導的極端環境中，生命是否還有存在的可能？ 《巨星之歌》將秉持科學的嚴謹，同時又充滿對生命可能性的浪漫想象，探討巨星行星上生命存在的條件： 宜居帶的重新定義： 傳統的宜居帶概念，通常是基於類地行星圍繞類太陽恒星運轉的假設。然而，對於巨星行星而言，這個概念需要被重新審視。它們可能圍繞著紅矮星這類壽命悠長的恒星運轉，雖然紅矮星的活動性較高，但巨星行星的稠密大氣層和強大的磁場，或許能夠為生命提供保護。 地下的生命綠洲： 如果巨星行星的錶麵環境過於惡劣，生命是否可能存在於其地下？地下深處的液態水層，或者地殼深處由地熱提供的能源，都可能成為生命演化的溫床。這些地下生命，或許會以一種完全不同於地錶生命的形式存在，它們可能依賴化學能而非光能，可能擁有獨特的感知方式。 衛星上的生命： 許多巨星行星擁有龐大而活躍的衛星係統。這些衛星，即使本身並不位於宜居帶，也可能因為巨星行星的強大潮汐力而被加熱，在其內部形成液態水海洋，成為孕育生命的絕佳場所。我們所熟知的土衛二“恩塞拉多斯”和木衛二“歐羅巴”，便是我們太陽係中潛在的生命搖籃。在其他星係，巨星行星的衛星係統可能更為龐大和復雜，其蘊藏的生命可能性也更為豐富。 極端生物的形態： 如果生命能夠在巨星行星上存在，它們將會是怎樣的形態？或許是能夠承受巨大壓力的深海生物，或許是依賴化學反應生存的地下微生物，又或許是能夠在極端電磁場中導航的奇特生物。本書將引用生物學、化學和物理學的最新研究成果，描繪這些可能的生命形態，它們對環境的適應，它們獨特的代謝方式，以及它們可能的社會結構。 宇宙的宏圖：巨星行星與我們 《巨星之歌》不僅僅是一次對遙遠星球的科學考察，更是一次對人類自身在宇宙中位置的哲學追問。我們生活在一顆美麗的藍色星球上，但這並非是宇宙中唯一的奇跡。巨星行星的存在，拓展瞭我們對行星係統的認知，也讓我們看到瞭生命存在的無限可能性。 當我們仰望星空，那些遙遠而巨大的光點，或許不再僅僅是冰冷的存在，它們成為瞭宇宙宏大敘事中的重要組成部分。它們的存在，提醒我們宇宙的遼闊與復雜，生命的頑強與多樣。它們的存在，也促使我們反思，在這個充滿無限可能的宇宙中，我們是否是孤獨的？ 本書旨在為讀者提供一個全麵而引人入勝的視角，去理解巨星行星的形成、特徵以及它們可能孕育的生命。我們不預設答案，而是鼓勵讀者一起去探索，去思考，去感受宇宙深處的低語，去聆聽那首關於巨星行星的壯麗之歌。這首歌，是關於物質的演化，是關於能量的流動，更是關於生命永恒的追尋。它在宇宙的每一個角落迴響，等待著有心人去傾聽。 《巨星之歌》是一次心靈的旅行，一次智慧的啓迪。它將帶你走齣太陽係的邊界，去領略宇宙的恢弘壯麗，去觸摸那隱藏在巨大行星背後的生命脈搏。這是一本關於希望的書，一本關於探索的書，一本關於宇宙本身的書。翻開它，你將與最古老的星塵對話，與最遙遠的可能相遇，與宇宙的宏大融為一體。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的期望，更多地集中在它如何處理“不確定性”和“未來展望”上。我們知道，現階段對係外行星的瞭解還非常初級，很多推論都建立在模型和概率之上。我希望作者能夠非常坦誠地展現科學的局限性，清晰地區分哪些是確鑿的觀測數據，哪些是基於現有物理學框架的閤理猜想，以及哪些僅僅是哲學上的可能性。一個成熟的科學作者應該能夠引導讀者理解科學過程本身，包括同行評審、數據修正和範式轉換。我特彆喜歡那種能夠引人深思的結尾段落，它不應該給齣一個簡單的“是”或“否”的答案，而是應該提齣更多更尖銳的問題，激發下一代科學傢和探索者的熱情。如果這本書能讓我意識到，我們距離真正瞭解這些“超級地球”還有多遠，並激勵我去關注未來的任務進展，那麼它就已經是一本非常成功的作品瞭。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我買這本書是抱著極大的功利心，我正在為我的一個科幻短篇小說尋找靈感，特彆是關於極端環境下的生態係統構建。我需要的是具體的、可操作的、甚至帶有一點“硬核”設定的細節。例如，如果一個超級地球的引力是地球的兩倍，那麼那裏的植物會如何適應地錶壓力，它們的細胞壁結構會是怎樣的？如果它的軌道偏心率很高，導緻劇烈的季節變化，那裏的生命體又進化齣瞭何種休眠機製？我期待看到的是一份詳盡的“超級地球生態學手冊”，裏麵充滿瞭基於現有物理定律推演齣的奇特生物構造和生存策略。如果這本書的內容過於學術化，充滿瞭晦澀的公式，我會感到受挫；但如果它隻是停留在“哦，那裏可能有水”這種層麵，那我就會覺得它完全沒有滿足我作為一位創作者的需求，因為它沒有提供可以構建一個可信的、引人入勝的異星世界的“磚塊”。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對天文學史和科學史非常著迷的讀者，所以當我拿起一本關於新發現的行星的書時，我天然地期待它能將這些新發現置於人類認知演變的長河中進行審視。我希望看到作者能夠追溯從哥白尼到開普勒，再到韋伯望遠鏡的時代，人類如何一步步拓寬瞭對“傢園”的定義。這本書應該能提供一些關於觀測技術突破的精彩故事，比如哈勃的遺産如何被詹姆斯·韋伯所繼承和超越，那些關鍵的數學模型和物理學原理是如何幫助我們“看見”那些遙遠的光點的。如果作者能像一位優秀的史學傢那樣，將科學的發現描繪成一場充滿智慧與激情的戰役，那這本書的價值就不僅僅停留在純粹的科普層麵瞭。我希望它能讓我感受到，每一個科學發現背後，都凝結著無數科學傢的心血和人類永不滿足的好奇心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來真是引人入勝，我得承認，我是在書店裏被它那種宏大的標題吸引的，光是“超級地球”這幾個字就足夠讓人浮想聯翩。我是一個標準的科幻愛好者，尤其癡迷於係外行星探索的最新進展，所以當我在書架上看到它時，幾乎是立刻就拿瞭起來。封麵設計簡潔有力，那種深邃的宇宙背景配上某種抽象的、暗示著巨大岩石行星的圖形，確實很有品味。我原本期待的是一場關於宜居帶、大氣組成以及地質活動的高級科普盛宴，也許還會穿插一些對未來殖民前景的激動人心的設想。我希望能讀到一些關於如何通過光譜分析來推斷行星錶麵的海洋覆蓋率和植被特徵的深度分析，而不是泛泛而談。對我來說，一個好的太空探索主題的書籍，其價值在於能否提供獨到且紮實的科學見解，讓人在閤上書本時，感覺自己對宇宙的理解又進瞭一步，而不是僅僅滿足於一些引人注目的標題黨式描述。我非常看重作者的專業背景和論證的嚴謹性，希望能從字裏行間感受到那種對未知世界探索的敬畏與精確的科學態度。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本書純粹是衝著封麵上的那個“生命”二字去的，我總覺得，在浩瀚的宇宙中，地球不可能是唯一的奇跡。我個人的偏好是那種充滿哲學思辨色彩的探討，關於生命存在的普遍性、不同生命形式演化的可能性，以及我們人類在宇宙尺度下的自我定位。我希望作者能大膽地跳齣“碳基生命”的窠臼，去構想一些基於矽、氨水甚至等離子體形態的生命體，並給齣閤理的理論支撐。讀完後，我希望能對“我們是否孤獨”這個問題産生更深層次的思考，而不是停留在尋找水和氧氣的初級階段。我更期待作者能引用一些最新的生物物理學和信息論的研究成果，來論證復雜性如何從簡單的物理法則中湧現齣來。如果這本書隻是在羅列已知的係外行星數據，那我可能會感到非常失望，因為它缺乏那種能觸及靈魂深處的、對“存在”本質的追問，而這正是我閱讀這類題材時最看重的精神食糧。