URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Дорофеева В.А., Макалкин А.Б. Эволюция ранней Солнечной системы. Космохимические и физические аспекты
Id: 19840
 
499 руб.

Эволюция ранней Солнечной системы. Космохимические и физические аспекты

URSS. 2004. 264 с. Твердый переплет. ISBN 5-354-00654-6.

 Аннотация

В монографии подведены итоги комплексного исследования физико-химических и физических процессов, протекавших в околосолнечном допланетном диске и протоспутниковом юпитерианском диске на разных этапах их эволюции. Получены двумерные распределения температур, давлений, положения фронтов конденсации важнейших планетообразующих веществ для разных стадий эволюции допланетного диска. Представлены результаты количественного изучения особенностей поведения важнейших химически активных летучих (S, N, C и H2O), обусловивших обеднение ими планет земной группы, родительских тел метеоритов, а также галилеевых спутников Юпитера. Рассматривается роль летучих при дифференциации основных породообразующих элементов (Fe-Mg-Si) в процессах формирования протовещества в ранней Солнечной системе. Основные методы исследования --- математическое моделирование, численный эксперимент, термодинамические расчеты, оценка и сравнение характерных времен протекания химических и физических процессов в протопланетном диске, определивших состав вещества планет и их спутников. Результаты моделирования сопоставляются с современными космохимическими и астрофизическими данными.

Для специалистов в области наук о Земле и космохимии, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.


 Оглавление

Введение
I Состав и термодинамические условия дифференциации вещества околосолнечного допланетного диска (по космохимическим данным)
 I.1.Химический состав околосолнечного допланетного диска
 I.2.Космохимические данные о дифференциации летучих в допланетном околосолнечном диске
 I.3.Физико-химические условия дифференциации вещества в околосолнечном допланетном диске по космохимическим данным
 Выводы
II Численное моделирование физико-химических условий в допланетном околосолнечном диске
 II.1.Исследования допланетного околосолнечного диска и дисков вокруг молодых звезд солнечного типа
  II.1.1.Наблюдения дисков вокруг молодых звезд солнечного типа
  II.1.2.Наблюдения протозвезд
  II.1.3.Наблюдение потоков вещества из протозвезд с дисками
  II.1.4.Наблюдения пылевых дисков
  II.1.5.Внесолнечные планетные системы
  II.1.6.Ранние гипотезы образования допланетного околосолнечного диска
  II.1.7.Механизмы переноса массы и углового момента в допланетных дисках
  II.1.8.Величина вязкости допланетных дисков; alpha-параметризация вязкости
  II.1.9.Проблема углового момента протосолнечного облака
  II.1.10.Образование и ранняя эволюция диска вокруг протосолнца
  II.1.11.Космохимические аргументы в пользу умеренного углового момента протосолнечного облака
  II.1.12.Модели эволюции и строения допланетного диска
 II.2.Численное моделирование физико-химических условий в допланетном диске на стадии его образования
  II.2.1.Постановка задачи и исходные параметры
  II.2.2.Основные уравнения
  II.2.3.Обсуждение результатов моделирования
 II.3.Численное моделирование физико-химических условий в допланетном диске вокруг Солнца на стадии Т Тельца
  II.3.1.Выбор исходных параметров
  II.3.2.Основные уравнения и особенности модели
 II.4.Эволюция физико-химических условий в допланетном околосолнечном диске на стадии его вязкой эволюции и диссипации (результаты численного моделирования)
 Выводы
III Поведение летучих в допланетном газопылевом околосолнечном диске
 III.1.Термодинамические модели дифференциации вещества в охлаждающемся допланетном газопылевом диске
 III.2.Исследования поведения летучих в охлаждающемся допланетном диске с помощью моделей равновесной термодинамики. Кинетические ограничения метода
  III.2.1.Изменение состава газовой фазы
  III.2.2.Фиксация азота и углерода при высоких температурах
  III.2.3.Фиксация азота и углерода при умеренных температурах
  III.2.4.Фиксация азота и углерода при низких температурах (T < 100 K)
  III.2.5.Фиксация воды
  III.2.6.Фиксация серы
 III.3.Влияние процессов аккумуляции пыли и крупных тел на состав вещества родительских тел метеоритов и планет
  III.3.1.Рост, оседание и радиальный дрейф пылевых частиц
  III.3.2.Образование и рост планетезималей
  III.3.3.Взаимодействие пыли и крупных тел
 III.4.Значение радиального транспорта в допланетном диске для аккумуляции летучих в протовеществе планет и родительских тел метеоритов
 III.5.Механизм возникновения вариаций окислительно-восстановительных условий в допланетном газопылевом диске при конденсации некоторых высокотемпературных фаз
 III.6.Аккумуляция летучих в веществе родительских тел метеоритов и планет земной группы
  III.6.1.Потенциальные источники летучих в земных планетах
  III.6.2.Аккумуляция летучих в веществе родительских тел метеоритов и планет земной группы в эволюционирующем околосолнечном допланетном диске
 Выводы
IV Особенности поведения летучих в процессе эволюции протоспутникового диска Юпитера и образования вещества его галилеевых спутников
 IV.1.Численное моделирование физико-химических условий в аккреционном протоспутниковом диске Юпитера
 IV.2.Следствия для вещества спутников
 IV.3.Фракционирование провещества галилеевых спутников в остывающем плотном диске Юпитера. Аккумуляция летучих (модель 2)
 IV.4.Условия образования железосодержащего оливина в протовеществе галилеевых спутников Юпитера
  IV.4.1.Импактные процессы в протоспутниковом диске Юпитера
  IV.4.2.Роль летучих при образовании железистого оливина
 IV.5.Импактные процессы как причина металл-силикатного фракционирования вещества протоспутниковых дисков. Источник родительских тел обыкновенных (L и LL) хондритов
 IV.6.Выводы
Глоссарий
Литература

 Введение

За последние десятилетия достигнут большой прогресс в области исследования тел Солнечной системы. В результате космических экспериментов, наблюдений с Земли и околоземных орбит были получены количественные данные о химическом и изотопном составе атмосфер планет и их спутников, а также о составе комет, космической и межпланетной пыли. С помощью современных физических методов исследования вещества получена принципиально новая информация о составе и свойствах хондритов, о возможных механизмах и условиях образования их отдельных компонентов. Параллельно с этим в астрофизике были достигнуты значительные успехи в наблюдениях и теоретическом изучении газопылевых дисков вокруг молодых звезд, по массе подобных Солнцу. Все это позволяет на новом количественном уровне рассмотреть физические условия и физико-химические процессы в ранней Солнечной системе и на этой основе -- поведение важнейших элементов Солнечной системы.

Изучение поведения летучих, и прежде всего соединений углерода, водорода, азота и серы, в процессах эволюции допланетного диска является одной из важнейших задач космохимии. Ее рассмотрение позволяет глубже изучить механизмы образования протовещества родительских тел метеоритов и планет, а следовательно, ближе подойти к решению фундаментальной проблемы космохимии -- образованию и эволюции вещества Солнечной системы в целом.

Исследования процессов дифференциации и аккумуляции в допланетном веществе соединений углерода, водорода, азота и серы интенсивно ведутся как в нашей стране, так и за рубежом. В предлагаемой монографии приведено более двухсот ссылок на публикации по этой тематике за последние 30 лет. За тот же период появились десятки публикаций по моделированию физических процессов в допланетных дисках вокруг молодого Солнца и звезд солнечного типа, включая перенос вещества и P--T условия в них. Меньшее количество работ по этой тематике относится к протоспутниковым дискам Юпитера и Сатурна. Имеется также небольшое количество публикаций по экспериментальным исследованиям скоростей важнейших химических реакций и реакций изотопного обмена, играющих ключевую роль в понимании процессов эволюции вещества допланетного диска. В связи с этим возникла необходимость в проведении такого исследования, в котором космохимические и физические аспекты эволюции допланетного вещества рассматривались бы совместно, во взаимосвязи друг с другом.

В данной книге представлены результаты комплексного исследования, восполняющего этот пробел. В ней используются и развиваются оригинальные результаты, полученные авторами в лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов Института геохимии и аналитической химии РАН им.В.И.Вернадского и в лаборатории происхождения и сравнительного изучения Земли и планет Института физики Земли РАН им.О.Ю.Шмидта в области моделирования эволюции вещества в ранней Солнечной системе. В монографии рассматриваются физические и химические процессы, которые обусловили эволюцию допланетного вещества и привели к различиям в химическом и минеральном составе допланетных тел и родительских тел метеоритов; изучается особая роль летучих в этих процессах.

Книга включает в себя:

  • обобщение и критический анализ космохимических данных о физико-химических условиях образования и дифференциации вещества в допланетном околосолнечном диске;
  • изложение современного состояния проблемы эволюции газопылевого допланетного диска вокруг молодого Солнца и дисков вокруг звезд солнечного типа;
  • основные принципы построения двумерных самосогласованных моделей строения допланетного диска на стадии его формирования и в период последующей эволюции вокруг молодого Солнца, находившегося на стадии Т Тельца. Большое внимание уделено согласованию моделей с комплексом современных космохимических и астрофизических данных. Модели учитывают новейшие результаты наблюдений по химическому и изотопному составу тел Солнечной системы, а также по газопылевым дискам вокруг молодых звездных объектов солнечного типа;
  • результаты моделирования физико-химических условий в допланетном околосолнечном диске и протоспутниковом аккреционном газопылевом диске Юпитера на разных стадиях их эволюции;
  • описание разработанных авторами методик и результатов количественных исследований поведения летучих в процессах конденсации газовой фазы допланетного диска с учетом кинетических ограничений на ряд важнейших химических реакций, влияния роста частиц и переноса вещества по радиусу диска;
  • результаты моделирования дифференциации вещества крупных планетезималей при их импактных взаимодействиях на ранней стадии эволюции Солнечной системы.

Разработанные авторами модели и методологические подходы могут быть полезны при изучении и других проблем. Среди них -- поведение таких значимых компонентов вещества планет и метеоритов, как умеренно летучие (Na, K и др.), возможность возникновения радиального градиента содержаний важнейших породообразующих элементов (Fe, Mg, Si и др.).

Авторы выражают особую благодарность И.Л.Ходаковскому, по инициативе которого была выполнена данная работа, а также М.Я.Марову, О.Л.Кускову, В.Н.Жаркову, Ю.А.Шуколюкову и А.А.Ульянову за ее конструктивное обсуждение. Авторы признательны своим соавторам по работам, материалы которых были использованы при написании этой книги -- А.В.Витязеву, В.П.Волкову, В.А.Кронроду, Р.А.Мендыбаеву, М.В.Мироненко, М.И.Петаеву, Е.Л.Рускол.

В разное время работы, которые легли в основу книги, были поддержаны грантами Российского фонда фундаментальных исследований (94--02--03925, 97--02--17629, 98--05--64943, 01--05--64318, 04--05-64867).

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце