行星冰凍圈

目錄
叢書總序
叢書自序
前言
第1章 緒論 1
1.1 水的相圖和相態(tài)物理特性 2
1.2 地球水分的起源及其冰凍圈演化 3
1.2.1 地球水分的起源 3
1.2.2 冰雪地球事件 4
1.2.3 太陽系雪線和行星冰凍圈 5
1.2.4 太陽系外行星冰凍圈 7
1.2.5 行星冰凍圈探測 8
思考題 8
第2章 太陽系的形成和水分的分布 9
2.1 太陽系的形成 9
2.2 太陽系天體概述 11
2.2.1 太陽系的固態(tài)星球 16
2.2.2 太陽系的巨行星和冰衛(wèi)星 18
2.2.3 太陽系的其他星體 21
2.3 行星的化學組成和演化 25
2.3.1 行星的化學成分 25
2.3.2 原行星盤的模型和平衡凝聚 26
2.3.3 太陽系中水冰的分布 28
第3章 地球早期的冰期 30
3.1 碳-硅循環(huán)和地球氣候系統(tǒng)的穩(wěn)定性 31
3.2 早期地球 33
3.3 古元古代冰雪地球 34
3.3.1 冰雪地球假說 34
3.3.2 板塊運動與冰雪地球事件 36
3.4 新元古代冰雪地球 36
3.4.1 冰雪地球的形成和氣候模擬 38
3.4.2 冰雪地球中海平面的變化 41
3.4.3 冰雪地球的融化 42
3.4.4 生物和氧氣的演化 43
3.5 安第斯–撒哈拉冰期 45
3.6 卡魯冰河期 46
3.7 小結 49
思考題 50
第4章 行星冰凍圈探測技術 51
4.1 行星探測技術概述 51
4.1.1 遙感探測 52
4.1.2 地球物理探測 52
4.1.3 實驗室樣品分析 53
4.2 行星遙感技術 54
4.2.1 激光高度計遙感 54
4.2.2 可見光遙感 56
4.2.3 γ射線遙感/X射線遙感/中子探測儀遙感 58
4.2.4 熱紅外遙感 60
4.2.5 微波輻射遙感 60
4.2.6 雷達遙感 60
4.3 月球與水星的兩極 62
4.3.1 永久陰影區(qū) 62
4.3.2 水冰存在假設 64
4.3.3 多源數(shù)據(jù)對月球與水星兩極水冰的探測結果 64
4.3.4 存在問題與未來探測建議 71
思考題 71
第5章 火星冰凍圈 72
5.1 火星簡介 72
5.1.1 火星上的生命和水 73
5.1.2 火星的地質歷史 75
5.1.3 火星探測的展望 77
5.2 火星的氣候和冰凍圈 77
5.2.1 火星大氣 78
5.2.2 火星的氣候和軌道參數(shù) 79
5.2.3 火星的塵暴 81
5.2.4 火星的冰凍圈組成和意義 82
5.3 極地冰蓋的組成和地貌 83
5.3.1 極地冰蓋的成分——CO2還是H2O 83
5.3.2 兩極殘余冰蓋的特征和差異 86
5.3.3 層狀沉積物 88
5.3.4 極地的其他沉積 90
5.4 極地冰蓋和氣候 91
5.4.1 火星軌道參數(shù)和冰蓋的長期穩(wěn)定 91
5.4.2 南極殘余冰蓋的存活 92
5.4.3 層狀沉積物的層理 93
5.5 火星的地下冰和冰凍地貌 93
5.5.1 低緯度地下冰的穩(wěn)定性 94
5.5.2 中高緯度地區(qū)的冰凍地貌（地下冰的間接證據(jù)） 94
5.5.3 地下冰的直接證據(jù) 96
5.6 討論和展望 98
5.6.1 未解決的問題 98
5.6.2 未來火星極地任務的概念 98
5.6.3 小結 99
思考題 99
第6章 太陽系其他星體冰凍圈 100
6.1 水星和月球 101
6.1.1 水星 101
6.1.2 月球 102
6.2 木星的冰衛(wèi)星 104
6.2.1 木衛(wèi)二 105
6.2.2 木衛(wèi)三和木衛(wèi)四 106
6.3 土星的冰衛(wèi)星 107
6.3.1 土衛(wèi)二 108
6.3.2 土衛(wèi)六 111
6.4 冥王星和其他柯伊伯帶天體 114
6.4.1 冥王星 114
6.4.2 其他柯伊伯帶天體 117
6.5 谷神星 119
6.6 彗星 121
思考題 124
第7章 太陽系外行星冰凍圈 125
7.1 太陽系外行星探測 125
7.2 恒星的宜居帶和行星的宜居性 128
7.3 潮汐鎖相行星和冰凍圈 134
7.4 冰星體的氣候演化 140
思考題 143
參考文獻 144