地质灾难与螺旋势场间的关系——来自现代天文学和化石记录及地质调查的新证据(英文)

现代的银河系天文理论即密度波理论被应用以试图解释地质历史上的灾变与化石的纪录.太阳系穿越银河系中主旋臂的时间分别对应于K-T陨击事件,P-T陨击事件与前寒武-寒武纪交界事件.计算表明:旋臂的引力场将对地球与太阳系产生影响,在天文学角度看并不大但对于生物圈的影响已经足够达到所谓灾变.同时,来自化石记录和地质考察的证据对这一机理提供了有力的支持,当太阳系穿越英仙座旋臂和半人马座旋臂时发生的异常事件都得到了支持.为了解决地质运动造成地球地质记录不完整的问题,针对月球表面记录的研究工作也已经展开.     

论全球巨变的银河旋臂成因

通过对银河系旋涡结构和地史资料的研究表明,距今大约6亿年以来,地球上曾先后四次重复发生的各类全球巨变事件——大冰期、生物大量灭绝和地磁倒转等,同日地系统相继穿越银河系四条主旋臂的运动有较好的相关性:当地球跟随太阳绕银心运行到旋臂内部时,生物灭绝百分率、地磁转向速率和全球平均温度等均普遍增高;而当它们穿出旋臂后,生物灭绝百分率和地磁转向速率则明显降低,地球也随之进入大冰期。本文认为,旋臂内较为密集的众多的小行星、彗星、星际气体和尘埃等天体对地球的直接撞击或间接影响是产生上述全球巨变的重要原因。在此基础上,进一步分析了各类巨变的区别和联系,解释了巨变的全球性、准周期性、相位关系和产生方式等特性,并讨论了同类巨变在不同阶段的若干特点。     

生物大量绝灭,灾变,天文地质事件

地质历史中生物大量绝灭的成因一直是个争论不休的问题。随着航天事业的发展,一些科学家开始重视对灾变现象的研究,从而促进了小天体撞击地球的事件的探讨。从80年代初开始,在距今6500万年前白垩系—第三系界线层中发现了铂族元素(铱、锇等)异常,碳氧稳定同位素异常、冲击石英、微球粒等灾变事件标志,从而提出了那时可能有一个直径约10公里的小天体曾撞击过地球的假说。在地质历史的近6亿年发展过程中曾多次发生过这类天文地质事件,它们与古生物大量绝灭可能都有密切的联系。     

三维旋涡星系的旋臂结构

本文从密度波理论出发,讨论三维盘状星系的旋臂结构。由于旋涡图样与z有关,观测到的河外星系的旋臂将有一定的宽度。我们分别计算了质量为1.5,1,0.2银河系质量的旋涡星系的旋臂图样。结果表明,星系的质量越大,旋臂越窄,定性地与观测结果一致。     

银河系的新面貌

过去几十年里,天文学研究告诉我们,我们身处的银河系是一个拥有4条旋臂的旋涡星系。然而,6月3日,在美国天文学会第212届会议上,天文学家公布的新的观测结果显示,银河系实际上可能只有两条主旋臂。新的观测来自美国宇航局的斯必泽太空望远镜(Spitzer Space Tele- scope)。美国威斯康星大学的Robert Benjamin及其同事开发了一种新的恒星计数软件,考察斯必泽太空望远镜拍摄到的银河系红外照片。他们发现,在以前认为的4条旋臂中,盾牌-半人马臂(Scutum-Centaurus arm)和英仙臂(Perseus arm)都包含了大量的年轻和     

银河系只有两个旋臂

长期以来，天文学家们一直认为银河系有4个对称排列的旋臂，但美国科学家最新公布的照片显示，银河系其实只有2个旋臂，它们分别是半人马座旋臂和英仙座旋臂。     

天空巡礼：双筒望远镜和大视场望远镜天文学

本书是一本长篇巨著．作者从春、夏、秋、冬各个季节的星空论述了恒星、恒星群、星云、星系、球状星团、行星、开放星团、银河及其亮星星云。书中生动地描述了这些可见天体，介绍了如何找到它们，讲解了它们在银河系旋臂结构中的位置，论述了用双筒望远镜和大视场望远镜可以观测到的令人惊奇的许多星系的事件，以及这些事件与我们的关系。书中收集了近100幅彩色和黑白照片，读者通过这些照片可以漫步在银河际空间。     

太阳系穿越银河招来彗垦撞击

一项最新研究声称,太阳系穿过银河系的“弹跳”运动有规律地使彗星飞驰冲向太阳系内部,这种彗星碰撞事件可以解释远古地球上大量生命的灭绝。该研究表明,彗星“炮轰”太阳系和太阳系在银河的运动具有密切联系。     

非生物灾变事件的生物圈效应群集消失与群集出现

通过分析地球历史上的非生物灾变事件和生物事件发现,群集出现常伴随着群集消失,这可见于显生宙许多纪间界线附近,那里往往存在着地球灾变的标志。如同群集消失多由地球灾变引起一样,地球灾变亦是群集出现的一个重要动因。在灾变期,地球表层一般可分为非灾变区、边缘灾变区和中心灾变区。非灾变区生物以背景消失和背景出现为主,中心灾变区一般以群集消失尤其是群集绝灭为主,而边缘灾变区则既有群集消失又有群集出现尤其是群集起源,是进化的活跃地区,且其进化可称为巨进化。     

6500万年前小天体撞击地球诱发的事件——访天体化学、地球化学家 中科院院士欧阳自远

小天体撞击地球,诱发环境与气候灾变,导致大量生物灭绝的研究,是80年代地球科学、空间科学与天文学共同关注与探讨的前沿课题,尤其是对6500万年前白垩纪末恐龙及其他物种大量灭绝的事件研究,在世界的科学界掀起了一股强劲的狂澜。     

卫星轨道近地点和远地点能量平衡式

地球卫星入轨后,处于地球的保守场中,在不计阻力损耗情况下,卫星的总能量是守恒的.由此,可以建立一个卫星轨道的能量平衡式.将提出的近、远地点能量平衡式应用到"嫦娥"一号工程的近、远地点参数的独立核算,结果是成功的.同时,对选择"长征"三号甲运载火箭用于"嫦娥"一号卫星的运载能力,以及"嫦娥"一号卫星所携带推进剂数量的合理性进行了核算.     

5.12汶川大地震极震区灾害致因初析

 对5.12汶川大地震极震区进行的初步地震灾害地质调查结果表明：地震灾害沿断裂带呈带状密集分布,地震地表破裂带经过之处震灾最严重;地震次生地质灾害大量产生还与区内志留系茂县群千枚岩和三叠系须家河组砂岩夹页岩、煤层等软弱地层以及第四系松散层和强风化岩石等软弱岩体分布广泛、极震区大部分地区处于河谷深切、地形高差大、山体破碎的中-高山区有关。特大地震灾害再次提醒人们,在建筑场地选址中必须考虑活动断裂问题;城乡规划建设必须开展地质灾害风险评估和建筑物抗震设计;必须重视人-地关系和人-环境的关系。     

Anti-planetward auroral electron beams at Saturn

Strong discrete aurorae on Earth are excited by electrons, which are accelerated along magnetic field lines towards the planet. Surprisingly, electrons accelerated in the opposite direction have been recently observed. The mechanisms and significance of this anti-earthward acceleration are highly uncertain because only earthward acceleration was traditionally considered, and observations remain limited. It is also unclear whether upward acceleration of the electrons is a necessary part of the auroral process or simply a special feature of Earth's complex space environment. Here we report anti-planetward acceleration of electron beams in Saturn's magnetosphere along field lines that statistically map into regions of aurora. The energy spectrum of these beams is qualitatively similar to the ones observed at Earth, and the energy fluxes in the observed beams are comparable with the energies required to excite Saturn's aurora. These beams, along with the observations at Earth and the barely understood electron beams in Jupiter's magnetosphere, demonstrate that anti-planetward acceleration is a universal feature of aurorae. The energy contained in the beams shows that upward acceleration is an essential part of the overall auroral process.     

The flux of small near-Earth objects colliding with the Earth

Asteroids with diameters smaller than approximately 50-100 m that collide with the Earth usually do not hit the ground as a single body; rather, they detonate in the atmosphere. These small objects can still cause considerable damage, such as occurred near Tunguska, Siberia, in 1908. The flux of small bodies is poorly constrained, however, in part because ground-based observational searches pursue strategies that lead them preferentially to find larger objects. A Tunguska-class event-the energy of which we take to be equivalent to 10 megatons of TNT-was previously estimated to occur every 200-300 years, with the largest annual airburst calculated to be approximately 20 kilotons (kton) TNT equivalent (ref. 4). Here we report satellite records of bolide detonations in the atmosphere over the past 8.5 years. We find that the flux of objects in the 1-10-m size range has the same power-law distribution as bodies with diameters >50 m. From this we estimate that the Earth is hit on average annually by an object with approximately 5 kton equivalent energy, and that Tunguska-like events occur about once every 1,000 years.     

地磁场能量在地球内部的三维分布及其长期变化

 利用Bloxham&;Jackson地磁场模型(BJ)和国际地磁参考场模型(IGRF)资料,计算并分析了1690年以来地磁总能量、北向、东向和垂直向分量的能量从CMB到地表的分布和时间变化.结果表明,地磁场总能量以及北向和垂直向分量的能量在地表和地球内部的变化一致,1690年以来减小,东向分量的能量变化以波动形式增大,偶极子磁场能量持续减小.非偶极子磁场的能量1690~1770年减小,1770年以后增大.磁能密度在CMB附近增大较快,地表的磁能密度只有CMB的1.6%.从地表向下至CMB,偶极子和非偶极子的磁能密度的变化相反,偶极子减小,非偶极子增大.     

层状岩质边坡失稳的尖点突变模型

根据含软弱夹层层状岩质边坡失稳的特点,建立了边坡地质力学模型,考虑内外环境因素对边坡稳定性的影响,建立了完善的边坡失稳尖点突变模型,分析得到了边坡系统发生突变的必要条件。边坡在与外界进行物质和能量的交换过程中,其内外环境的变化导致突变模型中控制变量改变,边坡可能不会滑坡,也可能发生快速和慢速蠕滑,从而形成复杂的演化特征。研究结果加深了对滑坡成因的认识,揭示了应用突变理论研究边坡失稳现象是可行性。     

具有特大值系列的一种混合极大似然参数估计方法

对具有特大值的系列提出一种混合极大似然参数估计方法。通过统计试验将该方法与以往常用的方法相比较，说明了该方法精度较高且具有很大的适用性．     

阳光、光群场和太阳能飞行器研究

传统能源稀缺已直接影响世界各国经济和人类生活,并已成为人类未来能否在地球上继续生存亟待解决的问题。由于地球能源中除核能、地热能与地球形成初期的状况有关外,一切已知的化学能量都是直接或间接来自太阳,因此人类所面临的能源困境,其实是太阳能量得失失衡的问题,其根源在于人类消耗能量的速度,已明显高于太阳能的直接或间接收集效率以及转化利用率。太阳能是目前人类主要的持久能源,要充分利用太阳能就必须进一步揭示阳光更深层的本质和运动规律,进而研制出可以高效收集和转化利用太阳能的新装置设备。本文简要讨论关于阳光的若干问题,提出光群场假设和光微粒、子光群、光源常数、子光群分布密度、持久能源等新概念,并简述借助太阳能飞行器来研究太阳能的创新方法,以及中国太阳能飞行器研制及其科学意义。     

试述南怀仁《坤舆全图》的历史文物价值

简述了《坤舆全图》的组成及作者情况,对《坤舆全图》所表达的内容及历史价值进行了详细介绍,指出该图具有很高的历史文物价值、地理学价值、美学价值,堪称为一件稀世珍品。     

Carbonaceous meteorites as a source of sugar-related organic compounds for the early Earth.

The much-studied Murchison meteorite is generally used as the standard reference for organic compounds in extraterrestrial material. Amino acids and other organic compounds important in contemporary biochemistry are thought to have been delivered to the early Earth by asteroids and comets, where they may have played a role in the origin of life. Polyhydroxylated compounds (polyols) such as sugars, sugar alcohols and sugar acids are vital to all known lifeforms-they are components of nucleic acids (RNA, DNA), cell membranes and also act as energy sources. But there has hitherto been no conclusive evidence for the existence of polyols in meteorites, leaving a gap in our understanding of the origins of biologically important organic compounds on Earth. Here we report that a variety of polyols are present in, and indigenous to, the Murchison and Murray meteorites in amounts comparable to amino acids. Analyses of water extracts indicate that extraterrestrial processes including photolysis and formaldehyde chemistry could account for the observed compounds. We conclude from this that polyols were present on the early Earth and therefore at least available for incorporation into the first forms of life.