天体生物学研究进展和发展趋势

天体生物学旨在研究宇宙演化背景下生命的起源、演化、分布和未来.天体生物学研究始于20世纪中期,已在生命起源、生命与环境协同演化、宜居环境、地外生命探测、生命星际传输、行星开发和保护等方面获得了一系列新发现和新认识,深刻改变了人们对生命和宜居环境的理解.天体生物学是一门交叉性和探索性很强的学科,其发展不仅推动了生命科学、地球科学、行星科学、空间科学、天文学等不同学科的交叉融合,也增强了科研人员与工程技术人员、科学家与公众之间的对话和沟通.近年来,我国探月工程取得了举世瞩目的成就,酝酿中的火星、木星等深空探测旨在探索浩瀚宇宙,给我国的天体生物学研究提出了更高要求.本文综述了国内外天体生物学的研究现状、主要方向、关键科学问题和研究进展等,并对我国的天体生物学研究提出了若干建议.     

天体演化研究的进展

天体起源是著名的“四大起源”中的第一个,其它三个是地球的起源、生物的起源和人类的起源。某种天体的起源或形成,指宇宙物质从另一种形态转化为这种天体的形态的过程。某一天体在其存在时期内也是不断地变化着,不断地在进行机械运动、物理运动和化学运动,质     

天体距离测定与宇宙距离尺度

测定天体的距离。是天学研究中最重要、也是最困难的问题之一．几百年来。天学家为了解决这一必须解决的难题可谓费尽心计．除了人们熟知的三角测量方法以外。在正确认识天体物理性质的基础上。不断引入新的测距途径。如光度距离、速度距离、尺度距离、宇宙学距离等等。从而使天体距离测定的范围可达100亿光年以上．而在这一过程中。人类也逐渐深化了对宇宙的认识．     

关于类星体光度函数的演化

一、引言 各种类型河外天体的光度函数与河外天体的演化有关,特别是六十年代发现的类星体,其光度函数使人们产生更大的兴趣。因为类星体的实质至今还是一个正在争论和没有最后解决的问题。 对类星体光度函数的研究目前有特殊的困难,因为它关系到类星体光度函数本身的演化、     

天体潮汐力触发地震

地震的形成存在多种因素的制约,从天体物理学上看,太阳系其他天体产生的引力可作用于地球,即天文潮汐,相较于其他行星而言,月球对地球产生的引潮力较大,有研究表明大地震与天体引潮力的变化存在关系。从表面上看,地震的发生是地球板块之间的相互作用,在自转向心力、地幔热液对流作用下发生了运动,但实质上板块运动与天体引潮力、太阳黑子活动等事件存在关联——在这些外部因素的诱导下,引发了地球内部的构造变化,导致地震的发生。对地球产生作用最大的天体引潮力来自月球和太阳,两者处于同一数量级上,月球引潮力大约是太阳引潮     

地球系统演化自组织理论与热动力模式

地球演化遵循特殊的非平衡、非线性物理学原理.地球之所以摆脱了行星共有的归宿——非平衡定态,跃迁到一个充满希望的非线性世界,是由于地球体系曾发生过一次来自内部的、随机的巨涨落。这次决定地球命运的巨涨落就是原始CO_2大气自发液化事件(干冰事件).建立在非平衡热力学理论和干冰假说基础上的地球系统演化理论与模式,使许多地球问题和复杂现象获得解释,同时也成功地建立了完整的地球演化重要事件的时间序列.     

有多少天体可能撞击地球？

宇宙天体发生撞击的频率,其实相当高。而我们的地球,也一直暴露在宇宙天体的"射程"之内。水星:轨道紊乱引发撞击天文学家的研究表明,也许在数亿年后,水星可能会与地球发生碰撞,从而摧毁地球上所有的生命体,并破坏太阳系的正常秩序。这样一来,地球也许将在太阳进入死亡阶段之前,就变成一颗红巨星,对周边的行星进行炙热的烘烤。     

影响天体视位置的复杂因素

通常意义上的天体视运动并不影响恒星等太阳系外天体的赤道坐标.然而,因地球运动引起的其他一些效应会使恒星的赤道坐标发生少许变化,这就是视差、光行差、岁差和章动.此外,大气折射效应也会使天体的视位置发生变化,但这一因素与地球运动无关.     

近地天体及其撞击地球的危险

近地天体（Near Earth Object，NEO）是轨道与地球轨道交叉或接近的小行星或彗星。由于大行星的引力摄动，近地天体的轨道易发生变化，因此，存在着近地天体撞击地球的潜在危险，特别是鉴于1994年休梅克-利维9（Shoemaker-Levy 9）彗星撞击木星的警示，近地天体成为人们广泛关注的热门问题。目前，国际上正在广泛开展几个搜寻和监测近地天体的宏大计划．很多令人惊奇的消息和图像常出现于新闻媒体。     

地球的参考极及其运动

《地球的参考极及其运动》一文分别讨论和描述了刚体地球、形变地球和液核地球的参考极在空固坐标系和地固坐标系的自由运动和受迫振动。研究地球参考极及其运动,这些工作在天文坐标系的建立、天体方位和时间的测定、天体起源和演化的研究、空间科学以及探索地球物理机制等,都有参考价值。     

天体尺度上的重大灾变事件——太阳系演化的插曲

太阳系经历了约50亿年的演化史。在这漫长的时期中,短时标的灾变事件可能对一些太阳系天体(包括行星、月球和其他卫星、小行星以及行星环等)的形成和演化起了某种决定性的作用。     

保卫地球——近地天体的巡视与防御陨击的对策

地球处于危险的宇宙环境中。运行到地球附近的"近地天体(NEO)"潜在着撞击地球的危险。实际上,地球自诞生以来就不断地受到这些天体的轰击,月球和水星的斑痕累累陨击坑就是最好的佐证,只是地球经历严重演化而抹去了老的陨击遗迹,仅见到170多个较近期的陨击构造。幸运的是,现阶段的陨击大多是规模小的,危害不太大。然而,陨击是很难预料的,一旦发生较大的撞击,就会造成比大地震还严重得多的危害。1994年的彗星撞击木星事件轰动世界,启迪人们更加关注地球被撞击的危险问题。实际上,也不乏地球近期遭遇陨击的例子:1908年的通古斯爆炸事件;1976年的吉林陨石雨;2008年的小行星2008TC3陨落在苏丹。2010年初,美国科学院公布《保卫地球:近地天体巡天和缓解危险策略最终报告》,笔者将结合有关资料作简要介绍,让公众了解真实的科学知识和对策,以免被歪曲的影视情节所误导。     

临近空间生物研究及其天体生物学意义

临近空间指海平面之上20～100 km高度的空间,包括大部分的平流层、整个中间层和少部分热层.临近空间是生物圈-大气圈-电离层的多圈层耦合区,是保护人类和地表生物圈免受太阳风和宇宙辐射侵蚀的重要屏障,上接外层空间,下临各国领空,战略地位突出.临近空间独特的高辐射、低温、干燥、低气压等复杂极端环境条件是实验室无法模拟的,可以类比早期地球的高辐射环境和现代火星的表面环境,使其成为开展地球生物学和天体生物学研究的天然实验室.近年来研究人员相继在临近空间20～41 km高度发现许多微生物,表明临近空间中存在着一个未知的生物圈.随着浮空器技术的进步以及实验载荷和方法的研发,临近空间的生物学研究,特别是在临近空间生物多样性及其环境适应机制等方面取得了一系列新进展.这为更好地认识地球生物圈上边界、生命生存极限、类火星环境生命、生命星际传输、行星保护等天体生物学问题提供了新的突破口.临近空间生物学研究与近地轨道空间中开展的生物实验具有很好的衔接和互补,随着我国将于2022年前后完成中国空间站建造以及"登月探火"等深空探测计划的逐步实施,临近空间生物学研究不仅可以为未来空间站的相关研究提供支撑,而且也将进一步促进我国在天体生物学研究领域的发展.     

地球生命演化新理论获取证实

美国衣阿华大学虽然规模不大，但是在天文学及天体物理学研究上人才济济、成绩斐然，在全美高校声誉卓著、首屈一指。早在1986年该校天体物理学家路易斯·弗兰克（LoutsFrank）率先提出小冰核查星群连续不断地撞击地球而使科学界为之震惊。他推测说香星很有可能是充盈地球大洋的水源而且替星携带而来的多种有机化合物是孕育地球早期生命的物质基础。当时他主张的地球生命演化新理论一经公诸于世便遭到某些权威科学家极力反对。今年6月初关于地球生命演变长期争执不休悬而未决的问题日趋明朗化，弗兰克公布的惊人结论证实他的推断无可非议。…     

参加全苏第十二届天体测量讨论会纪要

远在1932年的时候,苏联的天体测量学家们就计划编制一本包含全天约20,000颗星的微星星表。这个工作在苏联卫国战争时期,曾受到一定程度的影响,有些工作破迫停顿下来。战争结束后,编制微星星表的工作,又继续积级进行。余山观象台自接受全苏天体测量委员会主席兹维列夫通讯院士邀请与他们合作以后,于1955年秋季,也开始展开了有关微星星表的照相观测和计     

科学家探索墨西哥天体撞击坑之谜

来自世界一些国家的科学家近日聚会墨西哥，开始对“奇科苏卢布天体撞击坑”进行第二阶段的科学研究工作。 “奇科苏卢布天体撞击坑”是由约６５００万年前的一次天体撞击形成的。它直径约１８０千米，深度在４５千米一６０千米之间，现已被１０００多米厚的沉积物所覆盖，被公认为迄今为止地球上最大的天体撞击境之一。 据墨西哥国立自治大学所属的地球物理学研究所所长乌鲁蒂亚介绍，来自美国、俄罗斯、日本、加拿大、荷兰、法国、德国和墨西哥等国的科学家经过两年多的科学认证和准备，计划于近期花费巨资在坑内挖掘一口７００米深和三口…     

散射柯伊伯天体的来龙去脉

柯伊伯带是20世纪90年代的重大天文发现之一。位于柯伊伯带主带之外的散射盘天体,以其所具有的与彗星相似的轨道大偏心率和高倾角,吸引了人们的注意。这些天体的来龙去脉,以及与奥尔特彗星云的关系,成为当前一个有理论和实际意义的争论课题。本文的轨道演化模拟显示,已知的散射天体中的大多数是非常稳定的,它们很可能起源于该区原始星云;亚稳和不稳定散射天体的大部分来源于散射盘外部,远至奥尔特云区域,极个别来自太阳系内部;在今后至少6 000万年内,当前观测到的散射盘天体不会走近太阳成为彗星。     

地球科学研究的新成就与发展的新走向

地球科学研究的新成就与发展的新走向《地球科学进展》杂志编委、副研究员张志强地球科学，不管是固体地球科学，还是流体地球科学，其根本任务是认识地球，研究地球和其它天体的起源、结构和演化，探索其他天体对地球影响的基本规律，揭示地球环境与人类活动相互作用的效...     

一门新兴的边缘学科——日地物理学

一、日地物理学以及它的研究对象太阳和地球是与我们人类关系最密切的两个天体。研究太阳活动对地球影响的学科就叫做日地物理学,有时也叫做日地关系。这门学科是太阳物理学与地球物理学以及其它学科交叉渗透而形成的一门新的边缘学科。要准确地确定它的“生日”是很困难的。但可以肯定地说它诞生于国际地球物理年(IGY)以后。日地物理学的主要研究对象是:太阳微粒流和电磁发射的变化量;太阳上发射源的物理过程以及它们     

探索天体演化 洞察宇宙奥秘——望远镜发展简史

探索天体演化洞察宇宙奥秘──望远镜发展简史ＦｒｅｄｅｒｉｃＣｋａｆｆｅｅ著朱雄摘译从１６０９年伽利略第一次把他的简陋的５厘米望远镜转向天空的那一时刻起，我们对宇宙以及我们本身在宇宙中所处位置的认识不可逆转地发生了改变。任何人，当他愿意考虑伽利略对月球...