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發信人: zac37.bbs@ptt.cc (XD) 看板: astronomy 標 題: [心得] 行星科學學術研討會 筆記1 發信站: 批踢踢實業 (2013/03/30 Sat 14:33:25) ~~ 小弟原本我打算會議結束，可以馬上PO出幾篇文章和大家分享，但由於在會議中赫然發現 ，我目前做的研究題目，有其他的group正要開始做! 所以我老闆下達指令，會議結束， 要儘快把paper寫好投稿，所以這幾天都在趕工，今天終於有一點時間可以把我在會議寫 的東西整理翻譯一下� 請大家多多指教囉~ --------------------------------- 行星科學學術研討會 筆記1 議題(session): 月球起源及演化(Origin and Evolution of the Moon) 演講題目: Thermodynamic Processes During the Moon-Forming Impact 演講人: Miki Nakajima (加州理工學院博士生) (之前在修課時，有上過Giant Impact理論，想說來聽看看這個議題，看有什麼新發現…) 大碰撞(Giant Impact)是目前主流的月球形成假說，大約45億年前，原始地球與火星大小 的天體撞擊，撞擊後的碎屑形成現在的月球，最初由Dr. William K. Hartmann在1975年 提出， 火星大小的碰撞天體被科學界命名為” Theia”。 這個假說成功地解釋以下幾個 現象: 地球自轉和月球軌道的方向相同，月球有較小的核心，月球表面曾經是熔融的等等 ，然而，Giant Impact假設月球是由撞擊天體Theia的物質形成， 藉由分析阿波羅任務所 帶回的岩石樣本發現，月球的氧同位素比例與地球”完全相同”，代表月球應與地球有同 樣的起源，所以月球不可能是由撞擊後Theia的物質形成的，目前是Giant Impact遇到最 主要的問題。 為了解決同位素的問題，研究月球起源的科學家開始修正Giant Impact Theory，2012年 10月， 在”科學”期刊上，有兩個不同的月球形成理論同時發表，一個是由Dr. Robin M. Canup (Southwest Research Institute) 所提出， 她的物理模型指出月球是由”兩 個大小相似”的天體撞擊形成(two sub-Earth model)，因為撞擊力較強，撞擊後產生的 岩屑盤的物質較平均，所以大碰撞後地球與月球的同位素比例也會是一致的，另一個模型 是由Matija Cuk & Sarah Stewart(Harvard University) 所提出，他們的物理模型指出火 星大小的天體是與”快速轉動”( fast-spinning Earth)的原始地球撞擊，因為撞擊力較 強，所以能夠撞擊出足夠的地球物質生成岩屑盤，之後再形成月球，同位素比例也會與地 球一致。 雖然這兩個模型可以成功解決同位素比例的問題，但是他們都沒有考慮撞擊後所產生的熱 能，所以這位加州理工學院博士生在這個會議上發表得主要研究，就是”計算”撞擊後的 所產生熱能，加進整個撞擊過程，”重新模擬以及評估”傳統的撞擊理論，還有兩個新的 模型，看看撞擊過程是否因為加入熱能計算會有所改變。值得一提的是，之前還沒有任何 撞擊模型考慮過熱能的計算，所以這個研究算是將Giant Impact Theory修正得更完整， 也更接近真實情況。 計算結果顯示，兩個新的模型，因為有較大的撞擊能量，所以相對的，撞擊後產生的熱能 也比預期的多，所以月球形成的時間會比預期的還要久，因為要花更多時間冷卻，這也衍 伸出另外的問題，像是因為冷卻時間比較久，是否月球的核心會比觀測值還要大等等新的 問題。雖然兩個新的模型解決了同位素比例的問題，但是因為沒有完整考慮所有因子，衍 伸出更多問題。 所以目前，在月球起源以及物理模擬的這個議題上，還有很多進步的空間，這個博士生最 後報告說這些只是她初步的結果，她還會繼續改進她的物理模型，由於這種大尺度的模擬 研究，通常都可以刊登在”科學””自然”這種等級的期刊，不久的將來應該可以看到她 發表的學術文章。 題外話: 進得了加州理工學院的學生真的都非常厲害，要做這種撞擊的模擬研究，需要很 強的數學物理能力! 而且這些研究都是女科學家做的，Robin Canup 還有Sarah Stewart 都是行星科學界很傑出的女性科學家， 這個演講人Miki Nakajima是日本來的女學生。 其他資料: 2012年10月科學期刊上的文章 Two sub-Earth model: http://www.sciencemag.org/content/338/6110/1052.abstract Fast-spinning Earth model: http://www.sciencemag.org/content/338/6110/1047.abstract 提出Fast-spinning Earth model的Dr.Sarah T. Stewart 個人網頁: http://www.fas.harvard.edu/~planets/sstewart/Moon.html (有一些撞擊動畫可以看 ^__^) -- -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 71.219.151.83 |
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