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第五章 太阳与行星1

5.0 绪论1

参考文献4

5.1 日震学与太阳内部结构5

5.1.1 引言5

5.1.2 标准太阳模型5

5.1.3 日震学限制下的太阳内部结构7

5.1.4 非标准太阳模型11

5.1.5 局地日震学13

5.1.6 日震学的未来发展15

参考文献15

5.2 太阳磁场18

5.2.1 太阳磁场的观测18

5.2.2 太阳磁场的分类20

5.2.3 磁流体力学（MHD）描述23

5.2.4 太阳磁场的起源27

5.2.5 一个简短的讨论29

参考文献30

5.3 太阳活动32

5.3.1 太阳黑子32

5.3.2 日珥（暗条）34

5.3.3 太阳耀斑36

5.3.4 日冕物质抛射38

5.3.5 小尺度活动现象42

参考文献42

5.4 太阳高能物理44

5.4.1 耀斑的能量转换44

5.4.2 耀斑的统计性质46

5.4.3 脉冲和缓变辐射分量的关系以及硬X射线的厚靶模型47

5.4.4 耀斑中的粒子加速49

5.4.5 磁重联51

5.4.6 耀斑与太阳高能粒子事件和Ⅲ型射电暴的关系51

5.4.7 耀斑与日冕物质抛射和日震波的关系53

5.4.8 结语53

参考文献54

5.5 太阳射电辐射和等离子体物理56

5.5.1 概述56

5.5.2 太阳射电辐射56

5.5.3 太阳大气等离子体参数诊断60

5.5.4 太阳大气的等离子体加热机制62

5.5.5 结语66

参考文献66

5.6 太阳系行星69

5.6.1 行星形成70

5.6.2 水星（Mercury）70

5.6.3 金星（Venus）72

5.6.4 火星（Mars）75

5.6.5 木星（Jupiter）79

5.6.6 土星（Saturn）81

5.6.7 天王星（Uranus）85

5.6.8 海王星（Neptune）86

5.6.9 结语87

参考文献88

5.7 太阳系之起源和小行星研究90

5.7.1 引言90

5.7.2 轨道结构92

5.7.3 大小分布95

5.7.4 成分分类96

5.7.5 自转周期分布97

5.7.6 形状推演98

5.7.7 近地小行星99

5.7.8 深空探测102

5.7.9 将来发展104

5.7.1 0结语107

参考文献107

5.8 太阳系外行星系统的搜寻和研究110

5.8.1 引言110

5.8.2 系外行星探测方法111

5.8.3 系外行星的性质119

5.8.4 行星大气的历史及现状123

5.8.5 恒星的可居住带和行星的可居住性126

参考文献129

第六章 高能天体物理132

6.0 绪论132

6.1 γ射线暴物理及其宇宙学134

6.1.1 引言134

6.1.2 研究简史134

6.1.3 γ暴物理138

6.1.4 γ暴宇宙学145

6.1.5 问题与展望146

参考文献147

6.2 黑洞的吸积与喷流151

6.2.1 引言151

6.2.2 冷吸积盘模型153

6.2.3 热吸积盘155

6.2.4 间断性喷流的形成以及黑洞的闪耀160

参考文献161

6.3 恒星级黑洞的观测证认和基本参数测量163

6.3.1 黑洞的定义163

6.3.2 恒星级黑洞的形成及其候选天体165

6.3.3 证认恒星级黑洞的判据166

6.3.4 恒星级黑洞的质量测量168

6.3.5 恒星级黑洞的自转参数测量175

6.3.6 恒星级黑洞的观测证据178

6.3.7 结语181

参考文献183

6.4 脉冲星186

6.4.1 γ射线脉冲星186

6.4.2 脉冲双星190

6.4.3 反常X射线脉冲星和软γ射线重复暴195

参考文献199

6.5 双星系统中的致密星201

6.5.1 致密星的形成201

6.5.2 致密星的观测表现202

6.5.3 研究进展208

参考文献212

6.6 中子星与夸克星215

6.6.1 中子星和夸克星的研究简史215

6.6.2 中子星216

6.6.3 夸克星219

6.6.4 脉冲星类天体到底是中子星还是夸克星222

6.6.5 结论225

参考文献225

第七章 探测宇宙的新窗口227

7.0 绪论227

7.1 太赫兹探测229

7.1.1 太赫兹波段基本特征229

7.1.2 太赫兹天文探测技术230

7.1.3 太赫兹超导探测器232

参考文献237

7.2 甚高能γ射线天文238

7.2.1 引言238

7.2.2 甚高能γ射线的产生机制239

7.2.3 甚高能γ射线的传播241

7.2.4 甚高能γ射线的探测242

7.2.5 甚高能γ射线天文研究现状245

7.2.6 未来发展253

7.2.7 结语255

参考文献256

7.3 中微子天体物理257

7.3.1 引言257

7.3.2 太阳中微子257

7.3.3 大气中微子261

7.3.4 核反应堆中微子261

7.3.5 超新星中微子和核合成261

7.3.6 中微子和核合成264

7.3.7 极高能中微子及其探测265

参考文献267

7.4 宇宙线的起源、加速和传播268

7.4.1 宇宙线发现的简介268

7.4.2 宇宙线的成分和能谱268

7.4.3 宇宙线的加速270

7.4.4 宇宙线的起源270

7.4.5 宇宙线的传播275

7.4.6 结语277

参考文献278

7.5 宇宙高能电子谱、γ射线谱与暗物质280

7.5.1 宇宙高能电子，γ射线的物理起源及主要辐射源280

7.5.2 高能宇宙电子射线，γ射线观测及暗物质粒子存在的迹象282

7.5.3 暗物质粒子探测卫星：宇宙高能电子射线，γ射线的高精度观测285

参考文献286

7.6 红移21cm谱线观测287

7.6.1 自旋温度与21cm辐射289

7.6.2 21cm观测290

7.6.3 宇宙黑暗时期293

7.6.4 宇宙第一缕曙光和再电离295

7.6.5 大尺度结构与暗能量297

参考文献301

7.7 引力波及其探测303

7.7.1 引言303

7.7.2 引力波方程304

7.7.3 引力波能动张量308

7.7.4 引力波的能量守恒和压强310

7.7.5 残余引力波312

7.7.6 RGW诱导的CMB的偏振315

7.7.7 双星引力波辐射317

参考文献318

第八章 中国大型天文观测：现状与未来321

8.0 绪论321

8.1 大天区面积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）325

8.1.1 科学背景325

8.1.2 LAMOST的组成、特点和创新327

8.1.3 LAMOST的研制规模和技术难度332

8.1.4 LAMOST的初步科学成果332

8.1.5 结语335

参考文献336

8.2 南极暗宇宙巡天望远镜（KDUST）338

8.2.1 南极台址简介338

8.2.2 昆仑暗宇宙巡天望远镜（KDUST）340

8.2.3 KDUST的科学目标342

参考文献360

8.3 500米口径球面射电望远镜（FAST）362

8.3.1 FAST的科学目标362

8.3.2 FAST的工程技术指标367

参考文献370

8.4 硬X射线调制望远镜（HXMT）371

8.4.1 科学背景和目标371

8.4.2 卫星及仪器介绍372

8.4.3 项目历史及现状377

8.5 SVOMγ射线暴天文卫星简介378

8.5.1 SVOM的科学背景378

8.5.2 SVOM γ射线暴天文卫星简介378

8.6 21CMA：宇宙第一缕曙光探测381

8.6.1 科学背景381

8.6.2 21厘米阵（Centi Meter Array,21CMA）382

8.6.3 科学实验的实施和展望387

8.6.4 结语391

后记393