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第一类:所有类型的目标天体任务,这些目标天体对于理解化学演化过程或生命起源无直接意义;未分化的变质小行星;其他 第二类:所有类型的任务(重力辅助、轨道器、着陆器),这些目标天体对于化学演化过程和生命起源有重大意义,但航天器所携带的污染物对未来调查造成影响的可能性极小;金星;月球(仅在极地和 PSR 中着陆任务才有有机库存);彗星;碳质球粒陨石小行星;木星;土星;天王星;海王星;木卫三†;土卫六†;海卫一†;冥王星/冥卫一†;谷神星;大于冥王星 1/2 大小的柯伊伯带天体†;小于冥王星 1/2 大小的柯伊伯带天体;其他 TBD 第三类:飞越(即重力辅助)和轨道器任务,前往对化学演化和/或生命起源感兴趣的目标天体,科学界认为该目标天体受到污染的可能性很大 2,这可能会危及未来的调查;火星;木卫二;土卫二;其他 TBD 第四类:着陆器(以及潜在的轨道器)任务,前往对化学演化和/或生命起源感兴趣的目标天体,科学界认为该目标天体受到污染的可能性很大 2,这可能会危及未来的调查。根据仪器、科学调查、特殊区域等,存在 3 个子类别(IVa、b、c);火星;木卫二;土卫二; TBD 第五类:返回所有地球:2 个子类别 - 对于科学界认为没有本土生命形式(如火星卫星)的太阳系天体,无限制返回,对于所有其他天体,有限制返回
对二进制恒星的研究是天体物理学最古老的地区之一。二进制恒星的结果是我们对恒星如何形成和进化,银河恒星种群,化学演化和宇宙学距离量表的理解至关重要的。宽的二进制文件使我们能够探测正常恒星的性质,包括其质量的直接测量。黯然失色的二进制物是唯一可以将质量和半径高精度测量的恒星。紧密的二进制文件可用于研究质量转移,质量损失,积聚盘以及恒星如何进化的物理。二进制恒星进化对于灾难变量,Novae,Supernovae,X射线二进制,毫秒,毫秒脉冲星,伽马射线爆发和引力波事件至关重要。行星都在S型和P型轨道的二元星系中发现。
化学分配了磷及其最多的氧化形式,无机磷酸盐,在生命的所有领域推动生物能和代谢方面的独特作用,可能是因为它起源于益生元地球。对于植物而言,获得重要的矿物营养物会深刻影响生长,发展和活力,从而限制了自然生态系统中净初级生产力和现代农业作物产量。与其他主要的生物元素不同,磷酸盐在地壳中的低丰度和不均匀分布是由于磷宇宙化学和地球化学的特殊性所致。在这里,我们追踪元素的化学演化,地球化学磷循环及其在地球历史上的加速度,直到现在(人类世)以及陆地植物的演变和上升。我们重点介绍了磷酸动员和获取的化学和生物学过程,首先在细菌中进化,在真菌和藻类中精炼,并在土地植物定殖过程中扩展为强大的磷酸盐培养策略。此外,我们回顾了从细菌到陆生植物的遗传和分子网络的演变,它们监测细胞内和细胞外磷酸盐的可用性,并协调适当的反应和调整,以调整磷酸盐供应的波动。最后,我们讨论了现代的全球磷循环,这些周期被人类活动和未来的挑战危险。本文是主题问题“植物代谢的进化和多样性”的一部分。
人们正在考虑将地下多孔含水层用作可再生能源压缩能量储存的储层。在这些系统中,在产量超过需求时注入气体,在需求高峰或产量不足时提取气体用于发电。目前运营的地下能源设施使用盐穴进行储存,使用空气作为工作气体。二氧化碳可能是更受欢迎的工作气体选择,因为在储存条件下,二氧化碳具有高压缩性,可以提高运营效率。然而,二氧化碳和盐水在储存区边界的相互作用会产生化学活性流体,从而导致矿物溶解和沉淀反应,并改变储存区的性质。本研究旨在了解在注入、储存和提取流动周期中使用二氧化碳作为工作气体的地球化学影响。这里,根据 Pittsfield 现场测试的时间表,基于 7 小时注入、11 小时提取和 6 小时储层关闭开发了反应性传输模拟,以评估储层的地球化学演化,运行寿命为 15 年。将存储系统中的演化与 12 小时注入和提取的连续循环系统进行比较。运行时间表研究的结果表明,矿物反应发生在域的入口处。此外,在两个系统中,在 CO 2 酸化盐水循环过程中,内部域的孔隙度得以保留。
本课程遵循在课堂上进行广泛研究项目的新概念。它将为您进一步的研究项目以及研究生院做好准备。主题将是宇宙中最古老的恒星、银河系的化学演化以及恒星群在银河系内的移动方式。将教授各种科学方法和研究问题解决的方法。每周主题和方法的讲座将占课堂时间的一半左右。在 Frebel 教授的指导下,学生将用另一半课堂时间完成描述研究任务的每周工作表。然后,学生将利用自己的时间完成工作表,而不是问题集。此设置模仿正常的研究过程。每位学生(两人一组)将获得自己的古老约 120 亿年前的金属贫乏恒星来发现和分析!主要任务是光谱分析,并结合运动学分析来确定恒星的起源,即确定它是形成于后来被银河系吸积的小矮星系中还是在银河系中。了解起源有助于解释从光谱中得出的化学丰度模式。10 月中旬,学生将受邀参加智利麦哲伦望远镜的远程夜间观测。课程以科学交流讲座(写作和口语)结束,因为期末“考试”是一份详细的论文,报告所有研究结果和解释,以及每个团队的课堂幻灯片演示。没有期中考试。A. Frebel 的“寻找最古老的恒星——早期宇宙的古代遗迹”将是配套文本。如有疑问,请发送电子邮件至 afrebel@mit.edu
1 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室,北京,中国;2 新墨西哥大学地球与行星科学系,美国新墨西哥州;3 雅典国立技术大学矿业与冶金工程学院地质科学系,希腊雅典;4 生命化学演化研究人员网络,英国利兹;5 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室,中国澳门特别行政区;6 加州理工学院喷气推进实验室火星计划办公室,美国加利福尼亚州帕萨迪纳;7 概念理论创意部门,美国佛罗里达州迈阿密 33131;8 莱斯特大学物理与天文学院空间研究中心,英国莱斯特 LE17RH;9 欧洲空间局载人与机器人探索中心(HRE/ESA),欧洲空间研究与技术中心(ESTEC),荷兰诺德维克; 10 爱丁堡大学物理与天文学院 James Clerk Maxwell 大楼,Peter Guthrie Tait 路,爱丁堡 EH9 3FD,英国;11 美国国家航空航天局艾姆斯研究中心,加利福尼亚州山景城 94035,美国;12 萨斯喀彻温大学药学与营养学院,加拿大;13 贝尔法斯特女王大学生物科学学院全球粮食安全研究所,19 氯花园,贝尔法斯特 BT9 5DL,英国;14 美国普林斯顿大学天体物理科学系和普林斯顿等离子体物理实验室;15 卡尔顿大学机械与航空航天工程系,加拿大安大略省渥太华;16 捷克科学院 J. Heyrovsky 物理化学研究所,捷克共和国布拉格;17 山东大学(威海)空间科学研究所,中国山东省;18 日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA),日本东京; 19 匈牙利布达佩斯天文与地球科学研究中心;20 希腊雅典全球商业应用有限公司,GRC(治理、风险与合规);21 中国科学院国家空间科学中心 NSSC,中国北京;22 德国柏林 DLR 行星研究所;23 香港大学,中国香港,北京;24 意大利罗马第一大学生物与生物技术系;25 英国米尔顿凯恩斯开放大学物理科学学院;26 意大利维泰博图西亚大学生态与生物科学系;27 印度艾哈迈达巴德印度空间研究组织物理研究实验室;28 美国圣路易斯华盛顿大学地球与行星科学系和麦克唐纳空间科学中心;29 德国波鸿鲁尔大学福音神学系