谢诸位盛情邀……不胜惶恐……我……我有点慌orz
我个人的看法是,行星科学(planetary science)是一门曾经脱胎于天文学和地球科学,但越来越将是一门高度融合各个学科的独立的交叉学科。
行星科学是一门高度依赖探测器的学科,这本身就决定了行星科学是一门很年轻的学科——毕竟人类第一颗人造卫星,苏联的斯普特尼克1号1957年才发射成功,而人类的第一颗(部分成功的)月球探测器,苏联的月球1号和美国的前驱者4号1959年才发射成功。
这样一个全新的学科,是从各个学科中汲取养分才不断往前走的。
1950年代末到1960年代末,这是一个无知无畏的年代,虽然美苏对月球、火星和金星发射了大量探测器,但失败的比成功的还多——这样一个“成功都是侥幸,失败才是人生”的年代,是航天动力学(火箭、轨道、制动等)、计算机学和工业设计、制造学(探测器和科学仪器等)的天下,很难谈得上对探测目标本身的科学成果。
但从1960年代末期开始,利用粗糙的探测器数据,我们对月球、火星和金星的基本认识、研究方法、地球实验和理论模型都陆续建立起来了。那一代行星科学家们来自各个领域,以他们各自深厚的专业背景,为行星科学这个一片空白的领域打开了新局面。
探测器获取的数据,首先就是影像。如何分析这些影像?要建立坐标系,要定义经纬度,要做影像纠正和投影……影像处理和地图学出场了。
要分析探测器获取的不同波段的影像,还有各种光谱数据、雷达数据……遥感学必不可少。
随着探测器影像分辨率越来越高……可是这这这月球啊火星啊金星啊怎么跟地球表面这么不一样啊?!月球的暗区(月海)和亮区(高地)是怎么形成的啊?还有这些个圆圈是啥玩意儿啊(后来才知道是陨石坑)?——总之,地质学也随之登场了。
地球上的重力我们可以通过重力仪去那个地点实测,可是行星上的重力场怎么办?有办法,用无线电信号的多普勒频移就可以算!登月装了那么多仪器怎么办啊?月震仪、重力仪、激光测月棱镜、热流探测仪,这些数据也都要处理呀!——地震学、重力学、热力学等各个地球物理学的分支也来了。
金星大气层怎么这么厚?大气里都是些啥?为什么金星温度这么高?火星的风和尘暴是怎么回事?大气科学和气象学也得来吧。
大气层太厚了什么都看不清楚啊,必须上雷达测高计啊……测高学和地形学也得跟上(可见光波段看得清楚的就用激光测高计)。
阿波罗采样返回的岩石样本怎么分析啊?矿物学、地球化学、放射性定年学当仁不让吧。
木星土星的磁场、辐射带怎么办?地磁学和空间物理也少不了啊。
火星车要不要设计机器人?火星移民要不要盖楼(建筑学和材料学)和种菜(农学)?
火星上发现了水和疑似有机物痕迹?土卫二上可能有维持生命的条件?行吧,生物学来得晚但也来了。
……
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而传统的天文学,对行星的形成和轨道演化、小天体的光学观测和系外行星的观测也依然有重要作用。
行星科学正是这样一个集百家之长为我所用的交叉学科。
我想,这样一个严格说来只有四五十年历史,却随着探测器不断增加、人类深入探索宇宙能力越来越强大而日益蓬勃发展的新兴学科,其实没有必要执着于把它归类到哪个传统学科之中去,你们说对吧?
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