行星科學(xué)課程是對(duì)行星及其行星系統(tǒng)(包括衛(wèi)星、環(huán)系統(tǒng)、氣體云和磁層)的科學(xué)研究。它涉及了解行星系統(tǒng)是如何形成的、這些系統(tǒng)是如何運(yùn)作的以及它們的所有組成部分是如何相互作用的。它是一個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域，包括天文學(xué)、大氣科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、空間物理學(xué)、生物學(xué)和化學(xué)等方面。

一、什么是行星科學(xué)?

行星科學(xué)(偶爾稱為行星學(xué))是對(duì)行星(包括地球)、衛(wèi)星和行星系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)研究的學(xué)科，特別是太陽系中的行星系統(tǒng)以及形成它們的過程。它研究的對(duì)象范圍從微小的微米流星到氣體巨星，旨在確定它們的組成、動(dòng)態(tài)、形成過程、相互關(guān)系和歷史。這是一個(gè)高度跨學(xué)科的領(lǐng)域，最初起源于天文學(xué)和地球科學(xué)，但現(xiàn)在涵蓋了許多學(xué)科，包括行星天文學(xué)、行星地質(zhì)學(xué)(包括地球化學(xué)和地球物理學(xué))、大氣科學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)、理論行星科學(xué)、冰川學(xué)以及外行星的研究。相關(guān)領(lǐng)域還包括太空物理學(xué)，當(dāng)涉及到太陽對(duì)太陽系物體的影響時(shí)，以及天體生物學(xué)。

行星科學(xué)有相互關(guān)聯(lián)的觀測(cè)和理論分支。觀測(cè)研究可以涉及太空探索，主要是通過使用遙感的無人機(jī)器人航天任務(wù)，以及地球?qū)嶒?yàn)室中的比較性實(shí)驗(yàn)工作。理論部分涉及大量的計(jì)算機(jī)模擬和數(shù)學(xué)建模。

行星科學(xué)家通常隸屬于大學(xué)或研究中心的天文學(xué)和物理學(xué)或地球科學(xué)部門，盡管全球有一些純粹的行星科學(xué)研究所。每年都有幾個(gè)重要的學(xué)術(shù)會(huì)議和各種同行評(píng)審的期刊。

二、行星科學(xué)試圖回答的重要科學(xué)問題包括：

1. 太陽系是如何形成的?

2. 生命存在的條件是什么?

3. 太陽系的運(yùn)作原理是什么?

4. 太陽如何影響行星和行星系統(tǒng)?

5. 行星系統(tǒng)是如何演化的?

三、這些問題如何得以解答呢?

行星科學(xué)家使用各種不同的技術(shù)，涉及多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，試圖回答這些問題：

1. 使用無人機(jī)器人航天器對(duì)行星及其行星系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。

2. 使用地面或太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)遙遠(yuǎn)的行星、衛(wèi)星等進(jìn)行觀測(cè)。

3. 在實(shí)驗(yàn)室或地球上不同地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作，復(fù)制不同的行星環(huán)境。

4. 進(jìn)行理論研究，涉及數(shù)學(xué)工作，利用計(jì)算機(jī)建立行星系統(tǒng)或其組成部分的模型。

示例：在土衛(wèi)六的大氣中發(fā)現(xiàn)大型有機(jī)分子

土衛(wèi)六是土星的最大衛(wèi)星，也是太陽系第二大衛(wèi)星。MSSL的行星科學(xué)家利用卡西尼航天器通過飛越土衛(wèi)六的高層大氣時(shí)所進(jìn)行的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)六大氣中存在著非常大的帶電有機(jī)分子。通過測(cè)量它們的質(zhì)量并考慮形成它們所需的化學(xué)反應(yīng)，我們發(fā)現(xiàn)這些分子可能是由大氣中的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的。推動(dòng)這一過程的能量來自太陽光和從土星的磁層下降到大氣中的粒子。這些粒子在下降到土衛(wèi)六的表面時(shí)逐漸變成中性，并成為一種稱為的重型分子。我們認(rèn)為這些分子對(duì)生命的起源很重要，可能在地球的早期歷史中起到了重要作用。因此，在某種意義上，土衛(wèi)六就像是地球過去歷史的一扇窗戶。

四、為什么這些問題重要?

太陽系的起源在哪里?生命的起源在哪里?這些問題屬于我們可以提出的最深刻的問題之一。研究許多行星系統(tǒng)也很重要，因?yàn)檫@可以更多地了解我們自己的地球，并幫助我們理解太空天氣和氣候變化等影響。

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