“安中大讲坛”是安宁中学打造的高端综合交流平台,是安宁中学的“文化名片”。通过“名家大师进安中”“专题报告”“名家讲堂”等形式营造学术氛围,繁荣校园文化,提升广大师生的综合素养。本期“安中大讲坛”由北京大学田伟研究员带领安中学子走近行星科学专业。
2024年7月4日上午,北京大学地空学院岩矿研究所副所长田伟研究员走进安中大讲坛开讲《置身燕园 筑梦星空》,为安宁市“筑梦清华,立志北大”夏令营全体同学介绍北大行星科学专业,并普及相关领域专业知识,安宁中学地理教研组全体教师聆听讲座。仰望星空,脚踏实地,遥远星球的浪漫,尽在田老师的娓娓道来之中。
北大行星科学专业漫谈
田老师介绍,随着时代的发展,国家对行星科学研究的需求日益增加,北京大学行星科学专业应运而生,着力于培养未来服务于国家深空探测计划,在科研院所从事科学研究的领军人才。行星科学是一个综合性基础学科,除了需要地质学、地球物理、大气科学、海洋科学、遥感科学、天文学等地球科学分支的内容,也需要与物理学、化学、生物学等多个专业相互支撑,服务于国家未来深空探测计划中的月球科研站、小行星采样返回、火星采样返回、木星探索等。
目前,北京大学地球与空间科学学院行星科学专业有完备的本科阶段培养方案,实行突破阿波罗范式的学科大交叉人才培养,拥有多学科交叉融合的专业教学团队。
太阳系和天体演化过程
遥远的太空总是给人冷冰冰“拒人千里”的印象,但在田老师的叙述中,它是那样的神奇瑰丽,引得在场听众忍不住要一探究竟。太阳系浩瀚无垠,沧海之一粟的人类何以得知太阳系最丰富的元素是氦、碳、氧?田老师从专业的角度释疑:CI球粒陨石成分提供了太阳系元素丰度的最佳估计。普遍认为CI球粒陨石未经热变质作用的影响并形成于远离太阳的较低温度区域,因而是最为原始的太阳星云凝聚物质,它保存着太阳星云中非挥发性元素初始丰度,与太阳大气所测得的太阳系元素丰度形成最佳匹配,二者除了极挥发元素,其他元素丰度几乎完全一致。人类在研究可望而不可即的星空时,离不开陨石这一“天外来客”,陨石携带的信息量不容小觑。
为了让同学们更直观地了解,田老师用图文并茂的方式,缜密分析了神奇的太阳系从分子云到壮丽星系的演化,这是一个漫长而复杂的过程。究竟有多漫长呢?太阳系钙铝包裹体(CAIs)可以给出一个精确的答案,田老师介绍,太阳系最早冷凝出的矿物集合体即CAIs——用于确定太阳系的年龄,目前最广为引用的太阳系计时起点年龄(tss)是4567.2±0.6,这个论断打开了在场学子“新世界”的大门,他们迫不及待地用笔记下了这个精确而神奇的数字。田老师继续用专业的思维详细解读太阳系巨行星的形成与迁移对早期太阳系物质交换的影响、内外太阳系物质交换的陨石学证据、岩石学类型概念下的球粒陨石次级分类、各球粒陨石群及其母天体。
神奇的陨石
同学们最感兴趣的板块当属各球粒陨石群及其母天体,田老师展示各类陨石图片时,他们目不转睛:在橄辉无球粒陨石(Ureilites)中发现的具有超高硬度的朗斯代尔石(六方金刚石);“年轻易怒”的钛辉无球粒陨石(Angrites),它们的结晶年龄约为45.5亿年,是已知最古老的火成岩之一;灶神星受撞击作用形成的太阳系已知最高峰Rheasilvia;种类丰富、数量庞大的火星陨石;酸洗后可见美丽的维斯台登纹(Widmanstätten pattern)的八面体铁陨石……田老师还专程带来了陨石样本供同学们深入观察。浩瀚星空,充满未知与挑战,田老师的课程为学子们敲开了探秘的大门。
名家大师带安中学子看更大的世界
田老师将他针对《火星与月球熔岩流的火山学研究》所作的学术报告倾囊相授,从熔岩流结构研究原理讲到火星、月球熔岩流结构研究实例,再展示Sharp月溪的熔岩流喷发过程模拟,还回顾了他与团队一起申请嫦娥五号样品并进行研究的过程。田老师说:“我们的征途是星辰大海。”的确,站在巨人肩膀上的同学们,能看得更远,走得更广,随着视野格局的开阔,仰望星空的同时,能够脚踏实地,让曼妙的星空不再遥不可及。
责编|安宁中学学生发展中心 审核|李绍顼
田老师将他针对《火星与月球熔岩流的火山学研究》所作的学术报告倾囊相授,从熔岩流结构研究原理讲到火星、月球熔岩流结构研究实例,再展示Sharp月溪的熔岩流喷发过程模拟,还回顾了他与团队一起申请嫦娥五号样品并进行研究的过程。田老师说:“我们的征途是星辰大海。”的确,站在巨人肩膀上的同学们,能看得更远,走得更广,随着视野格局的开阔,仰望星空的同时,能够脚踏实地,让曼妙的星空不再遥不可及。