“安中大講壇”是安寧中學(xué)打造的高端綜合交流平臺,是安寧中學(xué)的“文化名片”。通過“名家大師進(jìn)安中”“專題報(bào)告”“名家講堂”等形式營造學(xué)術(shù)氛圍,繁榮校園文化,提升廣大師生的綜合素養(yǎng)。本期“安中大講壇”由北京大學(xué)田偉研究員帶領(lǐng)安中學(xué)子走近行星科學(xué)專業(yè)。
2024年7月4日上午,北京大學(xué)地空學(xué)院巖礦研究所副所長田偉研究員走進(jìn)安中大講壇開講《置身燕園 筑夢星空》,為安寧市“筑夢清華,立志北大”夏令營全體同學(xué)介紹北大行星科學(xué)專業(yè),并普及相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識,安寧中學(xué)地理教研組全體教師聆聽講座。仰望星空,腳踏實(shí)地,遙遠(yuǎn)星球的浪漫,盡在田老師的娓娓道來之中。
北大行星科學(xué)專業(yè)漫談
田老師介紹,隨著時(shí)代的發(fā)展,國家對行星科學(xué)研究的需求日益增加,北京大學(xué)行星科學(xué)專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,著力于培養(yǎng)未來服務(wù)于國家深空探測計(jì)劃,在科研院所從事科學(xué)研究的領(lǐng)軍人才。行星科學(xué)是一個(gè)綜合性基礎(chǔ)學(xué)科,除了需要地質(zhì)學(xué)、地球物理、大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、遙感科學(xué)、天文學(xué)等地球科學(xué)分支的內(nèi)容,也需要與物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)專業(yè)相互支撐,服務(wù)于國家未來深空探測計(jì)劃中的月球科研站、小行星采樣返回、火星采樣返回、木星探索等。
目前,北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院行星科學(xué)專業(yè)有完備的本科階段培養(yǎng)方案,實(shí)行突破阿波羅范式的學(xué)科大交叉人才培養(yǎng),擁有多學(xué)科交叉融合的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
太陽系和天體演化過程
遙遠(yuǎn)的太空總是給人冷冰冰“拒人千里”的印象,但在田老師的敘述中,它是那樣的神奇瑰麗,引得在場聽眾忍不住要一探究竟。太陽系浩瀚無垠,滄海之一粟的人類何以得知太陽系最豐富的元素是氦、碳、氧?田老師從專業(yè)的角度釋疑:CI球粒隕石成分提供了太陽系元素豐度的最佳估計(jì)。普遍認(rèn)為CI球粒隕石未經(jīng)熱變質(zhì)作用的影響并形成于遠(yuǎn)離太陽的較低溫度區(qū)域,因而是最為原始的太陽星云凝聚物質(zhì),它保存著太陽星云中非揮發(fā)性元素初始豐度,與太陽大氣所測得的太陽系元素豐度形成最佳匹配,二者除了極揮發(fā)元素,其他元素豐度幾乎完全一致。人類在研究可望而不可即的星空時(shí),離不開隕石這一“天外來客”,隕石攜帶的信息量不容小覷。
為了讓同學(xué)們更直觀地了解,田老師用圖文并茂的方式,縝密分析了神奇的太陽系從分子云到壯麗星系的演化,這是一個(gè)漫長而復(fù)雜的過程。究竟有多漫長呢?太陽系鈣鋁包裹體(CAIs)可以給出一個(gè)精確的答案,田老師介紹,太陽系最早冷凝出的礦物集合體即CAIs——用于確定太陽系的年齡,目前最廣為引用的太陽系計(jì)時(shí)起點(diǎn)年齡(tss)是4567.2±0.6,這個(gè)論斷打開了在場學(xué)子“新世界”的大門,他們迫不及待地用筆記下了這個(gè)精確而神奇的數(shù)字。田老師繼續(xù)用專業(yè)的思維詳細(xì)解讀太陽系巨行星的形成與遷移對早期太陽系物質(zhì)交換的影響、內(nèi)外太陽系物質(zhì)交換的隕石學(xué)證據(jù)、巖石學(xué)類型概念下的球粒隕石次級分類、各球粒隕石群及其母天體。
神奇的隕石
同學(xué)們最感興趣的板塊當(dāng)屬各球粒隕石群及其母天體,田老師展示各類隕石圖片時(shí),他們目不轉(zhuǎn)睛:在橄輝無球粒隕石(Ureilites)中發(fā)現(xiàn)的具有超高硬度的朗斯代爾石(六方金剛石);“年輕易怒”的鈦輝無球粒隕石(Angrites),它們的結(jié)晶年齡約為45.5億年,是已知最古老的火成巖之一;灶神星受撞擊作用形成的太陽系已知最高峰Rheasilvia;種類豐富、數(shù)量龐大的火星隕石;酸洗后可見美麗的維斯臺登紋(Widmanst?tten pattern)的八面體鐵隕石……田老師還專程帶來了隕石樣本供同學(xué)們深入觀察。浩瀚星空,充滿未知與挑戰(zhàn),田老師的課程為學(xué)子們敲開了探秘的大門。
名家大師帶安中學(xué)子看更大的世界
田老師將他針對《火星與月球熔巖流的火山學(xué)研究》所作的學(xué)術(shù)報(bào)告傾囊相授,從熔巖流結(jié)構(gòu)研究原理講到火星、月球熔巖流結(jié)構(gòu)研究實(shí)例,再展示Sharp月溪的熔巖流噴發(fā)過程模擬,還回顧了他與團(tuán)隊(duì)一起申請嫦娥五號樣品并進(jìn)行研究的過程。田老師說:“我們的征途是星辰大海?!钡拇_,站在巨人肩膀上的同學(xué)們,能看得更遠(yuǎn),走得更廣,隨著視野格局的開闊,仰望星空的同時(shí),能夠腳踏實(shí)地,讓曼妙的星空不再遙不可及。
責(zé)編|安寧中學(xué)學(xué)生發(fā)展中心 審核|李紹頊
田老師將他針對《火星與月球熔巖流的火山學(xué)研究》所作的學(xué)術(shù)報(bào)告傾囊相授,從熔巖流結(jié)構(gòu)研究原理講到火星、月球熔巖流結(jié)構(gòu)研究實(shí)例,再展示Sharp月溪的熔巖流噴發(fā)過程模擬,還回顧了他與團(tuán)隊(duì)一起申請嫦娥五號樣品并進(jìn)行研究的過程。田老師說:“我們的征途是星辰大海?!钡拇_,站在巨人肩膀上的同學(xué)們,能看得更遠(yuǎn),走得更廣,隨著視野格局的開闊,仰望星空的同時(shí),能夠腳踏實(shí)地,讓曼妙的星空不再遙不可及。