作者簡介

寺田健太郎1966年出生。1989年自大阪大學理學系畢業。1994年完成大阪大學研究所理學研究系課程（專攻物理學）。理學博士。曾擔任廣島大學助理、助理教授、教授，2012年起擔任大阪大學研究所理學研究系教授。期間曾遊學巴黎大學、澳洲國立大學、英國開放大學、明斯特大學行星學研究所。獲頒平成23年度文部科學大臣表揚「科學技術賞研究部門」。專項為宇宙地球科學，尤其著重在阿波羅計畫之月球樣本、隼鳥號樣本之同位素分析，致力於宇宙地球科學之普及。

譯者簡介

蔡婷朱台南人。專職日文口筆譯者。多本科普類譯作，喜歡徜徉在語言轉換世界中。

作者自序

我們從哪裡來？ Where Do We Come From?我們是什麼？ What Are We?我們要往哪裡去？ Where Are We Going?這是法國畫家高更（Paul Gauguin）知名畫作的標題。無論從哲學、文學還是藝術角度，已經有非常多人思考過這個「問題」。各位心中是否也曾有過這樣的疑問？以實驗、觀測、分析、理論的最新見解，針對這個「探討人類根源的疑問」，站在科學觀點思考的學問範疇，即是本書要介紹的宇宙地球科學。本書會先探討廣闊稀薄的宇宙中，「藍色地球」是否只是顆不足為奇的星球，接著聚焦宇宙物質演化的必然性及偶然性。若能理解時經138億年，物質演化躍動的本質為何，應該就能窺見地球的未來。本書是筆者從公開演講、大學或碩士生課堂內容中，精選出有關宇宙地球科學的部分，並彙整成15個章節。這些內容不僅讓許多聽者享受到最先端研究的臨場感，裡頭更隨處可見刊載於Nature、Science等期刊尚未定論的最新見解。書末也列出了論文出處，歡迎有興趣深究的讀者自行運用。接著，就讓我們一起尋找「我們從哪裡來？我們要往哪裡去？」的答案吧。看著「隼鳥2號」（Hayabusa 2）探測器送回小行星「龍宮」（Ryugu）未曾曝光的影像而感到興奮不已。

章節目錄

前言 第1章 現代宇宙的容貌1.1 構成你我身體的元素1.2 宇宙的階層構造1.3 宇宙膨脹第2章 構成太陽系的天體1～太陽、行星、矮行星～2.1 太陽2.2 行星2.3 矮行星第3章 構成太陽系的天體2～小行星、彗星、外圍天體～3.1 小行星3.2 彗星第4章 構成太陽系的天體3～衛星與星環～4.1 衛星與星環4.2 火星的衛星群4.3 木星的衛星群4.4 土星的衛星群4.5 衛星與星環的關係第5章 行星比較～比較行星科學入門～5.1 大小、質量、密度的比較5.2 行星軌道半徑具備的經驗法則5.3 公轉週期與軌道半徑的關係5.4 平均氣溫與軌道半徑的關係5.5 太陽系天體具備液體的條件5.6 大氣層的比較第6章 星體演化與輕元素的合成（比鐵輕）6.1 星體誕生的條件6.2 星際氣體收縮的空間尺度與時間尺度6.3 星際氣體收縮伴隨的中心溫度上升6.4 氫燃燒6.5 質量與光度的關係以及星體壽命6.6 從主序星到紅巨星6.7 星體的盡頭與釋出質量第7章 星體演化與重元素的合成（比鐵重）7.1 顯示原子核質子數與中子數平衡狀態的核種圖7.2 中子捕獲過程7.3 形成中子慢捕獲過程（s過程）的環境7.4 形成中子快捕獲過程（r過程）的環境7.5 太陽系裡的s過程核種與r過程核種第8章 銀河化學演化與太陽結構8.1 雙星的演化與I型超新星爆發8.2 銀河的化學演化8.3 太陽系的化學結構8.4 太陽是顆不足為奇的星體？8.5 有著行星的太陽系是很不足為奇的星系？第9章 太陽系的形成9.1 從分子雲核到原太陽9.2 原太陽系盤的形成與演化9.3 類木／類海行星的成長與原生大氣9.4 類地行星的成長與次生大氣9.5 水的狀態與二氧化碳9.6 行星遷徙的概念～大航向模型第10章 地球外物質與年代分析10.1 從外太空飛來的物質～隕石和宇宙塵～10.2 隕石的種類10.3 球粒隕石10.4 各種無球粒隕石10.5 隕石、岩石樣本的定年法原理10.6 使用長壽核種的定年法原理10.7 使用短命核種的定年法原理第11章 從地球外物質探究太陽系的歷史～太陽系年代學入門～11.1 太陽的組成與原始物質11.2 源自太陽星雲的固化～氣相固相的平衡過程～11.3 太陽系最古老凝結物CAI與球粒11.4 隕石母天體的熱力變質與水化變質11.5 微行星的內部溫度11.6 部分矽酸鹽地函的熔融與玄武岩地殼11.7 太陽系初期固態天體的演化11.8 太陽系年代學中尚未釐清的議題第12章 地球的歷史12.1 冥古宙（46億年前～40億年前）12.2 太古宙（40億年前～25億年前）12.3 元古宙（25億年前～5.4億年前）12.4 顯生宙（5.4億年前～現在）第13章 月球的科學13.1 月球與地球的獨特關係13.2 月球的起源與演化13.3 從月球解密太陽系歷史13.4 月球與地球的共同演化～地球吹向月球的風～第14章 太陽系外行星觀測14.1 發現太陽系外行星14.2 如何找到太陽系外行星14.3 系外行星可見的特徵14.4 行星形成論的普遍化14.5 適居區第15章 德瑞克方程式與地球的未來15.1 德瑞克方程式15.2 地球的未來參考文獻索引