Термодинамические модели в космохимии и планетологии, Шапкин А.И., Сидоров Ю.И., 2004

Термодинамические модели в космохимии и планетологии, Шапкин А.И., Сидоров Ю.И., 2004.

   В книге представлена попытка систематического изучения применения результатов математического моделирования в космохимических и планетологических исследованиях. Сформулированные подходы при разработке устойчивых самосогласованных методов математического моделирования физико-химических процессов на основе равновесной термодинамики, новые оценки физикохимических параметров допланетного облака и планетарных недр, а также привлечение новых подходов к моделированию процессов стратификации самогравитирующих систем позволяют говорить о первых системных шагах в создании полной модели физико-химической эволюции вещества от стадии межзвездной пыли, впоследствии сформировавшей допланетное облако, до его распределения во внешних оболочках планетарных тел и реальных геологических объектах, в частности, расслоенных интрузивах.
Книга рассчитана на планетологов, специалистов по космохимии, может служить пособием по математическому моделированию космохимических и планетарных процессов для аспирантов и студентов.




ЭВОЛЮЦИЯ ДОПЛАНЕТНОГО ОБЛАКА.
Основоположником теории происхождения Солнечной системы обычно считают Р. Декарта [Descartes R., 1644). В середине XVIII столетия теории происхождения Солнечной системы разделились на две категории: монистическую и дуалистическую. Монистические — это теории, которые рассматривают эволюцию Солнечной системы, начинающуюся от единственного объекта — звезды, протозвезды или звездной туманности. Дуалистические теории предполагают, что процесс формирования Солнечной системы связан с взаимодействием двух или более звездных тел.

И. Кант [Kant I., 1755] и П. Лаплас [Laplace P. S., 1796] полагали, что динамические свойства Солнечной системы можно объяснить образованием планет внутри плоского газообразного диска, вращавшегося вокруг Солнца и образовавшегося из первоначальной газообразной туманности, которая трансформировалась в диск при вращении и действии собственной силы тяготения, направленной перпендикулярно к оси вращения диска. Согласно Лапласу при сжатии диска от него периодически отделялись кольца из-за ротационной неустойчивости. Эти кольца затем схлопывались с образованием планет, вращающихся по круговым орбитам. Однако в реальной Солнечной системе практически вся масса сосредоточена в Солнце, и последнее практически не имеет углового момента, а указанная теория не в состоянии объяснить эти наблюдаемые факты. Тем не менее, появление новых данных привело к тому, что современные небулярные теории имеют определенное сходство с этими ранними представлениями.

Оглавление.
Предисловие.
Глава 1 Эволюция допланетного облака.
Строение солнечной небулы и хронология ее эволюции.
Наблюдаемые протозвезды.
Формирование дисков.
Масса допланетного облака.
Температура допланетного облака.
Глава 2 Радиальное распределение вещества допланетного облака.
Формулировка модели.
Обсуждение результатов исследования.
Глава 3 Моделирование равновесия в сложных химических системах.
Термодинамика как современный аппарат космохимии.
Общая постановка задачи равновесия.
Вычислительные проблемы расчета равновесия.
Минимизация изобарно-изотермического потенциала системы.
Расчет энтропии и энтальпии образования веществ.
Специфика моделирования сложных химических систем и особенности согласования погрешностей входных и выходных данных.
Методика расчета конденсации вещества из газа солнечного состава.
Результаты расчета конденсации минеральных фаз из остывающего газа ДПО.
Глава 4 Равновесная конденсация из газа ДПО.
Методика расчета равновесного состава конденсата.
Расчеты в системе Н—Не—О—Р—S—N—С—Si—А1—Fe—Ni—Mn—Cr-Ti—Mg-Ca-Na-K.
Глава 5 Фракционная конденсация из газа ДПО.
Физическая модель процесса фракционной конденсации.
Результаты моделирования процесса неизотермической фракционной конденсации.
Глава 6 Постконденсационное преобразование вещества в ДПО.
Термодинамическая модель постконденсационной эволюции частицы.
Моделирование равновесного состава частицы конденсата.
Низкотемпературная эволюция равновесной частицы «солнечного хондрита».
Динамика конденсации, приводящая к веществу энстатитового хондрита.
Глава 7 «Солнечный хондрит» — протовещество верхней мантии Земли.
«Солнечный хондрит» как модельное планетарное вещество.
Петролого-геофизическая модель вещества «солнечного хондрита».
Глава 8 Модель испарения вещества межзвездной пыли в процессе дрейфа к центральному телу.
Параметры модели.
Результаты моделирования.
Глава 9 Стратификация вещества в остывших планетах.
Постановка задачи.
Замечания по постановке задачи.
Математические и вычислительные аспекты задачи.
Предварительные соображения о решении задачи равновесия.
Анализ исходных данных.
Обсуждение результатов моделирования.
Модель «остывшей» Луны.
Расчет минимума энергии в лунной системе.
Гравитационно-термодинамическая модель внутреннего строения Марса.
Глава 10 Устойчивые методы моделирования динамической кристаллизации магматических интрузивов.
Вариационный метод расчета термической и химической конвекции в магматической камере.
Дрейф кристаллических частиц в магматической камере.
Взаимодействие термической и концентрационно-седиментационной конвекции в магматической камере.
Ритмическая седиментация кристаллической фазы в магматической камере.
Равновесная модель потока седиментирующей фазы в магматической камере.
Автоколебательный режим общей конвекции в магматической камере и процесс ритмического расслоения магматического интрузива.
Глава 11 Физико-химическое моделирование процессов преобразования вещества поверхности планет Венера и Марс при взаимодействии со своими газовыми оболочками.
Химический состав газовых оболочек Венеры и Марса.
Химический состав поверхности планет.
Взаимодействие вещества поверхности Венеры с газами тропосферы.
Моделирование взаимодействия пород Марса с газами атмосферы.
Сравнительный анализ процессов преобразования пород поверхности на Венере и Марсе.
Глава 12 Прогноз состава конденсатов облаков Венеры.
Химический состав облачных конденсатов.
Прогноз состава конденсатов.
Глава 13 Модели эволюции атмосфер Венеры и Марса.
Парниковый разогрев атмосферы и дефицит Н2О во внешних оболочках планеты Венера.
Эволюция атмосфер планет.
Заключение.
Литература.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Термодинамические модели в космохимии и планетологии, Шапкин А.И., Сидоров Ю.И., 2004 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Шапкин :: Сидоров :: термодинамика :: космохимия :: планетология