行星大气与表面
太阳系中行星和卫星的气体包层和地貌，以及连接它们的各种过程。
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Definition
行星大气与表面是对行星和卫星的气体包层、其表面以及塑造和连接它们的各种过程进行的比较研究。
Scope
本领域涵盖行星和卫星的大气及其相互作用的表面，并进行比较研究。它包括大气的组成、结构、环流和气候；大气在地质时间尺度上的逸散和演化；以及塑造地貌的表面过程，包括风蚀、水蚀和沉积。通过比较从厚大气金星和土卫六到无大气天体等多样化的世界，本领域旨在揭示普遍支配大气和表面的物理原理。
Sub-topics
Core questions
- 什么控制着行星大气的组成、结构和环流？
- 大气如何在行星的生命周期中形成、逸散和演化？
- 哪些过程将行星表面雕塑成观测到的地貌？
- 大气和表面如何交换物质并相互影响？
Key theories
- 辐射-对流大气结构
- 大气垂直温度结构由辐射传输和对流之间的平衡决定，从而定义了对流层、平流层以及地表的温室效应增温。
- 比较表面过程
- 相同的物理过程，即撞击、火山活动、构造运动以及风、水或冰的侵蚀，在行星表面上发生，其结果取决于重力、大气和物质。
Clinical relevance
大气和表面是行星过程变得可观测、气候和宜居性得以确定的地方，这使得它们在解释太阳系天体和系外行星方面都至关重要。
History
行星大气和表面的比较研究从望远镜观测发展到航天器探测：探测器和轨道飞行器测量了金星、火星、巨行星和土卫六的大气，而成像和着陆任务则揭示了太阳系中的沙丘、河道以及火山和撞击地貌，将这些现象统一在共同的物理理论之下。
Debates
- 长期行星气候变化的驱动因素
- 轨道、火山、逸散和表面反馈过程如何共同驱动火星等行星的长期气候变化，是一个活跃的研究领域。
Key figures
- Fredric Taylor
- H. Jay Melosh
- Andrew Ingersoll
- James Pollack
Related topics
Seminal works
- taylor2010
- melosh2011
Frequently asked questions
- 为什么有些行星有厚厚的大气层，而另一些几乎没有？
- 这取决于行星的重力、温度以及脱气和逸散的历史；质量更大、温度更低的行星更容易保留气体，而小型、炎热或无磁场的天体则会将其大气层散失到太空中。
- 其他星球上是否存在熟悉的地貌？
- 是的，沙丘、河流状河道、火山和撞击坑遍布太阳系，它们由与地球相同的物理原理塑造，但在不同的重力和物质条件下形成。