行星科學(xué)課程是對行星及其行星系統(tǒng)(包括衛(wèi)星、環(huán)系統(tǒng)、氣體云和磁層)的科學(xué)研究。它涉及了解行星系統(tǒng)是如何形成的、這些系統(tǒng)是如何運(yùn)作的以及它們的所有組成部分是如何相互作用的。它是一個跨學(xué)科領(lǐng)域，包括天文學(xué)、大氣科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、空間物理學(xué)、生物學(xué)和化學(xué)等方面。

一、什么是行星科學(xué)?

行星科學(xué)(偶爾稱為行星學(xué))是對行星(包括地球)、衛(wèi)星和行星系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)研究的學(xué)科，特別是太陽系中的行星系統(tǒng)以及形成它們的過程。它研究的對象范圍從微小的微米流星到氣體巨星，旨在確定它們的組成、動態(tài)、形成過程、相互關(guān)系和歷史。這是一個高度跨學(xué)科的領(lǐng)域，最初起源于天文學(xué)和地球科學(xué)，但現(xiàn)在涵蓋了許多學(xué)科，包括行星天文學(xué)、行星地質(zhì)學(xué)(包括地球化學(xué)和地球物理學(xué))、大氣科學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)、理論行星科學(xué)、冰川學(xué)以及外行星的研究。相關(guān)領(lǐng)域還包括太空物理學(xué)，當(dāng)涉及到太陽對太陽系物體的影響時，以及天體生物學(xué)。

行星科學(xué)有相互關(guān)聯(lián)的觀測和理論分支。觀測研究可以涉及太空探索，主要是通過使用遙感的無人機(jī)器人航天任務(wù)，以及地球?qū)嶒?yàn)室中的比較性實(shí)驗(yàn)工作。理論部分涉及大量的計算機(jī)模擬和數(shù)學(xué)建模。

行星科學(xué)家通常隸屬于大學(xué)或研究中心的天文學(xué)和物理學(xué)或地球科學(xué)部門，盡管全球有一些純粹的行星科學(xué)研究所。每年都有幾個重要的學(xué)術(shù)會議和各種同行評審的期刊。

二、行星科學(xué)試圖回答的重要科學(xué)問題包括：

1. 太陽系是如何形成的?

2. 生命存在的條件是什么?

3. 太陽系的運(yùn)作原理是什么?

4. 太陽如何影響行星和行星系統(tǒng)?

5. 行星系統(tǒng)是如何演化的?

三、這些問題如何得以解答呢?

行星科學(xué)家使用各種不同的技術(shù)，涉及多個科學(xué)領(lǐng)域，試圖回答這些問題：

1. 使用無人機(jī)器人航天器對行星及其行星系統(tǒng)進(jìn)行測量。

2. 使用地面或太空望遠(yuǎn)鏡對遙遠(yuǎn)的行星、衛(wèi)星等進(jìn)行觀測。

3. 在實(shí)驗(yàn)室或地球上不同地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作，復(fù)制不同的行星環(huán)境。

4. 進(jìn)行理論研究，涉及數(shù)學(xué)工作，利用計算機(jī)建立行星系統(tǒng)或其組成部分的模型。

示例：在土衛(wèi)六的大氣中發(fā)現(xiàn)大型有機(jī)分子

土衛(wèi)六是土星的最大衛(wèi)星，也是太陽系第二大衛(wèi)星。MSSL的行星科學(xué)家利用卡西尼航天器通過飛越土衛(wèi)六的高層大氣時所進(jìn)行的測量，發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)六大氣中存在著非常大的帶電有機(jī)分子。通過測量它們的質(zhì)量并考慮形成它們所需的化學(xué)反應(yīng)，我們發(fā)現(xiàn)這些分子可能是由大氣中的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的。推動這一過程的能量來自太陽光和從土星的磁層下降到大氣中的粒子。這些粒子在下降到土衛(wèi)六的表面時逐漸變成中性，并成為一種稱為的重型分子。我們認(rèn)為這些分子對生命的起源很重要，可能在地球的早期歷史中起到了重要作用。因此，在某種意義上，土衛(wèi)六就像是地球過去歷史的一扇窗戶。

四、為什么這些問題重要?

太陽系的起源在哪里?生命的起源在哪里?這些問題屬于我們可以提出的最深刻的問題之一。研究許多行星系統(tǒng)也很重要，因?yàn)檫@可以更多地了解我們自己的地球，并幫助我們理解太空天氣和氣候變化等影響。

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