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行星地质学学科体系
行星地质学研究有助于认识太阳系及其天体的形成和演化、深入理解地球的演变过程、揭示地球生命起源及演化等重大科学问题。当前,行星资源已成为世界各国共同关注的问题,是服务人类可持续发展和支撑未来深空探测活动的重要战略资源。概括而言,无论是重大科学问题的突破,还是深空探测面临的实际挑战的解决,都需要建立和发展行星地质学这一新兴学科。根据不同的研究对象和目的,大致可将行星地质学的研究方向划分为:行星固体圈科学、行星环境科学、行星资源学和天体生物学(图 1)。
图 1 行星地质学研究方向示意图
行星固体圈科学
行星固体圈科学主要研究太阳系天体固体圈的物质组成、地质构造和形成演化等,研究对象包括所有类地行星、月球和其他具有固体表面的卫星、小行星、彗星和矮行星等天体。行星地质学的研究通常需要结合行星物理、行星化学等相关学科的数据资料,解决行星固体圈的地质运动规律、岩浆及火山活动、表面地质过程、热演化以及行星壳幔核分异过程和物质特性等科学问题。行星固体圈科学是地球岩石圈科学的延伸,并拓展到行星内部物质及演化过程的研究。二者的理论体系和研究方法具有相似之处,但也有一定的差别,主要体现在:天体内部热总量和热源分布与消耗的方式、天体的物质组分、数据获取的方式、研究目标的空间尺度等。