【学术前沿动态】深空探测之行星探测领域论文分析

发布时间:2023-05-24 14:49 来源:图书馆 阅读:
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当前行星探测的主要对象是除太阳外的太阳系天体及系外行星(系统),其尺度小至微流星体,大至气态巨行星。基于当前研究文献,本文将分析对象划分为火星、金星、木星、水星、土星、小行星(包括主带小行星与特洛伊小行星),暂不分析作为人类生存星球的地球及系外行星。根据WoS核心合集和Scopus数据库文献,对该领域全球论文研究情况揭示如下。

一、全球研究概况

图1是近10年各类行星及月球发文趋势,数据来源为WoS核心合集。当前行星探测论文主要集中在火星和小行星,二者(尤其是火星)近5年增量明显。其中,近5年ESI高被引论文中涉及火星14篇(含1篇ESI热点论文)、小行星9篇(含1篇ESI热点论文),金星、木星各1篇。

月球作为地球唯一的天然卫星,是人类深空探测最早涉足的领域,它的论文量对行星探测研究体量具有参考价值。图1中橙色线条为月球的相关论文发文趋势,可见近年来nba官方博彩官网_去哪里投注nba比赛¥app下载火星的研究热度已呈现超越nba官方博彩官网_去哪里投注nba比赛¥app下载月球研究成果的趋势,而nba官方博彩官网_去哪里投注nba比赛¥app下载小行星的研究规模尚不及月球。

图1各类行星及月球相关论文发文趋势

表1为近5年行星探测论文产出量排名前10的国家,其中各类行星以论文总量从左往右降序排列,数据来源为WoS核心合集。美国几乎占据了各类行星论文产出量排名第1位;中国在火星、水星、小行星的产出量位居前列;德国、法国的整体实力较强;日本在小行星方面的研究比较突出。

表1各行星论文产出量排名前10的国家

行星探测领域论文的国际合作程度较高,接近50%,且篇均被引与归一化影响因子(Field-Weighted Citation Impact, FWCI)指标均显著高于其他类型的合作。

图2行星探测论文合作情况

注:归一化影响因子(FWCI):是经过标准化处理的论文影响力,计算的是论文的被引次数和相同学科、相同年份、相同类型论文平均被引次数的比值。其值等于1代表该组文献被引表现与全球平均水平相当;小于1代表低于全球平均水平,大于1代表高于全球平均水平。

二、主要研究机构

表2为行星探测领域全球论文产出量排名前10的机构,数据来源为WoS核心合集。其中美国、法国各有3所,其余4个席位为中国科学院、意大利天体物理研究所、西班牙高等科研理事会和日本东京大学。

表2全球论文产出量排名前10的机构

表3为论文产出量排名前10的中国机构,数据来源为WoS核心合集。其中,如果算上中国科学院大学,中科院系统占据了一半席位,其余为高校,按照排名先后分别为北京大学、清华大学、中国科学技术大学、南京大学和北京师范大学,均为“中国高校行星科学联盟”成员高校。武汉大学也是成员高校之一,排名位于国内机构第22位。

表3论文产出量排名前10的中国机构

三、相关研究领域及热点方向

当前行星探测研究涉及的学科领域主要集中于地球与行星科学、工程学、物理学和天文学,其次是数学、计算机科学。其他如化学、环境、生物、遗传与分子生物学等领域均有涉及,但文献数量不多。

图3行星探测论文学科领域分布

表4是行星探测领域全球显示度(Prominence percentile)排名前5%的主题。显示度是爱思唯尔推出的一项表示研究主题热点性、前沿性的指标,该指标基于Scopus数据库收录的全球文献动态生成。当前行星探测领域论文共产生311个研究主题,其中前1%有3个,分别是表4的第1、2、5项;前5%主题有38个,按发文量取前10项在表4中进行揭示。蓝色字体表示武汉大学涉及的研究主题,全球前1%的3个主题均包含在内。

表4全球显示度前5%的主题

图4为Scopus近5年行星探测论文出现频率最高的前50个关键词,其中绿色和蓝色分别代表该词词频处于上升和下降态势,字体大小反映频率高低。星系(Galaxies)、黑洞(Black Hole)、宇宙射线(Cosmic Ray)、引力波(Gravitational Wave)、超新星(Supernovae)、轨道(Orbit)、小行星(Minor Planets)、中子星(Neutron Stars)、火星(Mars)、红移(Red Shift)、恒星的形成(Star Formation)、脉冲星(Pulsars)、暗物质(Dark Matter)、伽马射线(Gamma Ray)、系外行星(Exoplanets)等词汇,是该领域的关注热点。

图4行星探测论文高频关键词词云

四、高影响力论文

以下为2019年以来行星探测领域的ESI高被引论文和热点论文,其中末尾带符号★表示该论文当前同时为高被引论文和热点论文。25篇论文中,Nature论文(10篇)和Science论文(5篇)占据了3/5。

火星

1.Amiri H E S, Brain D, Sharaf O, et al.The Emirates Mars Mission[J/OL]. Space Science Reviews, 2022, 218(1), (2022-02-10)[2023-05-02].

2.Zou Y L, Zhu Y, Bai Y F, et al.Scientific objectives and payloads of Tianwen-1, China's first Mars exploration mission[J]. Advances in Space Research, 2021, 67(2): 812-823.

3.Farley K A, Williford K H, Stack K M, et al.Mars 2020 Mission Overview[J]. Space Science Reviews, 2020, 216(8), (2022-12-03)[2023-05-02].

4.Hu Z J, Shi T, Cen M Q, et al.Research progress on lunar and Martian concrete[J]. Construction and Building Materials, 2022, 343, (2022-08-08)[2023-05-02].★

5.Kuramoto K, Kawakatsu Y, Fujimoto M, et al.Martian moons exploration MMX: sample return mission to Phobos elucidating formation processes of habitable planets[J]. Earth Planets and Space, 2022, 74(1), (2022-01-19)[2023-05-02].

6.Bristow T F, Grotzinger J P, Rampe E B, et al.Brine-driven destruction of clay minerals in Gale crater, Mars[J]. Science, 2021, 373(6551): 198-204.

7.Ceylan S, Clinton J F, Giardini D, et al.Companion guide to the marsquake catalog from InSight, Sols 0-478: Data content and non-seismic events[J]. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2021, 310, (2020-10-10)[2023-05-02].

8.Clinton J F, Ceylan S, van Driel M, et al.The Marsquake catalogue from InSight, sols 0-478[J]. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 2021, 310, (2020-10-24)[2023-05-02].

9.Rampe E B, Blake D F, Bristow T F, et al.Mineralogy and geochemistry of sedimentary rocks and eolian sediments in Gale crater, Mars: A review after six Earth years of exploration with Curiosity[J]. Geochemistry, 2020, 80(2), (2020-01-18)[2023-05-02].

10.Banerdt W B, Smrekar S E, Banfield D, et al.Initial results from the InSight mission on Mars[J]. Nature Geoscience, 2020, 13(3): 183-189.

11.Banfield D, Spiga A, Newman C, et al.The atmosphere of Mars as observed by InSight[J]. Nature Geoscience, 2020, 13(3): 190-198.

12.Giardini D, Lognonne P, Banerdt W B, et al.The seismicity of Mars[J]. Nature Geoscience, 2020, 13(3): 205-212.

13.Golombek M, Warner N H, Grant J A, et al.Geology of the InSight landing site on Mars[J]. Nature Communications, 2020, 11(1), (2020-02-24)[2023-05-02].

14.Lognonne P, Banerdt W B, Pike W T, et al.Constraints on the shallow elastic and anelastic structure of Mars from InSight seismic data[J]. Nature Geoscience, 2020, 13(3): 213-220.

小行星

1.Tachibana S, Sawada H, Okazaki R, et al.Pebbles and sand on asteroid (162173) Ryugu: In situ observation and particles returned to Earth[J]. Science, 2022, 375(6584): 1011-1016.★

2.Arakawa M, Saiki T, Wada K, et al.An artificial impact on the asteroid (162173) Ryugu formed a crater in the gravity-dominated regime[J]. Science, 2020, 368(6486): 67-71.

3.DellaGiustina D N, Emery J P, Golish D R, et al.Properties of rubble-pile asteroid (101955) Bennu from OSIRIS-REx imaging and thermal analysis[J]. Nature Astronomy, 2019, 3(4): 341-351.

4.Nakamura E, Kobayashi K, Tanaka R, et al.On the origin and evolution of the asteroid Ryugu: A comprehensive geochemical perspective[J]. Proceedings of the Japan Academy Series B-Physical and Biological Sciences, 2022, 98(6): 227-282.

5.Watanabe S, Hirabayashi M, Hirata N, et al.Hayabusa2 arrives at the carbonaceous asteroid 162173 Ryugu-A spinning top-shaped rubble pile[J]. Science, 2019, 364(6437): 268-272.

6.Kitazato K, Milliken R E, Iwata T, et al.The surface composition of asteroid 162173 Ryugu from Hayabusa2 near-infrared spectroscopy[J]. Science, 2019, 364(6437): 272-275.

7.Lauretta D S, DellaGiustina D N, Bennett C A, et al.The unexpected surface of asteroid (101955) Bennu[J]. Nature, 2019, 568(7750): 55-60.

8.Hamilton V E, Simon A A, Christensen P R, et al.Evidence for widespread hydrated minerals on asteroid (101955) Bennu[J]. Nature Astronomy, 2019, 3(4): 332-340.

9.Walsh K J, Jawin E R, Ballouz R L, et al.Craters,boulders and regolith of (101955) Bennu indicative of an old and dynamic surface[J]. Nature Geoscience, 2019, 12(4): 242-246.

金星、木星

1.Greaves J S, Richards A M S, Bains W, et al.Phosphine gas in the cloud decks of Venus[J]. Nature Astronomy, 2021, 5(7): 655-664.

2.Beltz H, Rauscher E, Roman M T, et al.Exploring the Effects of Active Magnetic Drag in a General Circulation Model of the Ultrahot Jupiter WASP-76b[J]. Astronomical Journal, 2022, 163(1) (2021-12-23)[2023-05-02].


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(编辑:江珊 审核:刘颖)

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