| 第Ⅰ部 惑星 |
| 第1章 星，銀河，そして元素の起源 3 |
| 1.1 宇宙の歴史 4 |
| 1.2 分子雲 8 |
| 1.3 主系列以前の星の進化 10 |
| 1.4 主系列以後の星の進化 13 |
| 1.5 元素組成と年代測定 16 |
| 1.5.1 種族Ⅰと種族Ⅱの星 16 |
| 1.5.2 放射分析時計を用いた年代測定 19 |
| 第2章 惑星の誕生 23 |
| 2.1 降着円盤と微惑星形成 23 |
| 2.2 地球型惑星 26 |
| 2.3 木星型惑星とカイパーベルト天体 28 |
| 2.4 木星型或星の移動 30 |
| 2.5 Tタウリ段階 31 |
| 2.6 小惑星 33 |
| 2.7 彗星 37 |
| 2.8 限石 40 |
| 2.9 太陽系の初期の歴史 42 |
| 第3章 地球 47 |
| 3.1 初期地球の惑星学的歴史 48 |
| 3.2 月の形成 48 |
| 3.3 衝突による海洋の蒸発 50 |
| 3.4 重爆撃期の終罵 52 |
| 3.5 初期地球の環境 54 |
| 3.6 地震学と地球の内部構造 58 |
| 3.7 火山活動と岩石の組成 61 |
| 3.8 地球のコアとマントル 66 |
| 3.9 地球の磁場と海洋底拡大 69 |
| 3.10 対流，ホットスポット，プレートテクトニクス 71 |
| 3.11 造山と大陸の発達 78 |
| 3.12 火星や金星でプレートテクトニクスはあるのか？ 83 |
| 第4章 太陽系外惑星探査 87 |
| 4.1 最近発見された惑星 87 |
| 4.2 惑星の直接探査法 90 |
| 4.3 間接探査法 91 |
| 4.4 星周円盤 93 |
| 4.5 新たな惑星探査法 95 |
| 第5章 生命に適した惑星 103 |
| 5.1 ハビタブルゾーン 104 |
| 5.1.1 太陽系のハビタブルゾーン 104 |
| 5.1.2 他の星のまわりのハビタブルゾーン 107 |
| 5.2 惑星の質量と大気の消失 108 |
| 5.3 恒星の寿命 111 |
| 5.4 惑星に対する潮汐効果 112 |
| 5.5 太陽光度の増大と永続的ハビタブルゾーン 115 |
| 5.6 惑星大気の不安定性 116 |
| 5.6.1 温室効果 117 |
| 5.6.2 炭酸塩・ケイ酸塩サイクル 117 |
| 5.6.3 暴走温室効果 118 |
| 5.6.4 不可逆凍結 119 |
| 5.7 惑星の自転軸変動 121 |
| 5.8 生物活動が惑星大気に及ぼす効果 124 |
| 5.9 原生代の氷期とスノーボールアース 126 |
| 5.10 永続的ハビタブルゾーンの条件 128 |
| 5.11 ドレイク方程式 129 |
| 5.12 ハビタブルな惑星の数 131 |
| 第Ⅱ部 生命 |
| 第6章 地球上の生命とその起源 137 |
| 6.1 生命とは何か？ 137 |
| 6.2 有機化学の特殊な役割 138 |
| 6.3 生化学の基礎 139 |
| 6.3.1 タンパク質，炭水化物，脂質，核酸 139 |
| 6.3.2 遺伝コード 146 |
| 6.3.3 生化学の世界のエネルギー通貨，ATP 146 |
| 6.3.4 RNA，DNA，タンパク質を合成する 147 |
| 6.4 細胞と細胞小器官 150 |
| 6.5 配列解析と生物の分類 152 |
| 6.5.1 配列解析による分類 152 |
| 6.5.2 分子時計 153 |
| 6.5.3 細菌の進化系統樹 154 |
| 6.5.4 生物進化のタイムテーブル 155 |
| 6.5.5 配列解析とゲノムの完全解読 158 |
| 6.6 地質学的な生命の痕跡 159 |
| 6.7 生命の発生段階 161 |
| 6.7.1 遺伝コードの起源 162 |
| 6.7.2 ユーリー―ミラーの実験 163 |
| 6.7.3 LUCAを探す 165 |
| 6.7.4 まとめ : 境界条件 168 |
| 6.8 無生物的化学進化と生命発生の理論 170 |
| 第7章 進化 175 |
| 7.1 ダーウィンの進化論 175 |
| 7.2 真核生物の進化と内部共生 177 |
| 7.3 環境カタストロフィーとしての酸素 179 |
| 7.4 細胞核と有糸分裂 181 |
| 7.5 性と減数分裂 182 |
| 7.6 遺伝子と進化 184 |
| 7.7 多細胞化，器官の形成，プログラム細胞死 187 |
| 7.8 陸上生物の課題 191 |
| 7.8.1 地上に進出した植物 192 |
| 7.8.2 陸上植物の新しい器官 194 |
| 7.8.3 動物の陸上への進出 200 |
| 7.9 K/T境界事件 203 |
| 7.10 第三紀の到来と哺乳類の進化 207 |
| 7.11 霊長類の進化 207 |
| 7.12 DNAハイブリダイゼーション 218 |
| 7.13 脳の発達と道具の使用 220 |
| 7.14 石器文化 223 |
| 7.15 食生活と社会生活 225 |
| 7.16 人間の体の構造を決定する論理 226 |
| 7.17 進化，偶然性，情報 230 |
| 7.18 文化的進化 234 |
| 第8章 地球外生命探査 235 |
| 8.1 太陽系内の生命 235 |
| 8.2 エウロパの海 237 |
| 8.3 火星上の生命 239 |
| 8.3.1 初期の探査 239 |
| 8.3.2 バイキングによる実験 241 |
| 8.3.3 火星隕石 242 |
| 8.4 火星原始大気 246 |
| 8.5 将来の火星探査 248 |
| 8.6 太陽系外の生命 250 |
| 8.7 UFO 252 |
| 第Ⅲ部 文明 |
| 第9章 人類の未来 257 |
| 9.1 人類の未来を予言する 258 |
| 9.2 太陽系への移住へ 259 |
| 9.2.1 宇宙ステーション 259 |
| 9.2.2 月・火星探査プロジェクト 262 |
| 9.2.3 宇宙旅行 266 |
| 9.2.4 地球接近小惑星と太陽系採掘 268 |
| 9.2.5 スペースコロニ－ 269 |
| 9.2.6 宇宙居住の文化的影響 274 |
| 9.3 星間旅行 274 |
| 9.4 生物界の解明 276 |
| 9.4.1 実験室で生命を創造する 277 |
| 9.4.2 ヒトゲノムの解読 278 |
| 9.4.3 知性の理解 279 |
| 9.5 アンドロイドとミニチュア化 279 |
| 9.6 連結社会 281 |
| 9.7 未来への不安 281 |
| 9.8 人類を襲う危機 282 |
| 9.8.1 細菌・ウイルス感染 283 |
| 9.8.2 大規模火山活動の歴史 284 |
| 9.8.3 不可逆凍結と暴走温室効果 285 |
| 9.8.4 彗星・小惑星衝突 285 |
| 9.8.5 超新星とガンマ線バースト 289 |
| 9.8.6 取り返しのつかない環境破壊 290 |
| 9.8.7 制御不可能な発明 291 |
| 9.8.8 戦争，テロリズム，理性の喪失 292 |
| 9.9 生存戦略 293 |
| 第10章 地球外知的生命 295 |
| 10.1 地球外知的生命体は存在するのか？ 296 |
| 10.2 地球外生命体はどのような特徴を持っているか？ 298 |
| 10.3 ドレイク方程式―地球外文明の数― 301 |
| 10.4 地球外文明の寿命 303 |
| 10.5 地球外生命体への距離 305 |
| 10.6 SETI : 地球外知的生命体探査 306 |
| 10.6.1 電波と可視光による地球外知的生命体探査 308 |
| 10.6.2 近い将来に可能な交信 313 |
| 10.7 フェルミのパラドックス : 地球外生命はどこにいる？ 316 |
| 10.7.1 地球外生命体は存在しない 317 |
| 10.7.2 到来することが技術的に不可能 317 |
| 10.7.3 実は近くにいるのだが，見つかっていない 319 |
| 10.7.4 我々人類に興味を持っていない 319 |
| 10.8 動物園仮説 320 |
| 索引 339 |
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