宇宙最显著的特征之一就是其巨大的体积。讲座讨论了太阳系的结构、新的矮行星以及与最近恒星的距离。 然后，讲座向外延伸到银河系和可见宇宙的尺度。

本讲座介绍了定义生命的不同方法，这是我们寻找生命的必要步骤。然后，我们将介绍生物化学的基本组成部分。探测生命的一个潜在方法是通过其副产品，如甲烷。我们将讨论在火星上发现生命的努力。

本讲座利用能量平衡来确定行星的有效温度。讲座介绍了温度、黑体光谱和光度的概念。然后，我们将计算宜居带的位置，即行星可能拥有液态水的距离范围。

地球温度取决于地球的反照率（反射率）和大气的透明度。本讲座介绍了全球变暖背后的基本物理学原理，讨论了非线性反馈如何加剧全球变暖的影响，并介绍了地球反照率的变化（主要由雪引起）如何产生 "雪球地球 "现象，即地球大部分时间被冰雪覆盖的漫长时期。

本讲座首先介绍气体、液体和固体的基本物理学原理。然后，讲座将介绍气体压力和重力之间的平衡如何形成行星大气层的结构。

本讲座将讨论水星和金星这两颗最内层行星的一些非凡特性。我们将讨论水星这颗非常炙热的行星为何会在两极结冰。我们描述了水星令人惊讶的强磁场。我们将讨论金星大气层的结构，以及 "失控温室效应 "是如何使金星表面变得不适合人类居住的。

火星可能是太阳系中另一颗孕育生命的行星。本讲座介绍火星的基本特性、火星的大气层及其四季。我们将讨论火星探索、在火星上寻找水和甲烷以及生命的潜在特征。季节

通过研究月球的特性，我们不仅可以了解月球的历史，还可以了解地球的形成历史。本讲座将讨论环形山的物理学原理以及地球和月球之间的潮汐相互作用。然后，我们将应用潮汐物理学来了解它是如何塑造 M 恒星周围行星的特性的。

本讲座首先讨论彗星和小行星，它们是太阳系形成的遗迹。我们将讨论彗星和小行星与地球的碰撞如何塑造了地球的历史。然后，讲座将讨论木星和土星的卫星--这些卫星有着复杂的地质和大气层。其中一些卫星可能适合生命居住。

本讲座将介绍如何从万有引力物理学的角度来理解开普勒定律，即行星的周期与其轨道半径之间的关系。然后，我们将看到如何利用对恒星运动的观测（和开普勒定律）来探测太阳系外行星并确定它们的基本属性。

400 多年来，凌日一直是天文学的重要事件。本讲座将介绍金星凌日以及如何用它来测量太阳系的大小。然后，本讲座将讨论美国国家航空航天局的开普勒任务如何观测行星凌日，以及它的观测如何帮助我们了解太阳系外行星系统的特性。

爱因斯坦的广义相对论告诉我们，质量会使空间弯曲，使光线偏转。因此，对光偏转的观测可以告诉我们质量的分布情况。微透镜观测就是利用这种效应来探测遥远恒星周围的行星。我们将讨论这些观测结果是如何向我们展示行星和恒星一样普遍的，并暗示 "孤儿行星 "的存在，即被太阳抛射出来、现在正在银河系中游荡的行星。

恒星是非常简单的天体：它们的质量和年龄决定了基本属性。本讲座将讨论我们如何确定恒星的距离和光度，以及这与恒星的大小和温度之间的关系。

与行星一样，恒星的结构也是由引力和压力之间的平衡决定的。核聚变是恒星内部的能量来源，它将氢转化为更重的元素。本讲座将介绍这些概念，并展示核燃烧如何推动恒星的演化。

本讲座介绍保利排他原理，该原理要求任何状态下只能有一个电子。我们利用这一原理来理解材料的特性以及行星和恒星结构中的原子线。

本讲座介绍了光学的基本原理，解释了透镜和望远镜的工作原理，然后讨论了对明亮恒星周围的行星成像所面临的挑战。

本讲座讨论恒星和行星形成的物理学原理。由于角动量守恒，坍缩的气体云会形成圆盘，然后碎裂，最终形成行星。我们观测到的行星系统种类繁多，这意味着行星与恒星不同，具有更广泛的特性。

本讲座讨论生命的组成元素。我们首先关注水作为生命介质的重要性，然后讨论氨基酸是如何构成复杂蛋白质的。然后，我们讨论 RNA 和 DNA 在繁殖和蛋白质合成中的作用。

本讲座介绍了我们为了解地球生命起源所做的努力。虽然合成氨基酸相对容易，但我们还不了解这种构件是如何组装成复杂细胞的。讲座最后还探讨了生命起源于地球之外的猜测。

进化的基本原则（选择、变异和遗传性）并不取决于生物化学的细节。因此，我们可以预期进化原则适用于太阳系外的生命。我们将讨论性别在进化中的作用，并讨论如何利用生命之树来研究生命的起源。

嗜极生物是在极端环境--温度极高（或极低）、酸度极高甚至放射性极强的区域--中繁衍生息的生命形式。讲座介绍了其中一些迷人的生命形式，包括黄石公园的细菌垫和地球上最顽强的生物--辐射球菌（Deinococcus Radiodurans）。这些嗜极生物有助于我们了解天体生物学。

地球历史上至少发生过 5 次生物大灭绝。这些大灭绝事件在很短的时间内消灭了地球上的大部分生命，并使大部分生命形式灭绝。其中最有名的一次灭绝是小行星撞击尤卡坦半岛 "杀死 "了恐龙。由于人类造成的环境变化，我们正处于第六次生物大灭绝之中。

本讲座讨论可居住性的一些要求。我们讨论了暗弱太阳问题--古代太阳要冷得多，但地球仍然可以居住，并讨论了可能孕育生命的行星系统的范围。最后，我们将介绍利用哈勃望远镜的后继者詹姆斯-韦伯太空望远镜寻找生命迹象的计划。

最后一讲讨论在银河系中寻找技术先进的生命。我们描述了 "费米悖论"：如果技术先进的生命是普遍存在的，那么它早就会在银河系中传播开来。因此，我们可能已经预料到会遇到生命。讲座的最后，我们思考了 "为什么它们不在这里？