2009年9月16日 星期三

單元2 天文基本常識

上課內容:http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1072

上課講義:http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1073


    晴朗的夜晚,抬頭一看,看見滿天的星星,想不想更加認識它呢?現在就讓我們一起從基本的天文常識開始了解吧!


一、星座的由來
    有一半是在古時候就已命名了,其命名的方式有依照古文明的神話與形狀的附會(包含了美索不達米亞、巴比倫、埃及、希臘的神話與史詩)。另一半(大部是在南半球的夜空中)是近代才命名,經常用航海的儀器來命名。例如:美索不達米亞:金牛座 (Taurus),獅子座 (Leo)。希臘的神話:獵戶座 (Orion),仙女座 (Andromeda)。航海的儀器:六分儀 (Sextans),羅盤座 (Pyxis)。 國際天文聯合會把全天劃分為88個星座,在台灣只能看到其中的82個星座,只有山案、飛魚、蝘蜓、蒼蠅、天燕及南極是部分看不到的。

「銀河鐵道之夜」片尾曲「巡星之歌」中文字幕版


二、天體的命名
  • 恆星的亮度由最亮至最暗的次序,給一個希臘字母(α、β、γ、…),例如:獵戶座α星表示是獵戶座裡最亮的星;β星則是次亮的 。而當一星座的星數超過 24個,希臘字母不夠用時,就用小寫字母(a、b、c…),若再不夠用時,就用大寫字母(A、B、C…)。而後暗星越來越多,就以阿拉伯數字代替,由星座最西的星體向東排列。如:天鵝61等等。
  • 變星:先以英文大寫(R、S…Z)表示,不足以字母並列(RR、RS、…Z),又不足在以數字前家V,如V335表示。
  • 特殊天體:如星雲星團等以其登載的目錄命名,如M31是星雲星團為梅西爾星第31號。

三、星星的亮度
  • 何謂星等? 以阿拉伯數字表示星星的亮與不亮,叫星等。
  • 數字越大表示越暗,例如:2等星比1等星暗,-3等星比-2等星亮。每個星等之間相差2.5倍。
天文學上,表示一星體的亮暗程度的方式有二種:
(1)視星等:由肉眼所觀測到的明亮程度來訂出的等級,目前訂出的標準是一等星比六等星亮100倍,因此每一星等相差約 2.512倍。至目前為止,全天最亮的星星是大犬座的天狼星,視星等是 -1.43。
(2)絕對星等:天文學家為了比較每顆星星真正的亮度,因此,便假設把太空裡的星星,放在距離地球10秒差距(= 32.6光年)之位置上,而定出來的明亮程度。


四、星星的顏色
    星星的顏色跟星體的表面溫度有關,如紅色星體約3000度,黃色星體約6000度,青白色星體約10000度以上。O:藍或藍白;B:藍白或青白;A:白;F:黃白;G:黃;K:橘黃;M:紅。
速記法:(Oh, Be A Fine Girl/Guy. Kiss Me.) 或較不具爭議性的(Oh Boy! A F Grade Kills Me.)


五、星星的數目
    目視可看見約七千顆,但同一個時間僅可看見半個天球再扣除地平線附近不易看見之星體,所以只能看見三千顆左右。
  • 我們身處何處:人住在地球上,地球是太陽系的一員。我們的太陽系:有太陽、8大行星、矮行星、168顆衛星、數十萬顆小行星和彗星。
  • 太陽系是本銀河系的一員。我們身在本銀河系的盤面,而銀河就是我們往本銀河中心方向所看到的景象,我們所處的太陽系是在本銀河系的一漩渦臂(獵戶臂)上,距銀河系中心約2.8萬光年。
  • 銀河系也稱為星系,只要星星〈這裡指的是像太陽的星星〉的數目超過一億顆以上,就稱為星系。我們的銀河系約有兩千億顆太陽,2的後面有11個0〈200,000,000,000〉。宇宙中約有一千億個星系,1的後面有11個0,=100,000,000,000 ,我們銀河系就是這一千億個中的一個。
所以,宇宙中到底有多少顆星星? 宇宙中星星的數目約有2千億乘以1千億:2的後面有22個0〈200,000,000,000×100,000,000,000=20,000,000,000,000,000,000,000〉。

Our Amazing Solar System
 


六、天體的距離
  • 天文單位( Astronomical Unit, AU ):是太陽到地球的平均距離,大約一億五千萬公里。
  • 光年( light year, ly )光一秒走三十萬公里,光走一年的距離約9.5兆公里當測量距離的單位。
  • 秒差距(parsec, pc):在地球上從兩個不同的地方觀測遠處的同一星體,由於觀測位置的改變,會在該星體成一個夾角,叫做視差。如果這個視差的角度為1角秒時,稱為這顆星體距離我們一個秒差距等於3.26光年。1秒差距= 3.09*1013 km=3.26 ly (造成視差角為1弧秒之距離)

七、天體的種類(恆星、行星、衛星、彗星、流星、隕石、星系)
  • 恆星:自己會發光、發熱的星星,像太陽。
  • 行星:自己不會發光,繞著恆星公轉的星星。能被我們看到,是因為反射母恆星的光,像八大行星。今晚能看到金星〈在獅子座〉與木星〈在魔羯座〉。
  • 衛星:繞著行星公轉,自己不會發光的星星,像月亮。已知的衛星共有168顆。
  • 彗星:主要分為彗核與彗尾兩部分。彗核:由冰、二氧化碳與塵埃所組成”髒雪球” (dirty snowball),直徑約幾十公里。彗尾:太陽的輻射蒸發冰,放出氣體與塵埃,再經太陽風與太陽光壓的推送而形成的。
  • 流星:流星體經過大氣時,因與空氣摩擦而發出短暫的光芒者。
  • 隕石:流星掉落地面者。
  • 星雲、星團、星系:現在可見的宇宙,可能只是全宇宙的十分之一。現在可見的星系數目約在一百億附近,依它們的外觀大致可分為:橢圓星系;漩渦星系;不規則星系。
How big is the Universe?
 


資料來源:
1.天文基本常識 http://210.243.18.13/nature/%E6%96%B0%E6%AA%94%E6%A1%8854.htm
2.吳福河(2003)<玉山星情> 南投縣:內政部營建署玉山國家公園管理處。

影片來源:
1.「銀河鐵道之夜」片尾曲「巡星之歌」中文字幕版 http://www.youtube.com/watch?v=u3WS2-1XwcY
2.Japanese Lesson: Planets in Japanese http://www.youtube.com/watch?v=1kVMlBYIqAw&NR=1 3.Space School- Solar System http://www.youtube.com/watch?v=mtKNH2Y2OJM
4.Our Amazing Solar System http://www.youtube.com/watch?v=7gLcxafJjPI&feature=related
5.How big is the Universe? http://www.youtube.com/watch?v=BGxRWCmwSDE&feature=related