單元9 太陽、風和水氣

# 提醒同學11月4日是本學期第一次上課學習檢驗，25題選擇題，每題4分，總分100分，加油 : )

萬象天文社學期成績記分方式：學習成果= 1 + 2 + 3
1. 上課學習檢驗50%(11/4,1/6 兩次下課前10分鐘，各25題選擇題，總分各100分)；
2. 自選單元作業40%(1-4人一組，12/31pm12:00之前，用email繳交報告，請註明：作業題目、班級和座號，寄至miaoniguo@gmail.com，powerpoint或word皆可)；
3. 網路個人回饋10%(上網留言三次，必須符合教學內容)。



上課內容：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1158

上課講義：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1159



一、太陽影響天氣變化

    地球離太陽一億五千萬公里（一天文單位），冥王星離太陽四十天文單位，而太陽風所能到達的距離是一百六十天文單位，所以整個太陽系都籠罩在太陽大氣之中；太陽每分鐘噴射出幾百萬噸帶電物質，但在廣大太空中，仍非常稀薄，雖然如此，還是會造成天氣變化，就是「太空天氣」。
    太空天氣變化會影響地球，最近一次是二○○一年三月，讓北美與亞太經過極區的飛機航線通通改道，以策安全；一九九八年五月的那次，更造成美國ＡＴ＆Ｔ公司一顆價值兩億美元的通訊衛星無法運作，北美九成手機及多家電視廣播通訊因此中斷；一九八九年三月則造成加拿大魁北克有六百萬人因此停電九小時。
    太空天氣變化的因素除了太陽風外，還有太陽閃焰和日冕拋射物質，太陽閃焰是太陽系中最猛烈的爆發事件，威力相當地球上火山爆發的一千萬倍，時間持續幾分鐘，以接近光速射出各種高能粒子和射線；日冕是因日食時看起來像皇冠而得名的太陽表面大氣，日冕拋射物質可說是太陽的颱風，能量相當於十萬個地球上的颱風，會噴射出一百億噸幾百萬度的大型帶電電漿團，速度為每秒兩千多公里。
    至於較耳熟能詳的太陽黑子，黑的原因是溫度較低，太陽表面溫度六千度，太陽黑子區域則只有四千度，有時範圍可相當於幾十個地球；成因則是磁暴，因太陽表面是流體，赤道和南北極自轉速率不同，跟地表「黏」在一起的磁力線就會扭曲、變亂而產生磁暴，結果是太陽南北極磁場每十一年就顛倒一次，太陽黑子數也每十一年呈現周期性變化。
    在太陽黑子產生最多的時期，所產生的太陽能會被平流層的臭氧吸收掉，在陽光照射最強烈的熱帶地區的上方，平流層的空氣會加溫。多餘的能源能促使額外的臭氧產生，吸收更多的太陽能。由於平流層接受陽光照射的溫度不一，接近赤道最熱，因此平流層的風將會改變。在經過一連串相關聯的自然演變過程，會造成熱帶的降水量增加。
    同時，在太陽活動極大期間，亞熱帶地區海平面水的溫度會上升，多餘的陽光照射會使更多的水蒸發至空氣中。信風(向赤道和西邊方向吹的風)會將水份帶到西太平洋熱帶多雨地區，增加降大雨的頻率。
    此項研究可幫助科學家預測特定區域的天氣變化，例如年年在不斷增強的印度季風和太平洋熱帶地區的降雨量。此研究的主要作者國家大氣研究中心杰拉爾‧德梅 爾(Gerald Meehl)表示太陽、平流層與海洋之間的連帶關係和許多重大的天氣變化都有關連，如北美的冬季降雨。了解太陽週期所造成的影響，能讓科學家更深入、準確的預測未來幾十年的天氣變化。

二、大氣層的成因與垂直結構

1.氣層是如何形成的？
   地球剛形成時地心引力太弱無法留住氣體形成大氣。一般認為，目前的大氣與火山噴出的氣體有密切關係。
   比較火山爆發噴出的氣體成份（H₂O:79.31%；CO₂:11.61%；SO₂:6.48%；N₂:1.29%；H₂:0.58%）與目前大氣氣體成份(N₂:78.08%；O₂:20.946%；Ar:0.934%；CO₂:0.033%)，我們發現兩者差別很大。可能原因：(1)水分噴出後凝結變成水→海；(2)CO₂ 與SO₂ 與地表礦物作用變成碳或硫化合物；(3)H₂ 質量太輕，氣體溫度高，動能大→逃離地球。以上幾個理由可以解釋為何目前大氣氣體以N₂ 含量最高。


2.大氣垂直溫度結構：
    大氣層大致可分為(1)對流層，(2)平流層，(3)中氣層，(4)同溫層。
 (1) 對流層：
    最接近地面的一層稱為對流層，平均高約10 公里。對流層是對流（熱空氣上升，冷空氣下降）最旺盛的區域，也是天氣現象發生的地方。大氣中的水汽，約有80%存在於對流層，因此它也是蒸發、雲、雨、… 最經常出現的區域。
    一般而言，越接近地面水汽含量月高，因為溫度較高而且較接近來源（如：海、湖、森林、沼澤…）。大氣吸收陽光的效率不高，約有50%的陽光穿透為地表吸收，而且空氣放出的輻射比吸收的還多（即不斷冷卻），因此大氣的溫度分布成隨高度遞減的現象。大氣則經由熱傳導及對流傳送熱量，彌補輻射冷卻所損失的能量。平均而言，對流層中隨高度溫度遞減約6.5oC/km。
(2) 平流層：
    對流層之上，10km 至50km 之間，為平流層。平流層的特點是溫度隨高度增加，因此空氣特別穩定，不易產生對流，大氣運動多是水平，因次稱為平流層。平流層因為特別穩定，而且沒有降水，大氣中懸浮微粒（如：火山灰、污染物、核爆輻射塵… ）可停留在平流層數個月到數年之久。
(3) 中氣層：
    在這層沒有特殊的加熱過程，越高處越冷。大氣層最冷的地方。
(4) 同溫層：
    在這層，N2、O2、O 吸收非常短的太陽輻射(<0.1μm)，產生光電離作用(photoionization)，生成許多電離子，因此也稱為電離層。由於空氣稀薄，只要吸收一點能量，溫度就變得很高（可達數千度）。這裡的溫度變化與太陽黑子的活動關係密切。太陽黑子活躍與否可改變溫度達一千多度。但是人若在同溫層立刻被凍死。為什麼？因為空氣太稀薄，即使每個氣體分子溫度達數千度，因為太少氣體分子撞擊人體，對人而言，溫度還是非常低。由於電離子會吸收、反射電訊，電離層的狀況對長程通訊影響很大。


3. 大氣氣壓及空氣密度的垂直分布
    大氣氣壓及空氣密度的隨高度增加約成指數遞減。我們可將氣壓解成單位面積上方空氣的總重量。由於空氣是可壓縮的（水是不可壓縮的），因此大部分的空氣聚集在低對層，而且低層大氣密度遠大於高層大氣。比如，大約一半重量的空氣聚集在5km 以下。假設一大氣壓為1000百帕（即：毫巴），則500 百帕等壓面的上方及下方大氣各佔50%的重量；600 百帕等壓面的上方及下方大氣則各佔60％及40％的重量。
    氣象學家經常用氣壓作為垂直座標。氣壓與高度之間的換算，與當地氣溫有關。比如，熱帶地區氣溫較高，在同一壓力下，空氣所佔體積較大，因此兩等壓層之間的厚度變厚。一般而言，同一等壓面的高度由熱帶向極區遞減。


資料來源：
1.太陽週期如何影響地球的天氣http://www.epochtimes.com/b5/9/9/19/n2662252.htm
2.【2003/10/05 聯合新聞網】日地物理與太空天氣-摘錄至中央大學郝玲妮教授演講稿。http://graupel.ihs.ncu.edu.tw/earth_sys/interac/speech.htm
3.大氣層的成因與垂直結構http://hsu.as.ntu.edu.tw/cyber_course_II/download_textbook/chap3.pdf

單元8 朔日食(日月地)與望月食(日地月)

上課內容：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1156

上課講義：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1157

2009-07-22公視晚間新聞(日食奇景8:23展開 太陽現缺口)

一、 甚麼是日月食?
        日月食總是發生在當月亮、太陽及地球在同一條線上的時候,，大部分的人一定見過月食，當一輪滿月慢慢通過地球的陰影中，很容易就能看到月亮由盈到虧，又由虧轉盈。由此可知，這一定是發生在太陽與月亮是分別在地球的兩端。相較於月食那種淡雅的美，日食的壯觀，是無可比擬的。日食發生在當新月時期，當月亮經過太陽與地球的中間時，月亮遮住了太陽，造成太陽出現盈虧，白晝忽然變為陰森夜色籠罩。

        由上圖，可以很容易看出地球、月亮與太陽的方位，由於地球的軌道面與月球的軌道面有約5度夾角，日照的方向會隨著地球與太陽的相對位置改變而不一樣。 先來看看這樣的相對位置，很容易就可以看出為什麼一定是要滿月才會發生月食，因為之前說過月食一定是月亮與太陽在地球的兩端，月亮才會被地球的影子擋住，這樣的情況會發生，只有在月亮的遠日點，也就是滿月的時候，才會有月食。反之，日食一定發生在新月，因為這時候月亮陰影才有可能會投射在地球表面。並非每一次的新月都會發生日食，因為由於幾何方位的關係，大部分時候，月亮的陰影都不會略過地球，而是在地球的上方或是下方，而發生日食的地方，需要在月亮的新月時間，恰巧是通過月亮軌道與黃道面夾角的地方，而這種timing並不是每個月皆如此，因為日、月、地的相對位置也很重要。

2010年1月15日日食

臺灣台北可見日食時刻:http://www.eclipse.org.uk/eclipse/0132010/T_aipei_Taiwan_2010Jan15.png

 
2010年1月15日台灣台北日偏食(若無畫面，請按檢視，並重新整理)

http://www.eclipse.org.uk/eclipse/0132010/T_aipei_Taiwan_2010Jan15_anim.gif

二、 日食的種類
        日食主要有日全食、日偏食及日環食三種。日食發生的原理是地球上的局部地區被月影所遮蓋而造成的。日食必發生在朔日，即農曆的初一。因該日適逢日月同經，同時太陽與月球位於黃道、白道交點附近（距離不超過十八度）才會發生日食。又因太陽比月球的直徑大四百倍，因此在月球的背光面會形成一個圓錐狀的黑影，這個錐影稱為本影，在地球上本影錐中的觀測者都見不到太陽，稱之為全食。



        而在本影四周範圍較大的反向圓錐形陰影稱為半影，半影區域中只能見到不同程度的日偏食，在半影之外的地區則一切如常看不到交食，當月球離地球較遠時，看起來月輪比日輪小，不能把整個日輪遮住，即月球本影的錐頂位于地面上空，本影延伸出的倒向圓錐稱偽本影，偽本影落在地面上，在偽本影內的觀測者，看到黑暗的月輪周圍繞著一圈明亮的光環，這叫做日環食，也稱為金環食。

日全食	日偏食	日環食

三、 月食的種類
        月食也是天象交食的一種。它發生在“望”的時候，約農曆的十五或十六。因陽光受地球阻擋，在地球的背光面所產生長長的圓錐形陰影，我們稱之為本影，在本影四周較大但較淡的反向圓錐形陰影稱為半影，當月球運行到與太陽經度相差180度時，亦即地球介於日、月之間，若月球到達黃道與白道的交點附近時會進入陰影區內，由於月面無法反射陽光，因此產生月食現象，若整個月球都在本影區內稱月全食，若僅局部被地影遮掩，則僅能見到月偏食。 又由於地球的直徑大約是月球的四倍，所以在月球軌道上地球本影的寬度仍然相當於月球直徑的二‧五倍，顯然月球軌道上的地影直徑永遠大於月球，因此月食只有月全食和月偏食兩種。雖然沒有環食，但卻有半影月食。若月球只進入半影區，則稱半影月食，由於此時月面反射陽光量較平常減少不多，因此月食現象並不明顯，用肉眼觀測不易辨識到月面亮度的變化。

四、 日食時的現象觀察
         當日食發生的時候，正是那些平常被太陽光輝所掩蓋的現象現身的時間，想想看平常甚麼是你常常會聽到，可是卻從來不曾見過的啊？

1.日珥：在太陽的邊緣還常常可以看到紅色火焰狀氣體，稱為日珥，它有各種不同的形狀如火舌、拱橋、噴泉等，且大小不一，通常高度可達數萬至數十萬公里。這些噴射狀火焰，在平日是無法用肉眼觀察的，只有當月掩日輝的時刻，才是這些壯觀場面上場的時機。

2.日冕：在太陽的最外層大氣會形成一圈光環圍繞著太陽，這就是我們熟知的日冕。

46年ぶりの皆既日食・太平洋上

3.色球層：除了黑子外，整個太陽表面佈滿明亮斑點的米粒組織，米粒的形狀和光度經常在變，平均壽命為 8分鐘。

4.Shadow band：在日全食開始時，在明亮的地面會出現一條10-15cm寬，相距1米、明亮相間的帶狀區，其成因為太陽光因為地球不規則的大氣層折射而成的。

5.Baily's beads(貝利珠)：
        這是一種在日全食即將生光前出現的現象，在被掩的太陽邊緣外出現一串亮珠似的移動光點，可能的成因是由於月亮邊緣山谷之間日光隱現而成。1836年，由Francis Baily首先描繪及討論此一現象，而得名。

Baily's Beads at second contact, exposures spaced approximately 1.5 seconds apart.

 6.行星及恆星的觀測：
        事實上，太陽的存在對有些觀測是超大的光害，所以當日全食這短短的幾分鐘，是某些觀測才能進行的重要時間，想想看，在短短幾分鐘可以用肉眼看到行星、亮的恆星，所以這時候水星、及金星觀測也是重頭戲。

五、 月食時的現象觀測
1.古銅色之月：
        即使是在食甚之時，月亮也不會完全隱沒不見，而是成 了橙紅或淡灰光輝的圓面，這是由於日光經由地球大氣的折射，而照射在被食的月面上的反光，這些反光的顏色與亮度隨當時大氣的情況而變化。地上的雲層有可能遮住這些折射光線，使得月面黑暗或甚至完全不見。

 

2.冷波：
        由於日光被地球遮住，所此時月面上會因為溫度驟降，而有一種『冷波』通過月球表面，其實，這是因為溫度降得太快，能量散失傳遞的一種現象，例如：較高的山就比周圍區域冷卻較慢。

近期內的日月食

日食

2001 JUN 21, Atlantic Ocean, Southern Africa

2002 DEC 4, Southern Africa, Indian Ocean, Australia

1997-2035時間表

月食

2001 Jan 9 (TLE, 1hr 2min) -- Africa, Europe, Asia

1997-2006時間表

Solar Eclipses of 2010(民國99年日食)
Annular Solar Eclipse of 2010 Jan 15	Total Solar Eclipse of 2010 Jul 11
Special web page for the Annular Solar Eclipse of 2010 Jan 15(日環食)	Special web page for the Total Solar Eclipse of 2010 Jul 11(日全食)

資料來源：
1.日蝕與月蝕http://140.120.11.121/~lcli/astronomy/eclipsepage/note.htm
2.NASA Eclipse Web Sitehttp://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html
3.什麼是日蝕和月蝕:http://kids.yam.com/why/article/article216.html
4.日蝕與月蝕的成因:http://www.chjhs.tyc.edu.tw/jim5631/slide-moon.files/frame.htm
5.Eclipses Online:http://www.eclipse.org.uk/eclbin/query_usno.cgi
6.五星級的日食資料網http://www.taipei.gov.tw/AP_Data/Message/3790000000/379040000E/379041700E/.message


圖片來源：

1.Annular Solar Eclipse of 2010 January 15:http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEmono/ASE2010/ASE2010.html:Annular Solar Eclipse of 2010 January 15 2.Annular Solar Eclipse of 2010 January 15:http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEmono/ASE2010/ASE2010.html:Total Solar Eclipse of 2010 July 11
3.日食、月食的成因:http://content.edu.tw/primary/nature/ph_hs/phnature/addon/space/summoon.htm 4.2010年1月15日日食<維基百科，自由的百科全書>:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/2010%E5%B9%B41%E6%9C%8815%E6%97%A5%E6%97%A5%E9%A3%9F
5.Dr. Wolfgang Strickling<Shadow bands during a total solar eclipse>:http://www.strickling.net/shadowbands.htm
6.Fred Bruenjes(March 29, 2006)The 2006 Total Solar Eclipse-Baily's Beads at second contact, exposures spaced approximately 1.5 seconds apart:www.moonglow.net/eclipse/2006mar29/index.html


影片來源：
1.2009-07-22公視晚間新聞(日食奇景8:23展開 太陽現缺口):http://www.youtube.com/watch?v=TVJGIZFqmpY
2.46年ぶりの皆既日食・太平洋上:http://www.youtube.com/watch?v=kYhFdKzq6rM
3.皆既月食 - 【A total eclipse of the moon】ＨＤ1280×720:http://www.youtube.com/watch?v=Y49tEshC-KA

線上收聽2009星空協奏曲

影片來源：
1.國立臺灣大學 科學教育發展中心/探索基礎科學講座 第二期星空協奏曲： http://case.ntu.edu.tw/star/
2.<知識大講堂>線上收聽：http://knowledge.nchc.org.tw/virtual/index.aspx
3.知識大講堂/臺大講座/第二期星空協奏曲：http://knowledge.nchc.org.tw/ntu/index.aspx

演講影音檔

• 10/10(六) 高涌泉<時空奏鳴曲 穿梭古今2000年>mms://140.110.17.148/knowledge/ntu/ntu_20091010.asf
• 10/17 (六) 曹亮吉<望遠鏡之前的天文學-古希臘天文學>mms://140.110.17.148/knowledge/ntu/ntu_20091017.asf
• 10/24 (六) 曹亮吉<仰望天空的數學家-古希臘數學>

10/24 (六) 曹亮吉<仰望天空的數學家-古希臘數學>

今天10/17下午2:00原本已經準備好，要前往台大應用力學館，聆聽曹亮吉教授所講授的<望眼鏡之前的天文學-古希臘天文學>，直到報到現場才驚覺400名座位已經額滿。

 

沮喪之餘當場服務小姐告知，可以線上收聽整場演講，現場我直說不可能，回到家中打開電腦超連結http://case.ntu.edu.tw/star/共譜協奏/參加辦法/線上直播/colife線上會議系統http://colife.nchc.org.tw//註冊，才發現是真的耶:)


10/17 (六) 曹亮吉<望遠鏡之前的天文學-古希臘天文學"

礙於講授教師的著作權，僅公佈參考資料，有興趣的同學可線上註冊收聽。主辦單位說該演講影音檔在一週後，會在網路上提供給一般民眾觀看收聽，請多多利用並公告周知。

單元7 太陽系、八大行星、衛星

上課內容：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1127

上課講義：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1128



資料來源：2009 天文年 仰觀蒼穹四百年特展 - 地球誕生http://www.youtube.com/watch?v=J5ONFszpsIc
 

太陽系是以太陽為中心，和所有受到太陽的重力約束天體的集合體：8顆行星、至少165顆已知的衛星、5顆已經辨認出來的矮行星（冥王星和他的衛星）和數以億計的太陽系小天體。這些小天體包括小行星、柯伊伯带的天體、彗星和星際塵埃。

廣義上，太陽系的領域包括太陽，4顆像地球的內行星，由許多小岩石組成的小行星帶，4顆充滿氣體的巨大外行星，充滿冰凍小岩石，被稱為柯伊伯带的第二個小天體區。在柯伊伯带之外還有黃道離散盤面和太陽圈，和依然屬於假設的歐特雲。

依照至太陽的距離，行星依序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、和海王星，8顆中的6顆有天然的衛星環繞著。在英文天文術語中，因為地球的衛星被稱為月球（moon），這些衛星在習慣上亦被稱為“月球”。在外側的行星都有由塵埃和許多小顆粒構成的行星環環繞著，而除了地球之外，肉眼可見的行星以五行為名，在西方則全都以希臘和羅馬神話故事中的神仙為名。五顆矮行星是冥王星，柯伊伯带內已知最大的天體之一鳥神星與妊神星，小行星帶內最大的天體穀神星，和屬於黃道離散天體的鬩神星。

一、太陽


1.太陽系的誕生：

在46 億年前，太陽系從星際雲中孕育。而生科學家認為，我們的太陽和九大行星，幾乎在同一時期從星際雲中誕生。星際雲由飄浮在銀河系的氣體和微塵組成，氣體有92％是氫，7.8％是氦，微塵的主要成分是矽酸鹽。星際雲的密度並不均勻，有扭曲存在。大約46億年前，銀河系的某個角落發生了超新星爆炸。這次爆炸的震波在星際雲中傳送，導致不均勻更為嚴重。這麼一來，因為重力的影響，星際雲便朝著密度較濃的部分收縮，開始在中心形成原始太陽。

原始太陽周圍的氣體往原始太陽掉落，距離較遠的氣體則開始繞著原始太陽旋轉，形成圓盤狀旋轉星雲，稱為原始太陽系星雲。沈積於圓盤赤道面的微塵層後來發生分裂，形成無數顆微行星。地球軌道附近的微行星大小約數公里，質量約1000 兆公斤。這些微行星藉著彼此的重力不斷碰撞、合併，而逐漸成長。微行星愈大成長速度愈快。

類地行星因質量太小無法吸取星雲的氣體，所以它的組成幾乎保留微行星的原始狀態，成為金屬與岩石質的行星。類木行星則吸納了大量的氣體，成為密度低質量大體積大的行星。由於質量很大，也影響了其他行星的產生，甚至使得其他軌道的行星因為重力的效應崩潰，如小行星帶的微行星們便受到木星強大的重力影響而無法凝結成為一個完整的行星，目前在小行星帶最大的矮行星是鼓神星。太陽系星雲在木星形成後逐漸飛散，造成今日太陽系的形貌。

2.太陽風、太陽黑子和極光：

太陽是太陽系的母星，也是最主要和最重要的成員。天文學上用 來代表太陽。它有足夠的質量讓內部的壓力與密度足以抑制和承受核融合產生的巨大能量，並以輻射的型式，例如可見光，讓能量穩定的進入太空。太陽在恆星演化的階段正處於壯年期，尚未用盡在核心進行核融合的氫。太陽的亮度仍會與日俱增，早期的亮度只是現在的75%。

除了光，太陽也不斷的放射出太陽風。這股微粒子流的速度為每小時150萬公里，在太陽系內創造出稀薄的大氣層（太陽圈），範圍至少達到100天文單位（日球層頂）。太陽的黑子週期（11年）和頻繁的閃焰、日冕物質拋射在太陽圈內造成的干擾，產生了太空氣候。地球的磁場從與太陽風的互動中保護著地球大氣層。水星和金星因為沒有磁場，太陽風使它們的大氣層逐漸流失至太空中。太陽風和地球磁場交互作用產生的極光，可以在接近地球的磁極（如南極與北極）的附近看見。

二、八大行星（九大行星）


1.冥王星降級成矮行星：

太陽系中以前總共有九大行星，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。除了這些較大的行星之外，太陽系中還有許多較小的行星，分布在火星與木星之間的小行星帶。在2006年時在捷克布拉格舉行的第26屆國際天文學聯會通過決議，將冥王星降級成矮行星，所以目前太陽系已經變成八大行星。所以九大行星已經正式走入歷史，成為八大行星。

2. 八大行星的大小：

太陽系的八大行星依照，最大到最小的排列則是：木星＞土星＞天王星＞海王星＞地球＞金星＞火星＞水星(＞冥王星)。其中冥王星已經變成矮行星了，所以目前八大行星中，最小的行星是水星，最大的行星是木星。矮行星是2006年天文學聯會的新名詞，泛指介於小行星跟行星之間的太陽星體。如冥王星(Pluto)2006年降為矮行星；厄里斯(Eris)；榖神星(Ceres)。

三、衛星

太陽系內最大的衛星（超過3000公里）包括地球的衛星月球、木星的伽利略衛星木衛一（伊俄）、木衛二（歐羅巴）、木衛三（蓋尼米得）、木衛四（卡利斯托）、土星的衛星土衛六（泰坦），以及海王星捕獲的衛星海衛一（崔頓）。月球，俗稱月亮，古稱太陰，是指環繞地球運行的一顆衛星。它是地球唯一的一顆衛星和離地球最近的天體，與地球之間的平均距離是384,400千米。天文學上用 來代表月球。1969年尼爾•阿姆斯壯和巴茲•奧爾德林成為最先登陸月球的人類。1972年12月美國「阿波羅17號」太空梭返回地球，美國「阿波羅」登月計劃結束，從此再未進行過任何載人登月任務。




資料來源：
1.光與物質小站首頁/天文常識/八大行星/太陽系(Solar System) http://home.educities.edu.tw/listeve/Htm/Space/planets.htm
2.太陽系<維基百科，自由的百科全書>http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%A4%AA%E9%98%B3%E7%B3%BB
3.月球<維基百科，自由的百科全書>http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%9C%88%E7%90%83
影片來源：
1.Space School- The Sunhttp://www.youtube.com/watch?v=SsoGeq4XcCk
2.TVB新聞 冥王星被剔除出九大行星之列http://www.youtube.com/watch?v=_vkqReJNzlM
3Why Isn't Pluto a Planet Any More?http://www.youtube.com/watch?v=FqX2YdnwtRc

單元6 夏季星座與星座故事

上課內容：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1115

上課講義：http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1116

夏季星空：天鵝座、天鷹座、天琴座、天蠍座、蛇夫座及人馬座

一、辨認星座的三項要訣
（一）每個季節找一個辨認星座的適當方向

  春秋兩季要往北天看，因為春天北方有北斗七星，秋天北方有仙后座。而夏冬則要往南天看，因為夏天南方有天蠍、人馬兩大指標，冬天則有獵戶座。

（二）利用大星座當指標來尋找小星座

  例如，牛郎和旁邊兩顆小星形成一直線，往織女星方向延伸，就可以找到一個小小的三角形，叫做「天箭座」。另外，認星的同好大多有這樣的心得：「有大就有小，有南就有北」的對稱現象，即「一物剋一物」的法則。如銀河右側有一個專門制服天蠍的人馬座、有北斗就有南斗、有大熊就有小熊座、有大犬就有小犬、有飛馬就有小馬座……。

（三）培養豐富的想像力及幻想力

  全天的88個星座，都是人類利用想像力繪製而成的，所以在辨識的同時，如果能對神話故事多一份閱讀與了解，然後再發揮豐富的想像力，更能讓觀星增添不少樂趣。


二、介紹夏季星座

  夏季星空最是燦爛，銀河像條白鍊子般蜿蜒在天際，星座之王「天蠍座」。雄據南方天空，而牛郎織女的故事更讓夏夜星空充滿浪漫。

  夏夜銀河從南方天空一路向東北方蜿蜒，銀河的南端有個夏季最美的星座「天蠍座」，形狀呈「S」形，也可將之想像成「丁」字型的圖案，天蠍尾巴的勾狀，位在銀河之上，因此也被傳為是姜太公釣魚「離水三寸，願者上鉤」的魚鉤。而天蠍座的α星「心宿二」是一顆紅色的一等星，也是有名的紅巨星，位於蠍子的心臟部位，中國人稱它為「大火」。

  人馬座位於天蠍座東方，主要特徵是由六顆星星組成小杓子形狀的「南斗六星」，中國人認為「南斗註生、北斗註死」，所以特別喜歡人馬座，認為多看此星座可延年益壽。同時，人馬座位在銀河系中心，星座裡面有將近20個星雲、星團，更是望遠鏡觀測的焦點。

  順著銀河往東北延伸，可找到夏夜另一對主角「織女星」、「牛郎星」，織女為天琴座的α星，是一顆閃爍著青白色光芒的零等星，隔著銀河與織女遙遙相望的是牛郎星，其古星名為「河鼓二」，是天鷹座的α星。織女的胸前有兩顆小星星，而牛郎的左右兩側也各有一顆小星星，分別為「河鼓一」、「河鼓三」，相傳是兩人愛的結晶，中國流傳著一段歌謠：「牛郎東，織女西，牛郎擔子挑兩邊，織女抱子在胸前」，當是辨識牛郎、織女的最佳依據。

  組成夏季大三角的三顆亮星，除了牛郎、織女，還有天鵝座的α星「天津四」。天鵝座位於銀河中心，由五顆亮星組成十字架的形狀，又稱為「北十字星座」，中國人則稱之為「平底渡船」，於每年七夕渡織女牛郎過河相會。天津四位於天鵝座的尾巴，是一顆1.3等的白色亮星；而天鵝座的頭部β星「輦道増七」，是一顆非常漂亮的雙星，用望遠鏡觀測下呈現橙色和寶藍色，像是一對燦爛的寶石，非常受到觀測者的喜愛。


三、觀星辨位~尋找北極星

(一)利用北斗七星：

  春夏兩季，面向北方天空可找到杓子形狀的七顆星，即有名的北斗七星，由杓口算起分別為天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光。我們可以利用杓口的天璇往天樞方向延伸五倍的距離，即可找到一顆亮度為二等的北極星。因此天璇、天樞兩顆星被稱為「指極星」。

(二)利用仙后座：

  在秋冬兩季的夜晚，北斗七星已西沉隱沒至地平線下，此時就由仙后座來擔起指極星的任務，所以秋夜認星歌訣的開頭是「秋夜北斗靠地平，仙后五星空中昇」。秋冬的夜晚，只要面朝北方，便能看到呈「M」字型的星座圖象，便是仙后座。仙后座主要由五顆亮星所組成，依序分別為王良一、王良四、策星、閣道三、閣道二，由王良一往王良四方向延伸的連線和閣道二往閣道三延伸的連線，會產生一個想像的交點，再由這個交點往策星的方向延伸五倍，亦可找到北極星。

(三)利用秋季四邊形：

  順著馬脖子「室宿一」向馬前腳跟「室宿二」延伸出去，和由馬背「壁宿一」往馬腹「壁宿二」的延長線相交於一點，此點即是北極星的所在。

(四)利用夏季大三角的對稱：

  連接天津四及織女星，找出此線段的中點，然後由牛郎星往此中點方向延伸一倍的距離，同樣可尋獲北極星。


四、認星歌謠、四季星座指標和四季主要星座

(一)認星歌謠：
  可採@捕魚歌 @蝸牛與黃鸝鳥 @哆啦A夢 @妹妹背著洋娃娃 @黃梅調@小星星等曲調入歌

<春季星空>

  北斗春來北天橫，斗口五倍北極星，大角角宿沿斗柄，接著就是烏鴉星。

  春天三角等腰形，腰間暗星室女領，獅座橫臥於天頂，獅頭諸星反問形。

<夏季星空>

  斗柄南指夏夜開，天鵝飛翔銀河在，天鷹天琴兩邊排，牛郎織女色青白。

  順著銀河向南來，天蝎人馬緊相挨，心宿火紅蝎尾抬，南斗六星照安泰。

<秋季星空>

  北斗七星隱地平，仙后五星上天庭，飛馬凌空四邊形，兩旁雙魚皆暗星。

  仙女一線引英仙，白羊鯨魚來伴連，南天寂靜亮星欠，北落師門照其間。

<冬季星空>

  獵戶群星霸寒天，腰帶三星一直線，向西射去金牛眼，往東射去天狼現。

  雙子倒立在東邊，御夫北天也耀眼，冬星輝煌大橢圓，南極老人不易見。

(二)四季星座指標

  春 天 大 三 角 室女座α、獅子座β、牧夫座α(中名：角宿一、五帝座一、大角)

  夏 天 大 三 角 天琴座α、天鷹座α、天鵝座α(中名：織女星、牛郎星、天津四)

  秋 天 四 邊 形 飛馬座α、飛馬座β、飛馬座γ、仙女座α

  冬 天 大 三 角 獵戶座α、大犬座α、小犬座α(中名：參宿四、天狼、南河三)

(三)四季主要星座

  春 季 星 座 大熊、小熊、獅子、獵犬、牧夫、天龍、室女、后髮、長蛇

  夏 季 星 座 天鷹、天琴、天鵝、天龍、武仙、北冕、天蝎、人馬、仙王

  秋 季 星 座 仙后、仙女、飛馬、英仙、摩羯、寶瓶、雙魚、鯨魚、白羊

  冬 季 星 座 獵戶、大犬、小犬、金牛、雙子、巨蟹、御夫、天兔、波江


資料來源：

1. 北一女中地球科學學習網站-認識星座與星座盤-認識四季星座：夏季星座http://earth.fg.tp.edu.tw/learn/lookstar/starsum.htm

2.銀河之旅http://www.ydes.ylc.edu.tw/infowww/teach/star/river/htm/movie_index.htm

3.國立台中女子高級中學-中女天文社-許妳一顆星-四季星座http://www4.tcgs.tc.edu.tw/chastro/astro02.htm

4.苗栗縣大坪國小李淑燕老師-遙遊星空-四季星空-夏季星空http://etoe.mlc.edu.tw/materialf/2809/4000.htm；觀星辨位~尋找北極星http://etoe.mlc.edu.tw/materialf/2809/3000.htm；觀星何處去- 辨認星座的三項要訣http://etoe.mlc.edu.tw/materialf/2809/8000.htm