2009年11月8日 星期日

單元10 日夜(地球自轉)、四季(地球繞太陽公轉)、潮汐(地月引力)

上課內容:http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1187

上課講義:http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1188


一、地球是怎麼自轉的?
    白天和黑夜是如何交替的 ? 當天空逐漸泛白,然後太陽出現在東方時,新的一天就開始了。隨後太陽好像在天空中沿著一道圓弧線(此路徑稱為「黃道」)往上爬,直到某個高度(此時竿影指向正北)後又往下落,最後完全沉入西方,天空也由泛紅而暗淡下來,結束了白天的時間。當夜色來臨時,星辰似乎也是以相同的「東升西落」方式在進行著。看起來它們好像是在繞著地球旋轉,但事實上,現在我們知道這是由於地球自轉所造成的現象。
    在天文學中,一般是從星空中的「不動點」(現今位處於北半球者,是可以在北極星附近找到此點)定義出南北方位(正是地球自轉軸的指向)。科學家告訴我們地球自轉的方向正如右手所示:以你矗立的右手姆指代表地球自轉軸指向「北極」,其餘四根指頭彎曲的方向就表示地球自轉的方向。此時位在地球表面上的你,若躺臥在草地上且仰首上方正是北方,將看到太陽和星辰都是從你的左側(不一定是正東邊)升起來,且它們都會往你的右側移動。

二、如何定義「一天」?
    依據天文學家的定義,太陽系的行星的自轉一圈,稱為此行星的「一天」。換句話說,「地球自轉一圈」就是地球的「一天」,也就是「一晝夜」的時間長度。這個由地球自轉所定義出來「一天」的時間長短,是和地球自轉的快慢有關聯的。一天等於 24 小時嗎? 答案是否定的。因為地球除了自轉外,還有繞行太陽公轉的現象;也就是說地球依循右手表徵方式約 365.25 天繞行太陽一圈,當地球自轉一圈的時間,它在公轉軌道上也約走了 1 度,所以一天約略少於 24小時 !

三、晝夜等長嗎?
    地球除了有自轉外,也有著繞行太陽公轉的現象。而且地球的自轉軸和垂直於繞行太陽公轉的平面 (俗稱為「黃道面」) 間有著 23.5度的夾角。就是因著這傾斜的夾角,使得地球在繞行太陽公轉期間才有春、夏、秋、冬四季明顯的氣候變化。每當北半球的夏天 (南半球的冬天),太陽直射在北半球時,當日立於北半球地面的「圭表 」(或竿影) 影子會是一整年中較短的時日。而當北半球的冬天 (南半球的夏天) 時,太陽直射在南半球上,當日立於北半球地面的「圭表 」 影子會是一整年中較長的時日 。所以一整年當中,每天的晝夜時間長度都不盡相同。而且白晝時間在夏天時,高緯度地區會比低緯度地區來得長;反之,在冬天時,高緯度地區的白晝時間會比低緯度地區來得短。在同一時刻,全世界各地的鐘所指示的時間都不盡相同,而且同時包括陽光可以照射到的白天和照射不到的夜晚。所以我們從事長途旅遊時,會經過不同的「時區」。

四、午前、午後和正午
    標示著「A.M.」的時間是代表著由午夜 0:00 算起,一直到正午 12:00 為止的這段「午前」時間。相同地,標示著「P.M.」的時間是代表著由正午 12:00 算起,一直到午夜 24:00 (或標示為 0:00 ) 為止的這段「午後」時間。而所謂的「正午」是太陽位於天空最高點的時刻,也是當天我們所在的地區位置最接近太陽而且是最亮的時刻,同時也是竿影指向北方的時刻。因為地球自轉,地面上不同地區「正午」的發生時間就會不同。為了方便分辨,我們就將整個地球區分成好幾個「時區」,起點是在經度零度 (經過格林威治天文台) 的子午線上 。

五、如何定義「一年」?
    地球除了有自轉外,也有著繞行太陽公轉的現象。實際上地球繞行太陽公轉一圈的時間約為 365.2422 日,我們定義這個規律的周期為一個「回歸年」。正因為這個回歸年的時間長度不是正好為整數,所以我們以「平年」365日和「閏年」366日來描述一年的長短。

六、四季變化的原因
    又因著地球的自轉軸和垂直於繞行太陽公轉的黃道面間有著 23.5 度的夾角,使得地球在繞行太陽公轉期間有春、夏、秋、冬四季明顯的氣候變化。當太陽直射在北回歸線上時,北半球當日為「夏至」,立於地面的「圭表 」( 或竿影 ) 影子 (正中午時竿影正指向北方) 會是一整年中最短的時候 (而南半球的當日為「冬至」) 。然後太陽蹤跡逐漸南移,當太陽正位於地球赤道的上空時,就是北半球的「秋分」 (南半球的「春分」) 時刻。然後蹤跡逐漸再往南移,直到直射在南回歸線上時,北半球當日為「冬至 」(而南半球的當日為夏至), 在北半球圭表的影子會是一整年中最長的時候。接著太陽蹤跡會向北移動,如此周而復始的規律現象,正是先民們很早就熟悉的自然現象,地球上的萬物作息,都會隨著這個周期的變化而有著明顯的周期性的規律。

七、四季和 24 節氣
    地球繞行太陽一周就是一年,隨著春夏秋冬四季氣候的周期性變化, 先民將冬至到次年冬至整個回歸年時間平分成十二等分,每個分點稱為「中氣」, 再將中氣間長均分為二,其分點叫作「節氣」。這十二中氣和十二節氣的統稱為「二十四節氣」。 我國在農業社會時期的春耕、夏耘、秋收、冬藏等日常起居作息生活,都與二十四節息息相關。 由於歷代領域大都在黃河流域,節氣名稱因此依該地區氣候變換和耕耘、播種等農事來命名。 二十四節氣名稱首見於《淮南子˙天文訓》,二十四節氣按它們的含義可分成四類:

    1. 表示寒暑變遷的有:立春、春分;立夏、夏至;立秋、秋分;立冬、冬至。
    2. 象徵氣溫變化的有:小暑、大暑、處暑、小寒、大寒。
    3. 反應降雨量的有:雨水、穀雨、白露、寒露、霜降、小雪、大雪。
    4. 標示農事活動的有:驚蟄、清明、小滿、芒種。

八、潮汐現象
    潮汐是地球上的海洋表面受到太陽和月球的潮汐力作用引起的漲落現象。潮汐造成海洋和港灣口積水深度的改變,並且形成震盪的潮汐流,因此製作沿海地區潮汐流的預測在航海上是很重要的。在漲潮時會埋在海水中,而在退潮時會裸露出來的潮間帶,是潮汐造成的重要海洋生態。
    潮汐的變化位置與月球、太陽和月球的相對位置有關,並且會與地球自轉的效應耦合和海洋的海水深度、大湖及河口。潮汐現象除了發生在海洋之外,也會在其它引力場的時間和空間系統內發生。
    在每天的海平面變化,特別是在淺海和港灣實際發生的,不僅受到天文的潮汐力的影響,還會受到氣象(風和氣壓)的強烈影響,例如風暴潮。

資料來源:
1.地球是怎麼自轉的?、一天的定義、12 時辰的定義、計時的標記▁小時、一天等於 24 小時嗎 ? http://web2.nmns.edu.tw/Exhibits/91/time/dt_01.htm
2.晝夜等長嗎?、你所在位置的時間、世界標準時http://web2.nmns.edu.tw/Exhibits/91/time/dt_05.htm
3.竿影的奧秘—圭表與日晷、午前、午後和正午http://web2.nmns.edu.tw/Exhibits/91/time/dt_02.htm
4一年的定義、星空變化的規律時間、四季變化的原因、四季和 24 節氣、陽曆是怎麼制定的 ?、新年是那一天 ? http://web2.nmns.edu.tw/Exhibits/91/time/yt_01.htm
5.潮汐<維基百科,自由的百科全書>http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%BD%AE%E6%B1%90

2009年11月3日 星期二

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)。



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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。

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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。 c1_2a


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

2009年10月28日 星期三

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。

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        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。
Solar eclipse animate (2010-Jan-15).gif
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

 T_aipei_Taiwan_2010Jan15_anim
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)


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。

2

        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。

Solar1
Solar2
Solar3
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。

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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。
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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
ASE2010globe1b1 Special web page for the Annular Solar Eclipse of 2010 Jan 15(日環食)
TSE2010globe1b2 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:
bannerEclipse2008

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

2009年10月22日 星期四

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


10/24 (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。

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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"1

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。

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2009年10月18日 星期日

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