地科2-22. 星星會動 ??嗎
———— 1111 月月 2929 日 上晚日 上晚 88 時的夏三角時的夏三角
———— 1111 月月 2929 日 上晚日 上晚 99 時的夏三角時的夏三角
5. 實驗步驟
周日運動
描繪地平線、方位與北極星
請標出 11/14 21:00
11/15 1:00
11/15 5:00 獵戶座所在
請觀察獵戶座的運動回答下
列問題:
A. 星星的運動方向是?
B. 直線 or 圓周運動(中心)
?
C. 運動速度?( °/hr )
( 請加以說明 )
周年運動
描繪地平線、方位與北極星
請標出 11/11 22:00
1/11 22:00
3/11 22:00 獵戶座所在
請觀察獵戶座的運動回答下
列問題:
A. 星星的運動方向是?
B. 直線 or 圓周運動(中心)
?
C. 運動速度?( °/mon )
( 請加以說明 )
31. 繼續回答下列問題:
如果你觀星的位置在北緯 25 度。那麼:
5. 你會看見北極星的仰角?天球赤道的仰角
為?
6. 越接近北極星,恆星周日運動停留在地平
面上的時間越長或短?為什麼?
7. 赤緯幾度內的星星永遠不會落入地平面下
?幾度內的星星永遠不會升上地平面?
8. 赤緯幾度的星星在地平面上的時間等於地
平面下的時間?
34. 星星的亮度—星等
1. 數 越小,越亮。值
2. 每相差 5 個星等,亮度差 100
倍。 ( )
10 125
2
2
1 mm
B
B −
=
B :亮度
( 能量 / 單位時間 * 單位面
積 )
m :星等5.2
)(
12 mm −
=
例:太陽視星等 -26.5 ,天狼星視星等 -1.5 ,兩
者亮度差幾倍?
35. 天文上所使用之距離單位 (1)
天文單位
AU , Astronomical Unit
地球到太陽的距離
3 × 108
m/s × 500s
光年
Ly , Light year
光一年所走的距離
3 × 108
m/s × 86400s × 365 天
37. 絕對星等的求法 (1)
光度 L(Luminosity) :天體每秒輻射之總能量,
單位為瓦 (J/sec)
亮度 (B) :
即物理之照度 (I , Illuminance) ,單位勒克斯
(lx=lux)
單位面積收到的光度 ( 能量 / 單位時間 * 單位面積 )
亮度 (B) 與光度 (L) 、距離 (d) 之關係
d
L
B 2
∝
38. 某星,
與地球距離為 d pc ,光度 L ,亮度 B1 ,星等為 m1
當移動至 10pc 處,
與地球距離為 10pc ,光度 L ,亮度 B2 ,星等為
m2
利用
絕對星等的求法 (2)
( )
10 125
2
2
1 mm
B
B −
=
d
L
B 2
∝
10
10
)(
5
2
2
2
mM
L
L
d −
= 1010 )(
5
2
2
2
mM
d
−
=
40. 絕對星等的求法 (4)
例 1 :
某星視星等為 1 ,絕對星等為 0 ,請問該星體
與地球的距離: d > 10pc , d = 10Pc ,或 d <
10pc
例 2 :
天狼星視星等約 -1.5 ,已知天狼星與地球距離
為 8.6 光年,請問天狼星之絕對星等約為?
(A)3.5 (B)1.5 (C)0 (D)-2 (E)-4.3
測驗:
某星視星等約 2 ,已知某星與地球距離約 100
秒差距,請問某星之絕對星等約為?
42. 恆星的顏色與所對應的 度溫
顏色 藍 藍白 白 黃白 黃 橘 紅
溫度 K 高
低
光譜類型 O B A F G K M
Oh , Be A Fine Girl Kiss Me.
這與紅橙黃綠藍 紫的顏色有關 ?靛 嗎
47. 太陽系成員 (1)
恆星: 太陽
行星: 水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
矮行星:冥王星
Mercury
Venus
Earth
Mars
Jupiter
Saturn
Uranus
Neptune
Pluto
辰星
太白 明 長庚啟
熒惑
歲星
鎮星
其他:小行星、彗星、衛星
49. 太陽系成員 (2)
小行星:例:穀神星 ( 已升為矮行星 )
體積小、形狀不規則
成分:石塊及金屬
主小行星帶 ( 火星與木星間 ) 的小行星。
火星軌道 的小行星內 ( 近地小行星 )
在其他行星的軌道上運行的小行星
例 : 有部分小行星軌道和木星相同,稱為特洛
伊群小行星。
土星和天王星之間的小行星
科伊伯帶 (Kuiper belt) 小行星
50. 彗星
例 : 哈雷彗星,約 75 或 76 年可見。上
一次 1986 年,下次 2061 年。
彗星的結構
彗核
彗髮
彗尾:
離子尾( ion tail ) :藍色,筆直背離太陽
塵埃尾 (dust tail) :白色,形狀多樣
Comet ISON : 2013 年 11 月左右
離子尾
塵埃尾
太陽系成員 (3)
51. 太陽系外圍 歐特雲帶 (Oort cloud) ,長周期彗星故鄉
( 回歸周期 200 年以上 ) 或單次彗星
在海王星的外圍環繞著一環柯伊伯帶 (Kuiper
belt) ,短周期彗星故鄉 ( 回歸周期 200 年內 )
54. 太陽結構
1. 核心
2. 輻射層
3. 對流層
4. 光球— 6000K
太陽黑子 – 4000K
日中有金烏
週期 11年—蝴蝶圖
米粒組織
5. 色球
6. 日冕
太陽風
太陽系成員 (4)
55. 太陽風
地球磁層可以 住擋 99 % 的太陽風,使
其無法直接進入地球表面,是地球大氣
最外面的保護層。磁層會被太陽風壓縮
地球磁層內,有兩層輻射特別強的區域
,稱為范艾倫輻射帶,分別位於距地面
約 3,200 公里及 16,000 公里高度,
地球磁場
捕捉的太
陽風粒子
所形成
This image is a full-disk
view of the X-ray Sun
66. 練習題
照片中可辨識出 A 、 B 、 C 、 D 、 E 五
種星體,請依 近到遠 排序。
A :有彗尾的彗星
B :冥王星
C :星系
D :星雲
E :恆星
. A
. B
. C
. D
. E
Editor's Notes 2.2.3 星光的秘密
夜空中閃閃發光的恆星,仔細看,有著不同的顏色。夏季大三角中的織女星看起來是白色,隔著銀河的牛郎星也是白色;冬季大三角中天狼星看起來是白色,而參宿四則有點偏紅(圖2.18)。對恆星來說,星光顏色可以推想和星球表面的溫度有關。藍色的恆星表面溫度比紅色的恆星表面溫度高(表2.5)。
恆星看起來亮不亮,除了和它的發光強度(光度)有關之外,還跟恆星與我們的距離有關(參考圖2.19)。
描述恆星在地球上觀測到的亮暗程度稱為視星等,而描述恆星真實的發光強度稱為絕對星等。
視星等是將恆星亮度量化的一種表現方式,每差5 個星等,恆星的亮度約相差100倍。也就是說,視星等每差1 等,亮度相差2.512 倍。通常以織女星為標準,視星等定為0 等,比它暗100 倍的星,稱為5 等星,反過來說,亮度比它亮100倍的恆星是 -5 等星。視星等愈大,代表恆星的亮度愈暗。6等星是人類肉眼所能看到的極限(參考圖2.20)。
絕對星等是指恆星真實的發光強度,所以在描述恆星的絕對星等時,必須將恆星距離遠近所產生的因素除去。因此我們將各恆星都擺在距地球同一距離地方來比較(圖2.21)。假設我們可以把恆星都搬到距離我們32.6 光年的地方,這時候,我們所看到的亮度叫做絕對星等。和視星等的差異相似,我們定義每差5 個星等,絕對亮度約相差100 倍。絕對星等愈小,代表恆星的絕對亮度愈高,也就是光度愈強。
以太陽為例,太陽的絕對星等只是中等(約4.8 等),但是,由於它是最靠近地球的恆星,所以它的視星等是所有恆星中的冠軍(約 -26.7 等)。恆星的視星等,是蒙上了距離面紗後的量,使得有些實際發光本領並不強的恆星,看起來卻是相當的亮。
《圖表說明》
彗髮其實是彗核的大氣層。彗髮反射太陽光,我們才可看見它。相比下,彗髮的體積比彗核大得多。
彗尾則是彗星的主要特徵。彗尾分有兩種,包括是塵埃尾(dust tail)及離子尾(ion tail)。塵埃尾反射太陽光,因此通常呈黃白色,外型亦會因彗星的移動而稍有彎曲。相反,離子尾的光是來自彗星上被太陽輻射激發的電離子,因此會呈藍色,外型則比較筆直。