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高考申論題 106年 [天文] 太陽系

第 一 題

📖 題組:
行星的磁場對於行星大氣有很重要的影響。如果現在地球的磁場突然消失,則:(每小題10分,共20分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

地球大氣結構會如何演變?

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考生應首先聯想到「磁層(Magnetosphere)」作為防護罩的作用。接著分析磁場消失後,太陽風高能粒子直接撞擊大氣層造成的「大氣逃逸(Atmospheric escape)」機制(如離子撿拾、濺射效應),並分層推演對外氣層剝離、平流層臭氧破壞及對流層水分流失的長期演變。

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【破題】 地球磁場(磁層)是保護大氣層免受太陽風及宇宙射線直接侵襲的關鍵防護罩。若磁場突然消失,高能粒子將直接與大氣交互作用,導致大氣層發生劇烈的非熱逃逸與化學結構重組。 【論述】

小題 (二)

對地面上的生命有何影響?

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先思考地球磁場作為「防護罩」的核心功能:阻擋高能宇宙射線與防止大氣被太陽風剝離。接著從「短期/直接輻射傷害」、「長期/大氣流失與氣候變遷」以及「生物生態系統影響(如地磁導航)」三個層次進行條列式推演,確保質性描述具備物理與生物學的邏輯關聯。

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【破題】 地球磁場(Geomagnetic field)是抵禦太陽風與銀河宇宙射線的天然防護罩,若其突然消失,將對地表生命造成短期的輻射危機與長期的生存環境崩潰。 【論述】

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