高考申論題
108年
[天文] 天文觀測
第 一 題
📖 題組：
四、太陽系中有三處是「小天體」環繞太陽的聚集區域： (一)請寫出這三處天體聚集區各自的名稱（3 分），以及它們所處的位置。（3 分） (二)這三個區域的天體，若經由擾動進入內太陽系，從地球旁邊經過並接近太陽，甚至掉落地球上，就分別會是地球上所觀測到的那三種現象？（3 分） (三)2017 年 10 月，夏威夷的「泛星」（Pan-STARRS）望遠鏡觀察到了一個「外星天體」，命名為「奧陌陌」（'Oumuamua），請問是因為這個天體的「軌道」遵循何種「曲線」，才知道它來自外星？（3 分）又經過何種觀測，才知道這個天體是不尋常的長條形？（4 分）經過哈伯望遠鏡的觀測，發現它比單純受到太陽引力所運行的位置，還要超前 10 萬公里，請問這個觀測有何重要意涵？（4 分）
四、太陽系中有三處是「小天體」環繞太陽的聚集區域： (一)請寫出這三處天體聚集區各自的名稱（3 分），以及它們所處的位置。（3 分） (二)這三個區域的天體，若經由擾動進入內太陽系，從地球旁邊經過並接近太陽，甚至掉落地球上，就分別會是地球上所觀測到的那三種現象？（3 分） (三)2017 年 10 月，夏威夷的「泛星」（Pan-STARRS）望遠鏡觀察到了一個「外星天體」，命名為「奧陌陌」（'Oumuamua），請問是因為這個天體的「軌道」遵循何種「曲線」，才知道它來自外星？（3 分）又經過何種觀測，才知道這個天體是不尋常的長條形？（4 分）經過哈伯望遠鏡的觀測，發現它比單純受到太陽引力所運行的位置，還要超前 10 萬公里，請問這個觀測有何重要意涵？（4 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
請寫出這三處天體聚集區各自的名稱（3 分），以及它們所處的位置。（3 分）
思路引導 VIP
考生看到此題應立刻聯想太陽系的小天體（小行星、彗星）的空間分布結構。答題時需依序寫出由近到遠的三個主要聚集區名稱，並具體指出其相對應的行星軌道位置或天文單位（AU）距離，以確保完整拿分。
小題 (二)
這三個區域的天體，若經由擾動進入內太陽系，從地球旁邊經過並接近太陽，甚至掉落地球上，就分別會是地球上所觀測到的那三種現象？（3 分）
思路引導 VIP
本題測驗對太陽系小天體物理性質及動態行為的理解。解題時請抓準題目給予的三個情境關鍵字：「接近太陽」、「從地球旁邊經過」、「掉落地球上」，將其與小天體成分（冰雪揮發物、岩石金屬）結合，即可對應出相應的天文現象名詞。
小題 (三)
2017 年 10 月，夏威夷的「泛星」（Pan-STARRS）望遠鏡觀察到了一個「外星天體」，命名為「奧陌陌」（'Oumuamua），請問是因為這個天體的「軌道」遵循何種「曲線」，才知道它來自外星？（3 分）又經過何種觀測，才知道這個天體是不尋常的長條形？（4 分）經過哈伯望遠鏡的觀測，發現它比單純受到太陽引力所運行的位置，還要超前 10 萬公里，請問這個觀測有何重要意涵？（4 分）
思路引導 VIP
看到此題，應將解題核心鎖定在「軌道力學」、「時間序列光度測量」與「非重力加速度」三個觀測天文學基本概念。首先利用軌道離心率（$e>1$）判斷天體的重力束縛狀態；其次運用光變曲線（Light curve）的振幅變化反推天體的幾何形狀；最後由位置偏移聯想到彗星釋氣（Outgassing）產生的非重力攝動現象。