普考申論題
112年
[天文] 天文學概要
第 一 題
📖 題組:
關於太陽系,請回答下列問題:(每小題5分,共25分)
關於太陽系,請回答下列問題:(每小題5分,共25分)
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (一)
相較於水星而言,金星離太陽比較遠,但水星正午時的溫度為攝氏430度,而金星正午時卻高達470度,為何金星比水星還熱?
思路引導 VIP
解答本題應先認知到行星表面溫度並非僅由「距日距離(輻射平衡溫度)」決定,還受「大氣層特徵(觀測環境影響)」的支配。核心解題關鍵在於對比水星的無大氣狀態與金星大氣中極濃厚的二氧化碳所造成的「失控溫室效應(Runaway Greenhouse Effect)」。
小題 (二)
當月全食發生時,其實觀測到的月球表面並非漆黑一片,而是呈現暗紅色,請問原因為何?
思路引導 VIP
作答此題應立刻聯想大氣光學中的兩個核心物理機制:「瑞利散射(Rayleigh scattering)」與「大氣折射(Atmospheric refraction)」。論述時需從太陽光譜出發,說明地球大氣如何過濾短波長光線,並將長波長的紅光折射至地球本影區內,最後提及觀測時的大氣環境對最終顏色的影響。
小題 (三)
有時新聞報導會有「超級月亮」,請問何謂超級月亮?又為何有超級月亮?
思路引導 VIP
看到「超級月亮」,應直覺聯想到月球的「橢圓軌道」與「月相變化」兩個週期的重合。作答時需明確區分月球的「本徵性質(實際大小不變)」與「觀測性質(視直徑與視亮度增加)」,並運用克卜勒第一定律解釋地月距離變化的成因。
小題 (四)
原本說太陽系有九大行星,但在2006年後國際天文聯合會大會將冥王星排除在太陽系的行星名單之外,請問冥王星為何被除名?
思路引導 VIP
看到此題,應立即聯想到2006年國際天文學聯合會(IAU)對『行星』制定的三大物理與軌道力學條件。解題關鍵在於列出這三項標準,並運用天體動力學的觀點,精確指出冥王星因無法『清除軌道鄰近區域』而落選,最後補充其目前『矮行星』的天文學定位。
小題 (五)
我們每年都會在某個時段,特定天空位置看到流星雨(如每年7月20日至8月20日前後出現英仙座流星雨),請問何謂流星雨?為什麼會有流星雨?
思路引導 VIP
作答此題應從『觀測特徵』與『物理成因』兩個層面切入。首先定義流星雨的觀測定義(輻射點與群集性),接著運用軌道動力學的幾何關係,解釋地球公轉軌道如何與母體彗星的碎屑帶相交,最後點出透視效應造成的輻射點現象與固定週期的成因。