高中學測
112年
自然
第 43 題
📖 題組：
找尋其他適合居住的星球是科幻小說的經典題材。以目前地球科技，前往太陽系外仍然困難，而在太陽系內，相較於距離地球較近的月球或金星，火星最可能成為地球之外人類長期居住的星體。表6為火星與地球的數據比較。
找尋其他適合居住的星球是科幻小說的經典題材。以目前地球科技，前往太陽系外仍然困難，而在太陽系內，相較於距離地球較近的月球或金星，火星最可能成為地球之外人類長期居住的星體。表6為火星與地球的數據比較。
與地球相比，下列有關火星的敘述，何者正確？
- A 火星表面的北回歸線，大約在北緯25度
- B 火星春夏秋冬各季節的時間比地球短
- C 火星受到更強的太陽潮汐力
- D 火星在當地春分時，於火星赤道觀測中午時刻的太陽仰角約為65度
- E 火星抵禦太陽風或宇宙射線的能力遠高於地球
思路引導 VIP
請仔細觀察表6中的數據，特別是「自轉軸傾角」與地理定義的關係。你是否記得地球的「回歸線」緯度是如何根據其自轉軸傾角 $23.5^{\circ}$ 定義出來的？若以此物理邏輯檢視火星的傾角參數，其回歸線緯度應與哪個數值對應？此外，關於季節長短與「軌道週期」的關係，以及「天體磁場」強弱如何影響行星防禦宇宙射線的能力，表中的數據分別提供了哪些關鍵線索？
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AI 詳解
AI 專屬家教
選 D 的同學，你是不是看到表格裡的 $25.2^\circ$ 就反射性拿 $90$ 去減它？這種「數字湊湊看」的讀書態度在考場上就是送死。題目明確說是春分（equinox）且在赤道（equator）觀測，根據基本天文幾何，這天太陽直射赤道，中午時刻的太陽仰角（altitude angle）必然是 $90^\circ$。你選 $65^\circ$，難道火星的赤道長在溫帶地區嗎？連最基本的定義都搞不清楚，後面計算再強也是白搭。
自轉軸傾角與地理定義
這題的核心在於你是否理解自轉軸傾角（axial tilt）對行星區域的定義。地球的傾角是 $23.5^\circ$，所以我們的回歸線（tropic）就在南北緯 $23.5^\circ$；看一眼表格，火星的傾角是 $25.2^\circ$，其北回歸線理所當然就在北緯約 $25^\circ$。至於其他選項，火星公轉週期將近地球的兩倍，季節時間只會比地球更長；距離太陽更遠，太陽潮汐力（tidal force）自然更弱；天體磁場極弱，根本擋不住太陽風或宇宙射線（cosmic rays）。
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