【探索18-8】人類要成為跨行星物種,往哪裡去?怎麼去?

■「如果想要減肥,就去火星吧!地球上100公斤,到火星只有38公斤,不管是跑跳或參加奧運都會很厲害!」孫維新開玩笑地說。
火星一直是人類極力想去探索的太陽系行星,它比地球小很多,體積只有八分之一。只是這個探索歷程幾家歡樂幾家愁。歐洲太空總署(ESA)曾在十年前發射「小獵犬二號」(Beagle 2),試圖登陸火星,可是卻在登陸過程中失去訊號,消失得無影無蹤。焦急的ESA只好向NASA求助、幫忙搜尋,不過直到兩年前才發現小獵犬二號的蹤跡。小獵犬二號因為設計的太陽能板未能完全開啟,無法取得足夠的電力,也阻擋了它對地聯繫的無線電波訊號。

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【探索18-7】乒乒乓乓的宇宙──談天體撞擊的危機

■歷史上曾發生數次大規模的生物滅絕事件,最近的一次發生在約莫六千五百萬年前的白堊紀末期,科學家有足夠的證據相信那時的滅絕事件源自於一次天體的撞擊。當年的撞擊抹去了恐龍統治地表的足跡,那麼下一次呢?事件的主角會是人類這個種族嗎?

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【探索18-6】發現新大陸2.0 ──小天體的探索之旅

■太空任務是了解小行星形狀和大小最直接卻也是成本最高的方式。當小行星構接近地球,天文學家能用電波望遠鏡或自適應光學技術(藉以消除大氣擾動)來觀測小行星的形狀和大小。否則,我們只能依據小行星反射的可見光亮度來估計其反照面積而得知其大小,其中需考慮小行星的反照率及距離。而小行星的質量只能透過多體系統(人工的與天然的)量測。得知小行星大小與質量便能計算其整體密度。目前已知的小行星體密度都小於其組成物質,懷疑其內部結構為瓦礫堆模型,即小行星由許多小碎塊所組成,碎塊中有許多空隙與孔洞,因此有著較組成物質低的整體密度。

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【探索18-5】發現生命起源?探勘外太陽系的地下海洋

■木星的衛星木衛二(Europa),從隕石坑密度推估,是冰殼表面只有1到2億年齡,表示在那時候它的表面還可能佈滿液態水,汪洋一片。伽利略號繞木星運行所傳送回來的資料,發現木衛二表面有很多兩邊高、中間深的裂溝構造(三重帶)條狀物,其中部份呈週期性的半圓軌道痕跡。
科學家認為,這是受到木星潮汐作用,日復一日地被拉扯又縫合,裂縫底下由地下海洋帶上來的物質日益堆疊,久而久之就形成長帶裂溝。那麼木衛二的冰層有多厚呢?地質學家多認為冰殼厚度超過100公里。

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【探索18-4】離開地球之後,你會在火星嗎?

■十九世紀以來,火星人來襲或人類移居火星的情節就不斷出現在小說、廣播等大眾文化之中。近年來,隨著賣座的好萊塢電影《絕地救援》(The Martian, 2015)以及各國的太空科技研究機構、公司宣示2030年成功登陸火星的決心,對於火星的無限想像再次深植我們這個世代的人類。這回,讓曾瑋玲老師暢談當今火星研究的成果,並剖析火星登陸計劃還面臨什麼樣的挑戰。

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【探索18-3】重返月球:發現你所不知道的月亮

■月亮,抬頭就能夠在夜空中輕易地發現它的存在,古今中外多少詩詞故事描寫迷人的月亮,但是,你真的瞭解月亮嗎?中研院地球科學研究所特聘研究員趙丰博士,從科學角度,剖析月球和地球之間千絲萬縷的關係
趙丰博士分析太陽系家族指出,地球是太陽系的小號成員中最大的一顆,月亮半徑1737公里、地球半徑6730公里,以行星和衛星的相對比例來說,月球是一個非常大的衛星。對比來看就發現,木星和火星的衛星都非常地小。

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【探索18-2】太空探秘的那些人事物

英國作家王爾德曾道:「我們都生活在溝渠之中,但有些人仍仰望繁星。(We are all in the gutter, but some of us are looking at the stars.) 」無論是源自希臘神話的十二星座故事,抑或仰賴星辰判別吉凶的占卜術,人類對太空的綺麗想像從未停歇。然而,人類開始將探索的觸角伸至地球之外,拉開太空探秘的序幕,大概可以從冷戰時期美國與蘇聯的太空競賽說起。這期的探索講座「太空探秘故事的那些 W:What When Where Who Why hoW」,曾在美國國家航空暨太空總署(NASA)任職、現為中研院研究員的趙丰教授,便由美蘇對峙的這段歷史出發,回顧人類太空發展史的重要里程碑,並與聽眾分享他鑽研行星物理數十年的知識與親身經歷。

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【人物專訪】孫維新:發展人類成為跨行星物種是現在進行式!

■孫維新認為「成為跨行星物種」是這個時代的人類必須是思考的議題。他說,這不代表人類必定會搬去新的行星居住,「太空採礦」也可以是其中一個選項。在火星和木星之間的小行星帶未來可能是人類新的礦場,有些小行星富含礦產,若能夠將它們拖行到月球附近,就有利於採礦公司將有價值的礦產帶回地球研究或使用。

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【人物專訪】笑談天文,科學與美的邂逅——訪陳文屏老師

■人類在剛出生時,呱呱墜地,家人圍繞歡欣鼓舞;死亡時則以壽終正寢、平靜離世為上乘。恆星則正好相反,悄無聲息地自暗星雲中誕生,瀕臨死亡時才大放異彩,將一生核融合所製造的複雜元素伴隨著星體爆炸撒回宇宙之中。陳老師戲稱自己就像是星星的婦產科醫師,用紅外線望遠鏡紀錄下這群因為在重重塵霧中誕生而不起眼,不引人注意的「星星嬰兒」們,將他們誕生瞬間所放出的高熱紀錄下來,隔著星際間遙遠的距離,共享著恆星新生的喜悅。

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【人物專訪】10679小行星──訪章展誥博士

在太陽系中,已被天文學者編上號碼的小行星有六十幾萬顆。這當中編號10679的小行星,於今(2017)年4月在三年一度召開的小行星、彗星、流星國際研討會(ACM 2017)上,由國際天文學會(IAU)宣布命名為Chankaochang—章展誥小行星。沒錯,這顆小行星便是以本次演講的講者,國立中央大學天文研究所的研究學者章展誥博士之名命名,以表彰他在小行星領域的研究貢獻。

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【探索18-1】浴火而生的家園:張中白教授談太陽系的前世今生

大霹靂充其量只是炸開了數不清的原子及其內核子,仍難以解釋現今世上的種種元素與星系組成。大霹靂之初,中子數遠多於質子數,經常甫一形成質量數較大的元素,就因不穩定而衰變成較小的元素了(註一)。大霹靂的產物氫,在中子槍的襲擊下,產生質量數2、3的同位素氘與氚,以及質量數4的氦。再往上呢?自然界中沒有質量數為5的同重素,大霹靂製造的元素也就到此為止了。
改變原子核的組成需要極高的溫度,連大霹靂都未能完成生產諸多元素之任務,僅完成了氫(20%)與氦(80%)。究竟真正的「宇宙煉丹爐」在哪裡?

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【人物專訪】記得你是誰——訪葉永烜老師

戴西.魏德蔓曾提到:「人要高瞻遠矚,應當走出生活裡的山谷與陰影,進入一望無際的高原,讓靈魂遨翔,讓風吹拂頭髮,讓內心充滿偉大的夢想,讓生命、生活和蛻變的熱情恣意奔放」,在該奮鬥的年齡不要選擇安逸,在該把握的時機不要選擇放棄。學術研究如同農夫引水灌溉一般,每到一定的時間就必須對作物施以肥料、灌溉、除草、收割後,重新的播種、插秧再到收割,過程中不僅漫長且路途遙遠艱辛,但是會不斷接觸新事物與創造新知。

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【人物專訪】「卡西尼號是我的養分!」曾瑋玲的土星研究冒險

今(2017)年9月,繞行土星觀測的太空船卡西尼號墜入土星大氣層,結束它在土星系統後長達13年的任務。「卡西尼真的是我博士班論文全部的養分!」臺灣師範大學地球科學系助理教授曾瑋玲這麼說,卡西尼號對她而言就像是多年的研究夥伴般,充滿著深厚的革命情感。

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【人物專訪】以簡馭繁──訪趙丰老師

在訪談的過程中,趙丰常說,他是一個很「懶」的人,所以才獨鍾簡潔的物理。他認為只要能在大學把物理系的基本功扎穩,之後無論是地球物理或其他種種物理的應用學門,其實都僅僅是同一套道理於不同尺度的延伸。通達道理以後,便能以簡馭繁,不用刻意記住,卻也無從遺忘。這讓人想起趙丰前面提到關於台灣教育現況的種種批判,他雖然總愛自嘲「懶」,但背後或許仍有著一份對「簡單」的追求與渴望。

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【人物專訪】山之高,不知其幾千里——訪張中白老師

回顧張中白老師的研究歷程,從碩士以來一路都是使用最傳統的方法在做科學研究,聽從師傅的指示,拿著波盤、地圖就開始上山,紀錄岩石變形的狀況、紀錄破裂的情形,再去計算破裂的「力」由何處而來,當中並沒有太過高深的技術。大家一定會好奇,為什麼傳統的地球化學會與太空科技結合在一起呢?乍看之下兩個學門毫不相關,但事實上應用到尾端的高科技技術卻能互相結合。

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