天文

誰發現了海王星(Neptune)

誰發現了海王星(Neptune)
國立臺灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

誰最先發現海王星一直存有爭議,不僅關係著個人的榮譽,也牽連著國家的榮辱。在發現海王星一百多年後,真相終於還原,英國格林威治天文台掩蓋了重要的文獻,讓亞當斯(Adams,1818-1892)與法國的勒威耶(Urbain Jean Joseph Le Verrier,1811-1877)並列海王星的發現者。

海王星的發現是紙上作業的結果,是牛頓天體力學的輝煌成就,是經天體力學計算天王星軌道被干擾的情形後,預測其存在,在1846年被觀測証實。根據當時已經發展的牛頓力學理論,計算天王星的軌道位置,發現與實際觀測的位置不同,差距甚至達到60角秒。一個圓有360度,一度等於60分,一分等於60秒,習慣上角度的分、秒稱為角分、角秒,免得與時間單位的分、秒相混淆。當時的觀測精度應在10角秒以內,這就產生了問題,當時分為兩派來解決這個觀測與理論上的差異。

意外發現天王星(Uranus)

意外發現天王星(Uranus)
國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

在1781年以前,在人類所認知的宇宙中,並沒有天王星。它的發現具有傳奇色彩,是在一個天文狂熱愛好者的辛勤觀測下所發現的,在數算恆星的過程中的意外發現。
自古以來,人類就知道天上有金木水火土五顆行星。文藝復興時期以後,經過哥白尼、伽利略、刻卜勒等人的貢獻,地球成為環繞太陽的行星之一。天王星的發現代表了勤奮觀測,意料之外的發現。

在十八世紀的時候,學術人士認為恆星均勻散布在宇宙中,因此可以藉著計算星星數量的方法來估計宇宙的大小,星星愈密集,表示宇宙厚度愈大;相對的,星星稀疏的天區,則表示宇宙在這方向的距離比較短。當代的大哲學家康德也持這樣的論點,但是沒有天文學家去進行數算星星的觀測。當時德裔英國音樂家及業餘天文家威廉‧赫瑟爾(William Herschel)決定進行數算星星的繁重工作,他將星空劃分為683個區域,和妹妹卡洛琳兩人合作,使用望遠鏡夜夜進行觀測。威廉看著望遠鏡觀察星星的亮度與特徵,卡洛琳則在室內就著煤油燈一一紀錄。

大量的水從金星(Venus)逃逸

大量的水從金星(Venus)逃逸
國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

金星,西名維納斯(Venus)一個神話中掌管愛與美的女神,一個籠罩在濃雲密佈下的行星。歐洲太空總署發射升空的金星特快車號太空船提供了一個新線索,讓科學家了解金星如何流失水分。水是生命所需,地球與金星的體積差不多,也大約在相同時期形成,天文學家因此認為,兩行星在形成之初應該有大致相同份量的液態水。但是在目前,地球大氣與海洋所擁有的液態水,是金星的10萬倍。

金星特快車是歐洲太空總署所發射升空的太空船,在2005年11月9日於哈薩克成功升空,經過153天的航行,於2006年4月進入抵達金星,經過數個月軌道調整,於當年6月4日開始探測金星。在2006年與2007年環繞金星,研究金星的大氣與電漿環境,調查金星大氣的溫室效應,雲層的特性、不同高度霧霾的形成,大氣逃脫過程,大氣與太陽風的交互作用,以及高層大氣高速自轉的力學機制。也研究金星的微弱磁場,在離表面80公里處的紫外線吸收情形,表面之高電波反射區,大氣與地表的交互作用,火山與地震活動等等。

均變論(Uniformitarianism)

均變論(Uniformitarianism)
國立台灣師範大學地球科學所科學教育組林蓓伶碩士生

均變論  均變論(Uniformitarianism)在科學哲學上的假定是自然作用在現在時間中的運作與過去時間中的運作是相同的。均變論在方法學上時常被定義為"現在是通往過去的一把鑰匙"

  和均變論相仿的地質概念可追溯自1072年波斯地質學家Avicenna的著作醫療之書(The Book of Healing)。其後均變論被18世紀末蘇格蘭的博物與地質學家James Hutton系統化,而James Hutton的理論之後被John Playfair精緻化並在1830被Charles Lyell的地質原理通俗化。而均變論(Uniformitarianism)這個名詞的產生是由William Whewell在1832年所創造的,他同時也是災變論名詞的創始人。

均變論的四大主要內涵

  均變論雖然常常被看做是一個單一的概念,但實際上他是由四個同系統但不同概念的內涵所合成的理論。古生物與進化理論學者Stephen Jay Gould在1965年的文章中描繪了他的四個主要內涵

1相同的法則(Uniformity of law)
2相同的種類(Uniformity of kind)
3相同的程度(Uniformity of degree)
4相同的結果(Uniformity of result)

第一個內涵已快速的成為科學家共識的一部分,但第四個內涵卻普遍被19世紀中葉前的科學家所拒絕。第二個特別是第三個內涵時常被不相信此假定的科學家所質疑,但在20世紀後卻有越來越多的科學家支持他們。

搜尋系外行星

搜尋系外行星 (Extrasolar Planet)
國立臺灣師範大學地球科學所許瑋琇碩士生 / 國立臺灣師範大學地球科學系陳林文教授責任編輯

在太陽系外是否存在著與地球相似的行星,同於孕育著外星生命?為了解答這個疑問,天文學家過去便已透過地面望遠鏡搜尋浩瀚星河中有可能存在生命跡象的星球。

為了擺脫地面望遠鏡的限制,2009年臺灣時間三月六號美國航空暨太空總署(NASA) 發射克卜勒太空望遠鏡,以解答這長期以來的疑問:究竟地球是否為這宇宙中唯一能孕育生命的星球。

解讀天文照片–以船底座星雲(Carina Nebula)為範例(下)

解讀天文照片–以船底座星雲(Carina Nebula)為範例(下)
高雄市立瑞祥高級中學地球科學科莊福泰教師 / 國立台灣師範大學地球科學系陳林文教授責任編輯

接下來我們來觀察這個區域

先放大橘色區塊

兩個黑暗的塵埃柱狀塔在成蔭的氫分子雲上方,彎曲的塵埃柱不斷受到來自附近大質量恆星所發出強烈輻射的侵蝕;在這些濃厚星雲的內部,恆星正在誕生,只是視線被遮蔽了。如果將上上圖的黃色區塊放大觀察

解讀天文照片–以船底座星雲 (Carina Nebula) 為範例(中)

解讀天文照片–以船底座星雲 (Carina Nebula) 為範例(中)
高雄市立瑞祥高級中學地球科學科莊福泰教師 / 國立台灣師範大學地球科學系陳林文教授責任編輯

先回想上集的全圖

我們把圖中的區塊放大來看

大約300萬年前,成團狀的星際氣體和塵埃發生坍陷而形成星雲中的第一群恆星,有些恆星聚集成群,圖中為Trumpler 14星團

在這圖中,比較引人注意的是一些混亂的線條,但你有沒有注意到在這個星雲區域有一個巨大氣泡(bubble)存在,你找到了嗎?

解讀天文照片–以船底座星雲 (Carina Nebula) 為範例 (上)

解讀天文照片–以船底座星雲 (Carina Nebula) 為範例 (上)
高雄市立瑞祥高級中學地球科學科莊福泰教師 / 國立台灣師範大學地球科學系陳林文教授責任編輯

美國太空總署為了慶祝哈柏太空望遠鏡升空17週年,發布了一張船底座星雲(Carina Nebula) 的超大全景照片,這張照片全寬涵蓋了50光年的範圍,呈現了船底座星雲中間最猛烈狂野的漩渦,此處是恆星誕生和死亡之處,這張照片由哈柏太空望遠鏡的高階研究相機 (ACS) 所拍攝的48張照片拼接而成。

船底座星雲位於船底座,距離地球約7500光年遠。由於許多恆星在此誕生和死亡,使得星雲形狀極為狂亂。船底座星雲有許多質量巨大的恆星,這些恆星的質量甚至是太陽的100倍以上,以致其發出強烈的光芒將周圍的氣體都加熱而發光,下圖為中間偏左區塊放大後,黃色的圓圈為大質量恆星

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