NASA行星科學家飯碗難捧
國立臺灣大學科學教育發展中心特約編譯高英哲
原文作者/Alexandra Witze 編譯來源：〈NASA funding shuffle alarms planetary scientists〉
NASA行星科學部決定重新分配經費，並暫停接受一項重大研究計畫的申請案
史考特．古澤維奇(Scott Guzewich)在美國空軍擔任氣象預報員長達六年後，才轉換跑道成為他夢寐以求的行星科學家。他目前以博士後研究員的身分，服務於 NASA高達太空飛行中心，專研火星大氣。
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然而古澤維奇的夢幻工作可能要變成一場惡夢了。NASA的行星科學部在12月3日宣布，將重新分配挹注各項研究與分析計畫的經費。這聽起來像是官僚作業的重新洗牌，卻挑動了美國行星科學家的敏感神經：他們覺得在這個經費日益緊縮的年代，自己即將成為被排除在外的一員。尤其是有一項包含近半數行星科學研究提案在內的新研究計畫，2014年卻不給研究員提出新的補助金申請案；那些從補助金裡支薪的研究員，到時候就會落到無處請款的田地。「這下我得跳過2014年，到2015年才能送案。」古澤維奇說。「要是到時候還領不到錢，我想我就得去渥爾瑪打工了。」
幾乎全美的行星科學家，或多或少都是靠NASA總金額達12億美元的行星科學部補助金在做研究。許多老資格或比較有名望的研究員，可以從火星登陸車「好奇號」(Curiosity)或是土星探測太空船「卡西尼號」(Cassini)，這類的個別任務中拿到錢；像是古澤維奇這樣的年輕科學家，就相當倚賴總金額約2億5000萬元的研究與分析預算過日子——這筆錢是給對行星任務傳回的資料，進行研究分析的科學家拿去用的。根據位於美國亞利桑納州土桑市的行星科學研究所，在2010年所進行的調查顯示，美國有將近半數的行星科學家，倚賴這項計畫提撥他們一半以上的薪水。
NASA的管理階層在一場虛擬的市政廳會議中，提出研究經費重新分配的計畫，令許多人感到相當錯愕。喬治亞理工學院行星科學家布蘭妮．施密特 (Britney Schmidt) 說：「人們擔心他們快要沒頭路了，這消息真是嚇死人。」
沒有人會否認研究分析計畫的經費需要做調整。把經費重新洗牌，可以清掉一大串尾大不掉的資金挹注計畫，重整為五大主題：新行星、太陽系相關作業、可居住行星、外星生物學、以及太陽系觀測。這些新領域中最為龐大，也可能成為最受歡迎的，是太陽系相關作業；然而在那場NASA舉辦的市政廳會議中，有人卻說直到2015年2月前，該領域都不會接受請款提案。這是壓垮許多靠著不斷申請補助金，勉強度日的研究者的最後一根稻草，因為他們手頭上有的資金，大多會在可以申請新的補助金之前就用光光了。
金星與土衛泰坦的大氣
國立臺灣大學大氣科學系陳穎霖
地球大氣充滿許多有趣的天氣現象，皆肇因自水的相態變化。不禁讓人想問，在我們的太陽系中，是否也有其他的星體擁有類似的特性（能夠成雲降水，或是有其他物質相態的變化）？
一、金星──硫酸雨
金星(Venus)這個以美神維納斯命名的行星，是太陽系所有類地行星中質量大小最接近地球的，可以說和地球是孿生關係，同時也是所有行星中最亮的，肉眼亮度可至負四等。由於金星相當鄰近地球，所以科學家對其大氣瞭解較多，金星擁有比地球大氣更濃密、厚重的大氣，主要的氣體組成為二氧化碳、氮氣及二氧化硫，其表面大氣壓更高達92大氣壓，相當於地球海面下910公尺處的壓力；由於她濃密的二氧化碳大氣，導致失控（逃逸）的溫室效應，表面溫度可以高達攝氏470度。
目前認為金星的大氣有風、有雲也有降「水」，甚至觀測到劇烈的閃電現象。金星表面極高的溫度及壓力，使得表面的二氧化碳不再以二氧化碳氣體形式出現，而是超臨界流體，密度極高的流體，也讓極小的風速(通常0.3~1.0m/s)擁有能夠搬動表面沙塵、岩石碎屑的「風力」。金星高層大氣的成雲現象主要是由二氧化碳、二氧化硫、水蒸氣因光化學反應而形成大量的硫酸。
這濃密的「硫酸」雲層，甚至還會產生毛毛雨呢！不過從其大氣垂直溫度分布可推測(如圖一)，這些降水並不會真的落到表面，而是從高層大氣落下後在距地表25公里處便再蒸發了，所以金星上的雲比較接近地球上所觀測到的幡狀雲，而表面是相當乾燥。
圖一Wikipedia金星大氣圖
二、土衛泰坦──甲烷
泰坦一直是科學家抱持濃烈興趣的研究對象，因為他具有濃密的大氣，大氣成分主要是氮氣以及可能孕育生命的甲烷。泰坦是太陽系第五顆行星─土星的衛星，更是僅次於木衛三太陽系第二大的衛星。泰坦因為被土星潮汐鎖定，公轉和自轉期相同，接近十六天，表面溫度僅有攝氏-178度，表面底下有冰層，冰層下約有直徑3400公里的固體核心，由於壓力效應，內部仍保持炙熱狀態。
泰坦是太陽系除了地球以外唯一擁有濃厚氮氣大氣層的星球，其大氣層的自轉速度和金星一樣遠大於自轉速度。他的大氣層比地球更濃厚，表面氣壓約地球的1.45倍，在2、300公里高的地方，由光化學反應造成不透明的霾層阻擋了陽光的入射，使得泰坦大氣在大部分的波段下是不透明的，直到2004年卡西尼任務才首度獲得其表面直接的影像。
好臭氧vs.壞臭氧
國立臺灣大學大氣科學研究所王啟芸研究生
眾所皆知，如果不是因為臭氧層的存在，吸收了大部分的紫外線，生物無法得以由海洋往陸地發展。因此，大家對臭氧的印象都是幫助生物生存與繼續演化的好角色。然而，在對流層的臭氧則扮演截然不同的角色。相對於平流層的「好」臭氧，我們也許可以稱對流層內的臭氧為「壞」臭氧，因為人類若暴露在過量的臭氧環境之下，容易產生急性呼吸道病變，並且容易引起氣喘患者的死亡。除此之外，植物若暴露在高臭氧濃度環境中，會降低其初級生產力。此外臭氧為溫室氣體的一種，人類污染所製造的臭氧因此會幫助全球暖化。
好臭氧和壞臭氧的產生方式也不盡相同(圖1)。平流層臭氧的形成主要是藉由氧分子被短波長的紫外線光解而產生氧原子，其再與氧原子結合所形成。而對流層中短波長紫外線微弱，因此臭氧主要是經由二氧化氮(NO2)光解所產生的氧原子，其再與氧分子結合而形成。空氣在高溫燃燒下，會產生大量的一氧化氮氧(NO)以及一些NO2，而大部分NO會迅速氧化為NO2。因此人類燃燒活動，包括汽機車排放、工廠排放、生質燃燒等，都會間接影響臭氧濃度。像是VOC (Volatile Organic Compound, 揮發性有機化合物)更會加強這個過程。
