2015 七月號
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第116期電子報  出刊日期:1040717


科學新文摘

 

冥王星的悲歌

聯合報 孫維新(國立自然科學博物館館長、台大物理系與天文所教授)

新地平線號十三日距離冥王星七十六萬八千公里處拍到的照片,南半球一大片明亮的心形地帶清晰可見。 路透

新地平線號十三日距離冥王星七十六萬八千公里處拍到的照片,南半球一大片明亮的心形地帶清晰可見。 路透

台灣時間七月十四日的晚上七點五十分,新地平線號太空船以五萬公里的時速,從冥王星近旁一二五 ○○ 公里的距離呼嘯而過,太空船上的七組儀器鎖定冥王星緊密觀測,這是人造物體有史以來第一次飛越這個曾經是太陽系第九個行星的遙遠天體,不斷傳回的清晰圖像,讓我們終於有機會一窺這個冰冷未知地帶的真實面貌!

回到八 ○ 年代,那時天文學界對冥王星的起源有套完整而淒美的說法:冥王星原本是海王星四顆衛星中的一顆,有一天,一個外來大型天體從海王星近處擦身而過,瞬間就把第一顆衛星帶走了,第二顆衛星受到拉扯,脫離了海王星的重力場,進入了繞太陽的軌道,就是今天的冥王星;第三顆衛星距離稍遠,拉扯到一半又掉隊回頭,但方向反過來繞行海王星,就是今天海王星逆向公轉的衛星崔頓( Triton );第四顆衛星距離最遠,受到微弱拉扯,將繞行海王星的軌道扯成了一個細長的橢圓,就是今天海王星的大橢圓軌道衛星奈瑞德( Nereid )。

一個簡單理論,同時解決了海王星兩個衛星和冥王星的身世之謎,這是多精采的理論啊!但到了九 ○ 年代中期,天文學家發現了海王星軌道以外,有數以千計的小型天體環繞太陽運行,統稱為「古柏帶」,冥王星不過是古柏帶天體之一!原先的精采理論就成了一個荒誕有趣的笑話,常常被拿出來彰顯人們所提天文理論的脆弱與一廂情願。

從九 ○ 年代中期開始,古柏帶天體一一現蹤,天文學家就給了評語:「冥王星其實不是行星中最小的,而是小行星中最大的!」的確,月球直徑將近三五 ○○ 公里,冥王星還沒有月球大!二 ○○ 五年科學家又發現了一個古柏帶天體 UB313 (中譯「鬩神星」),一開始不知道它確實多大,但在二 ○○ 六年用了哈柏望遠鏡做了初步測量,發現 UB313 直徑約為二六 ○○ 公里,超過了冥王星的二三 ○○ 公里,這下麻煩了,天文學界不得不誠實面對一個久懸的問題:「行星如何定義?」

當年八月,國際天文聯合會在捷克布拉格召開大會,主軸之一就是要解決冥王星的地位問題,有三個選項:(一)增加三個行星,包含小行星帶中最大的穀神星、冥衛一凱倫和 UB313 ,讓行星數量增加到十二個;(二)所有圓的都算!行星數量瞬間暴增到六十三個;(三)移除冥王星,行星數降為八個。

第一個提案顯然鄉愿,討好美國人,一七八一年英國人發現天王星,一八四六年法國人發現海王星,好不容易美國人在一九三 ○ 年發現了冥王星,又要把它幹掉?第二個提案簡直荒唐,我看到就開始同情小學生,六年要背六十三個行星?還好與會的天文學家睿智果決,通過第三案,直接將冥王星降為矮行星,從此讓我們上課講太陽系變得容易許多!

但這作法讓許多人在感情上難以接受,尤其那些冥王星在他命盤上扮演重要角色的人!後來經仔細測量,發現鬩神星直徑二三二六公里,冥王星二三七 ○ 公里,但也無法改變既成事實,兩個天體都被歸類成「矮行星」!這也連累了今天的主角「新地平線號」太空船,二 ○○ 六年它風光出航,是艘「行星探測太空船」,還沒走多遠就被降級為「矮行星探測太空船」!

話說回來,我們對太陽系的瞭解不斷更新,不過三百年前,人們只知道有金木水火土,那時天王海王冥王早已存在,人們只是看不到!那今天這八個行星的架構還可以維持多久?有人說,從海王星以外的古柏帶直到太陽系邊緣的歐特雲,應該還有十萬個行星層級的天體存在!您覺得呢?想想,只覺得自己不過滄海一粟,吾生須臾,短暫寄寓於天地之間而已。 (作者為國立自然科學博物館館長、台大物理系與天文所教授)

新聞來源網址: http://udn.com/news/story/7340/1056567

活動訊息_圖示

9 年等待值得了,人類史上最接近冥王星的一刻!

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歷經 9 年的漫長等待, NASA 成功帶我們到達遙遠的冥王星了! NASA 探測太空船「新視野號( New Horizons )」於美東時間 7 月 14 日上午 7 時 49 分飛越矮行星冥王星,為人類最接近冥王星的一刻寫下歷史新紀錄。而 NASA 則在美東時間晚間 8 時 52 分成功取得觀測數據,證實了「新視野號」依然健在,飛越冥王星還只是個開始,接下來它還將繼續探索太陽系邊緣的神祕古柏帶( Kuiper belt )。

形似鋼琴的「新視野號」於 2006 年 1 月升空,在 9 年的時間內飛越 50 億公里後,總算在 7 月 14 日為人類揭開冥王星神秘的面紗,而於當天美東時間上午 7 時 49 分,更是史上人類與冥王星距離最近的時刻、僅為 12,500 公里。

有別於先前於 7 月 7 日在距離冥王星 800 萬公里之遙、利用「遠距探測成像儀( LORRI )」拍下的 影像 ,「新視野號」在與冥王星最近的歷史時刻拍下更加清晰的影像,比 7 日拍下的照片清晰 10 倍、更比哈伯望遠鏡的版本清晰 1 萬倍。不過, NASA 在將影像公布在官網上之前,搶先在   Instagram 官方帳號 上曝光影像,讓 Instagram 上的 350 萬名追蹤者先睹為快。

除了拍下冥王星的美麗影像,「新視野號」此行重要任務便是蒐集冥王星及其最大衛星凱倫( Charon )的相關數據,幫助科學家釐清冥王星與凱倫的星體組成及冥王星的大氣組成為何,目前最新的數據已知冥王星直徑為 2,370 公里,僅為地球直徑的 18.5% 。目前「新視野號」所蒐集到數據中有 99% 還未傳送回地球, NASA 將會在接下來的 16 個月內,慢慢取得相關數據。

▲與地球相較之下的冥王星及其最大衛星凱倫。▲與地球相較之下的冥王星及其最大衛星凱倫。

然而,到達冥王星並不是這趟旅程的終點,接下來「新視野號」將繼續探索太陽系邊緣、位於海王星軌道外側黃道面附近的古柏帶,科學家認為,在該處至少可發掘 1 萬顆冰凍岩石小行星。「新視野號」的探索之旅可望為人類對宇宙的認知帶來不同的視野。

新聞來源: http://technews.tw/2015/07/15/our-closet-distance-with-pluto/


104 年全國高中「學校本位特色選修課程教學計畫及實施」 徵選

  • 全國公、私立高級中學校現職教師(含兼、代課、代理教師)均可報名參加。
  • 教學計畫須為為 99-103 學年度學校實際開設,且已由參選者實施授課之學校本位選修課程(非課綱列舉而依各校特色自行規劃者屬之)。
  • 報名及參選內容繳交期限至 104 年 8 月 3 日(一)止。
  • 詳細內容請見徵選計畫。

104 年選修課程教學計畫徵選實施計畫

104 年選修課程教學計畫徵選報名表

104 年選修課程教學計畫徵選格


活動訊息_圖示

主  題:當庫侖計製作DIY
日  期:103年7月31日(星期五)上午09:40~17:10。
講  師:易台生教授
地  點:國立中央大學科學教育中心展示廳
報名網址:教育部全國教師在職進修網登錄報名,課程代碼:1820806

主  題:2015中華民國物理教育聯合會議
日  期:104年8月20日~8月22日。
地  點:清華大學
活動網址:http://phyedu.gogomango.net/site/

 

主  題: 教育部高中學科中心 104 年度研討會暨十週年成果發表
日  期: 2015 年 7 月 21 日 -7 月 22 日
地  點: 長榮大學體育館

主  題:引人追尋的飛舞彩光--極光
日  期: 2015/7/ 25
講  師:中央大學太空科學研究所 呂凌霄博士
地  點: 國立自然科學博物館科學中心地下樓演講廳
活動網址: http://www.nmns.edu.tw/ch/education/about/speech/

主  題: 成語玩科學
日  期: 104 年8月17日
地  點: 國立臺灣大學竹北分部碧禎館二樓 206 室
活動網址: http://case.ntu.edu.tw/SciMonthly40/sm40blog/?p=9027#more-9027

 
 

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