太空

目錄 P.2引言 P.3星際磁場 P.4水星 P.5黑洞 P.6哈勃 P.7地球 P.8奇異星 P.9可供呼吸的月岩 P.10找到湖泊

引言 外太空簡稱太空，又稱為宇宙空間，指的是相對於地球天空中大氣層之外的虛空區域，外太空通常用來和領空(領土)劃分區別；雖然稱為空，卻也並非虛無縹緲。 太空和地球大氣層並沒有明確的邊界,因為大氣隨著海拔增加而逐漸變薄。假設大氣層溫度固定，大氣壓強會由海平面的1000毫巴，隨著高度增加而承指數化減少至零為止。 國際航空聯合會定義在100公里(62英哩)的高度為卡門線，為現行大氣層和太空的界線定義。美國認定到達海拔50英哩(80公里)的人為太空人，在太空船重返地球的過程中，120公里(75英哩或40萬英呎)是空氣阻力開始發生作用的邊界。

星際磁場 一 九 九 八 年 五 月 ， 高 維 利 奧 圖 發 現 了  SGR1806-20 這 顆 異 常 奇 特 的 中 子 星 。 這 顆 星 以  7.47 秒 的 周 期 發 放 著 X 射 線 脈 沖 ， 並 不 時 發 射 低 能 量 伽 瑪 射 線 ， 因 此 ， 觀 測 天 文 學 家 有 時 稱 這 類 星 為 「 繼 發 軟 伽 瑪 射 線 源 」 。 周 期 脈 沖 和 低 能 量 伽 瑪 射 線 的 發 放 都 是 年 輕 中 子 星 所 具 備 的 特 質 。 更 重 要 的 是 ， 據 觀 測 所 得 ， 這 顆 中 子 星 的 自 轉 速 度 每 年 以   2.6x10-3  秒 逐 漸 減 少 。 由 於 恒 星 的 磁 場 愈 強 ， 減 速 率 愈 高 ， 天 文 學 家 因 此 可 根 據 減 速 數 據 推 算 出  SGR1806-20  磁 場 的 強 度 。 令 人 詫 異 的 是 ， SGR 1806-20 的 磁 場 竟 是  8x1014 高 斯 ， 比 所 有 已 知 中 子 星 的 磁 場 高 出 約   80 倍 。 天 體 物 理 學 家 鄧 肯 和 湯 遜 在 多 年 前 已 把 這 類 具 有 超 級 強 力 磁 場 的 中 子 星 稱 為 「 磁 星 」 。 ( 但 在 高 維 利 奧 圖 發 現  SGR1806-20 前 ， 他們 兩 人 的 研 究 並 沒 有 受 到 天 文 界 的 注 視 。 )

水星 美 國 太 空 總 署 的 一 艘 太 空 船 在 飛 越 水 星 表 面 時 ， 發 現 這 顆 行 星 的 大 氣 層 、 磁 氣 圈 及 地 質 發 展 過 程 的 活 躍 程 度 ， 均 較 科 學 家 原 先 估 計 的 為 大 。 此 外 ， 該 探 測 器 還 發 現 了 一 個 名 為 「 倫 勃 朗 」 的 巨 大 撞 擊 坑 ， 直 徑 約 為 700 公 里（ 430 英 里 ）。 上 述 新 發 現 和 更 多 相 關 資 料 ， 已 刊 載 於 5 月 1 日 出 版 的 《 科 學 》 雜 誌 的 4 篇 文 章 內 。 有 關 資 料 均 是 美 國 的 「 信 使 號 」 水 星 探 測 器 ( Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging spacecraft ， 簡 稱 「MESSENGER」) 的 探 測 成 果 。 「 信 使 號 」 在 2008 年 10 月 6 日 對 水 星 進 行 第 二 次 近 天 體 探 測 飛 行 ， 拍 攝 了 1,200 多 張 水 星 的 高 解 析 度 彩 色 照 片 。 

黑洞 根 據 美 國 太 空 總 署 觀 測 衛 星 的 最 新 數 據 顯 示 ， 一 個 超 級 黑 洞 的 強 大 噴 流 正 噴 擊 附 近 的 一 個 星 系 。 這 是 人 類 首 次 觀 測 到 的 星 系 「 暴 力 事 件 」 ， 它 可 能 會 對 在 噴 流 路 徑 上 的 行 星 造 成 深 遠 影 響 ， 甚 至 引 發 恆 星 誕 生 。

哈勃 早 於 1980 年 代 初 期 ， 太 空 總 署 的 紅 外 線 天 文 衛 星 「IRAS」就 已 經 發 現 北 落 師 門 周 圍 的 塵 埃 多 得 異 乎 尋 常 ， 似 乎 標 誌 著 行 星 系 統 正 在 形 成 ， 因 此 北 落 師 門 一 直 是 科 學 家 尋 找 系 外 行 星 的 重 點 觀 測 對 象 。 哈 勃 的 「 先 進 巡 天 照 相 機 」 上 的 高 解 析 度 攝 影 機 ， 裝 設 了 日 冕 觀 測 儀 ( 註 ： 日 冕 觀 測 儀 是 一 種 裝 設 在 望 遠 鏡 內 用 以 觀 測 星 體 的 裝 置 ， 作 用 是 遮 蔽 中 央 星 體 的 光 ， 令 其 周 圍 較 暗 的 物 體 得 以 顯 現 。 ) ， 在 2004 年 首 次 拍 攝 到 北 落 師 門 附 近 區 域 的 可 見 光 照 片 。 照 片 清 楚 顯 示 出 一 個 直 徑 約 340 億 公 里 ( 215 億 哩 ) 的 盤 狀 區 域 ， 不 但 充 滿 原 行 星 的 碎 片 ， 更 有 清 晰 的 內 緣 結 構 。 這 個 稱 為 「 原 行 星 盤 」 的 盤 狀 區 ， 類 似 位 處 海 王 星 軌 道 以 外 的 柯 伊 伯 帶 ， 後 者 包 圍 著 太 陽 系 並 含 有 大 量 冰 封 物 質 ， 體 積 由 細 如 塵 粒 至 大 如 矮 行 星 ( 如 冥 王 星 ) 不 等 。

地球 在 太 陽 系 內 八 大 行 星 中 ， 我 們 居 住 的 地 球 的 確 與 眾 不 同 。 它 不 獨 是 太 陽 系 內 唯 一 已 知 存 在 生 命 的 地 方 ， 同 時 更 演 化 出 一 些 高 度 複 雜 ， 甚 至 擁 有 智 慧 的 生 物 。 究 竟 是 什 麼 因 素 造 就 出 這 顆 獨 一 無 二 的 行 星 呢 ？ 自 太 陽 系 形 成 至 今 約 五 十 億 年 間 ， 地 球 長 時 間 位 於 太 陽 系 的 「 可 居 住 區 域 」 內 。 這 個 區 域 內 的 行 星 與 太 陽 距 離 適 中 ， 表 面 溫 度 讓 水 可 長 期 處 於 液 體 狀 態 ， 為 生 命 的 出 現 和 演 化 提 供 一 個 非 常 有 利 的 環 境 。 在 太 陽 系 內 ， 鄰 近 地 球 的 金 星 和 火 星 分 別 處 於   「 可 居 住 區 域 」 的 內 外 邊 沿 ， 故 此 金 星 因 溫 室 效 應 失 控 而 變 成 地 獄 般 的 火 熱 世 界 ， 而 火 星 表 面 則 冰 冷 得 只 容 許 冰 粒 存 在 。

奇異星 雖 然 天 文 學 家 早 在 1969 年 便 提 出 奇 異 星 的 概 念 ， 但 直 至 80 年 代 ， 這 個 理 論 才 有 更 進 一 步 的 發 展 。 1986 年 ， 艾 確 和 他 的 同 僚 對 奇 異 星 的 結 構 進 行 研 究 ， 發 現 一 顆 典 型 的 奇 異 星 ， 主 要 是 由 一 個 固 體 外 殼 和 一 個 可  能 呈 超 導 液 體 狀 態 的 夸 克 核 心 所 構 成 。 但 整 體 而 言 ， 奇 異 星 的 特 性 ， 無 論 在 質 量 、 半 徑 和 磁 場 方 面 ， 都 和 中 子 星 相 類 似 。 兩 者 主 要 不 同 之 處 ， 是 奇 異 星 的 外 殼 要 比 中 子 星 的 薄 得 多 。

可供呼吸的月岩 當 太 空 人 踏 足 月 球 時 ， 遇 到 一 個 持 續 已 久 的 難 題 ， 就 是 月 球 上 的 灰 塵 。 這 些 灰 塵 無 處 不 在 ， 甚 至 入 侵 太 空 人 的 肺 部 。 然 而 ， 它 們 可 能 是 日 後 月 球 探 索 者 獲 得 氧 氣 的 來 源 。 原 來 月 球 土 壤 塵 埃 層 的 成 份 中 有 一 半 是 氧 氣 。

找到湖泊 「 土 衛 六 」 又 名 「 泰 坦 」 ， 是 土 星 最 大 的 衛 星 。 為 探 索 土 星 及 泰 坦 衛 星 ， 美 國 太 空 總 署 發 射 了 「 卡 西 尼 號 」 探 測 器 執 行 任 務 。 該 航 天 器 最 近 拍 攝 到 一 批 雷 達 圖 像 ， 經 整 理 後 ， 研 究 人 員 看 到 有 史 以 來 最 清 晰 的 土 衛 六 北 極 地 區 的 烴 湖 泊 和 海 洋 。 此 外 ， 新 拍 攝 到 的 另 一 幅 雷 達 圖 像 顯 示 ， 土 衛 六 南 極 也 有 湖 泊 。

太陽的不軌行為 2 太 陽 系 的 共 振 往 往 又 與 混 沌 (chaos) 有 著 密 切 的 關 係 。 混 沌 現 象 或 許 主 宰 了 太 陽 系 行 星 的 形 成 ， 引 起 了 地 球 生 物 過 去 的 「 大 滅 絕 」 ； 造 成 今 天 的 科 克 伍 德 空 隙 (Kirkwood Gaps) 和 卡 西 尼 環 縫 (Cassini division) ； 也 可 能 使 行 星 軌 道 最 終 都 趨 向 混 沌 ， 不  再 像 時 鐘 般 有 規 律 地 繞 著 太 陽 運 行 ！

總結 在太空中，有非常多的星系。但我們人類不能把它們全找出來，還要很多年才可以這樣的能力。

鳴謝 天文台 曾紀駿老師 http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/index.htm