宇宙 yahoo.

Presentation on theme: "宇宙 yahoo."— Presentation transcript:

1 宇宙 yahoo

2 目錄 目錄p.2 引言p.3 內容p.4 總結P.20

3 引言 人類,往往想探索神秘的太空,但是,卻很難. 所以等我們來看吧!

4 活躍的水星 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 。  　目錄p.2

5 黑洞a 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 。這 個 噴 流 衝 擊 現 象 發 生 在 一 個 遙 遠 名 為 「3C321」 的 雙 星 系 系 統 內 ， 活 像 最 詭 異 的 科 幻 小 說 情 節 。 系 統 內 的 兩 個 星 系 互 繞 運 行 ， 其 中 位 於 較 大 星 系 核 心 的 超 級 黑 洞 ， 正 朝 著 較 小 的 伴 星 系 射 出 噴 流 。 丹 ‧ 伊 文 思 是 美 國 哈 佛 － 史 密 森 天 文 物 理 中 心 的 科 學 家 ， 負 責 領 導 這 項 研 究 工 作 。 他 說 ： 「 我 們 曾 見 過 許 多 由 黑 洞 產 生 的 噴 流 ， 但 噴 流 衝 擊 另 一 個 星 系 尚 屬 首 次 。 這 現 象 可 能 會 對 該 較 小 的 星 系 造 成 種 種 問 題 。 」　　

6 黑洞b 超 級 黑 洞 所 射 出 的 噴 流 帶 有 大 量 輻 射 ， 其 中 包 括 高 能 量 X 射 線 和 伽 瑪 射 線 。 這 些 輻 射 ， 大 劑 量 時 是 足 以 致 命 的 。 強 大 的 輻 射 加 上 以 接 近 光 速 運 行 的 粒 子 ， 可 嚴 重 破 壞 任 何 位 於 噴 流 路 徑 上 的 行 星 的 大 氣 層 。 舉 例 來 說 ， 行 星 大 氣 上 層 的 臭 氧 保 護 層 可 能 會 被 摧 毀 。 「3C321」 系 統 內 的 兩 個 星 系 極 為 接 近 ， 相 距 只 有 約 20,000 光 年 ， 等 如 地 球 和 銀 河 系 中 心 之 間 的 距 離 ， 因 此 噴 流 可 能 會 對 伴 星 系 產 生 極 大 的 影 響 。 噴 流 和 星 系 間 衝 擊 現 象 的 發 現 ， 是 太 空 和 地 面 望 遠 鏡 共 同 努 力 的 成 果 。 硏 究中 除 使 用 太 空 總 署 的 「 錢 德 拉 X 射 線 觀 測 衛 星 」 （ 下 稱 「 錢 德 拉 」 ） 、 「 哈 勃 太 空 望 遠 鏡 」 及 「 斯 皮 策 太 空 望 遠 鏡 」 外 ， 還 借 助 兩 支 裝 設 在 地 面 的 精 密 射 電 望 遠 鏡 ， 它 們 分 別 位 於 美 國 新 墨 西 哥 州 索 科 羅 縣 的 「 甚 大 天 線 陣 」 ， 以 及 位 於 英 國 的 多 元 射 電 干 涉 儀 網 絡 （ 下 稱 「 干 涉 儀 網 絡 」 ） 。

7 黑洞c 「 甚 大 天 線 陣 」 和 「 干 涉 儀 網 絡 」 所 攝 得 圖 像 內 的 一 個 亮 點 ， 正 是 噴 流 觸 及 伴 星 系 邊 緣 的 地 方 ， 撞 擊 過 程 消 耗 了 一 些 能 量 ， 並 導 致 噴 流 的 路 徑 中 斷 及 改 變 方 向 。 從 宇 宙 的 時 間 尺 度 來 看 ， 在 「3C321」 系 統 所 發 現 的 只 是 一 個 很 短 暫 的 現 象 。 「 甚 大 天 線 陣 」 和 「 錢 德 拉 」 所 拍 攝 的 圖 像 顯 示 ， 噴 流 約 在 一 百 萬 年 前 開 始 衝 擊 其 伴 星 系 ， 但 對 整 個 雙 星 系 系 統 來 說 ， 這 段 期 間 只 佔 它 們 生 命 的 一 小 部 份 。 然 而 ， 對 於 受 創 的 伴 星 系 來 說 ， 噴 流 的 衝 擊 不 一 定 盡 是 壞 事 。 因 為 噴 流 在 最 初 造 成 的 破 壞 完 結 後 ， 其 帶 來 的 大 量 能 量 和 輻 射 ， 或 會 促 使 許 多 新 恆 星 和 行 星 形 成 。 研 究 人 員 認 為 ， 從 長 遠 而 言 ， 許 多 新 的 恆 星 系 統 可 能 會 因 這 次 破 壞 力 極 強 的 噴 流 而 誕 生 。這 個 現 象 確 實 稀 奇 古 怪 啊 ！

8 宇宙的生物a 天 體 生 物 學 是 生 命 科 學 的 終 極 研 究 ！ 這 門 跨 學 科 的 研 究 ， 探 討 宇 宙 中 生 命 不 同 的 範 疇 ， 包 括 ： 研 究 地 球 生 命 的 起 源 、 派 遣 太 空 船 搜 尋 太 陽 系 其 他 行 星 的 生 命 跡 象 、 探 測 或 探 討 地 外 太 陽 系 及 其 他 星 系 存 在 生 命 的 可 能 性 、 以 至 為 人 類 未 來 移 居 太 空 作 出 準 備 。 為 何 地 球 如 此 特 別 ？

9 宇宙的生物b 地 球 和 太 陽 的 距 離 實 在 恰 到 好 處 ， 是 唯 一 處 於 太 陽 系 中 「 可 居 住 地 帶 」 的 行 星 。 在 這 生 命 帶 中 ， 像 地 球 般 質 量 大 小 的 行 星 才 得 以 保 存 大 氣 層 和 液 態 水 ， 以 地 球 來 說 ， 它 的 質 量 使 它 剛 好 維 持 大 氣 中 較 重 的 氣 體 如 二 氧 化 碳 、 氮 和 氧 。 這 可 是 非 常 重 要 的 ， 因 為 假 如  質 量 小 些 的 話 ， 它 就 會 好 像 月 球 嶙 峋 表 面 一 樣 ， 無 法 把 空 氣 抓 住 ， 相 反 ， 假 如 質 量 大 一 些 ， 就 會 把 所 有 氣 體 都 困 在 大 氣 層 中 ， 使 環 境 變 化 無 常 ， 生 物 難 以 適 應 。 碳 、 氫 、 氮 和 氧 這 些 化 學 元 素 是 生 命 的 必 要 一 環 ， 而 它 們 都 需 要 液 態 水 來 進 行 重 要 的 生 化 作 用 。 因 此 ， 液 態 水 的 存 在 往 往 被 視 為 生 命 的 先 決 條 件 ， 探 測 其 存 在 與 否 正 是 目 前 太 空 天 體 生 物 任 務 的 目 標 。

10 星際磁場 經 常 參 觀 太 空 館 的 人 該 知 道 ， 中 子 星 是 恒 星 演 化 至 末 期 的 結 果 之 一 。 他 們 或 許 聽 過 中 子 星 的 特 質 ： 它 的 密 度 與 原 子 核 的 密 度 相 若 ， 而 它 的 直 徑 不 會 比 香 港 大 。 此 外 ， 中 子 星 的 磁 場 很 強 ， 由   1 0 8   至   1012  高 斯 不 等 ( 相 比 之 下 ， 地 球 的 磁 場 約 為   1   高 斯 ， 而 實 驗 室 製 造 出 來 的 人 工 磁 場 亦 很 少 超 逾  106  高 斯 ) 。 事 實 上 ， 中 子 星 的 磁 場 是 所 有 已 知 恒 星 之 中 最 強 的 ， 然 而 ， 大 部 分 天 文 學 家 到 最 近 才 接 受 這 數 據 。

11 星際磁場 一 九 九 八 年 五 月 ， 高 維 利 奧 圖 發 現 了  SGR 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  SGR   磁 場 的 強 度 。 令 人 詫 異 的 是 ， SGR 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  SGR 前 ， 他們 兩 人 的 研 究 並 沒 有 受 到 天 文 界 的 注 視 。 )

12 哈勃 ( 2008 年 11 月 13 日) ： 美 國 太 空 總 署 用 以 觀 測 宇 宙 的 哈 勃 太 空 望 遠 鏡 ， 最 近 拍 攝 到 首 幀 行 星 環 繞 恆 星 運 行 的 可 見 光 照 片 。 據 估 計 ， 該 顆 名 叫 「 北 落 師 門 b 」 的 行 星 的 質 量 不 超 過 木 星 3 倍 ， 環 繞 著 距 離 地 球 約 25 光 年 的 南 魚 座 主 星 「 北 落 師 門 」 運 行 。 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 。 由 美 國 加 州 大 學 柏 克 萊 分 校 的 天 文 學 家 保 羅

13 哈勃

14 土衛六 「 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 。 卡 西 尼 號 已 經 用 雷 達 把 土 衛 六 北 極（ 北 緯 60o 以 北 一 帶 ） 約 百 份 之 六 十 的 地 區 繪 製 成 圖 。 科 學 家 相 信 ， 已 製 圖 的 地 區 中 約 有 百 份 之 十 四 的 面 積 是 湖  泊 ， 注 滿 是 液 態 甲 烷 和 乙 烷 ：

15 射電天文學 在 香 港 ， 天 文 愛 好 者 想 找 一 個 繁 星 點 點 的 晚 上 已 經 不 容 易 ， 然 而 射 電 天 文 學 可 突 破 這 個 障 礙 ， 因 為 射 電 天 文 望 遠 鏡 可 以 全 天 候 ， 不 分 晝 夜 運 作 。 可 是 ， 射 電 天 文 望 遠 鏡 也 有 它 的 缺 點 ， 首 先 射 電 天 文 圖 像 並 沒 有 光 學 照 片 那 麼 具 美 感 ， 而 且 它 不 像 光 學 望 遠 鏡 般 ， 可 以 把 可 見 光 全 部 接 收 ， 然 後 加 上 濾 色 片 分 出 單 色 光 。 人 們 能 夠 測 量 在 宇 宙 內 由 中 性 氫 產 生 的 無 線 電 波 ， 頻 率 約 在 1.42 GHz ， 在 香 港 ， 這 段 頻 道 是 受 到 國 際 公 約 保 護 ， 留 作 射 電 天 文 觀 測 之 用 。

16 射電天文學 1933 年 12 月 ， 無 線 電 工 程 師 央 斯 基  (Karl Jansky) 發 表 了 「 接 收 到 地 球 以 外 的 無 線 電 源 」 的 發 現 。 據 悉 ， 1932 年 並 非 太 陽 黑 子 活 動 的 高 峰 期 ， 由 此 推 測 無 線 電 波 並 非 自 太 陽 發 出 ， 央 斯 基 認 為 這 些 無 線 電 波 是 從 銀 河 系 而 來 。 可 惜 當 時 的 天 文 學 家 並 不 重 視 這 發 現 ， 加 上 美 國 正 處 於 經 濟 危 機 ， 沒 有 人 願 意 支 持 這 方 面 的 研 究 。 直 到 後 來 ， 經 過 一 位 業 餘 天 文 學 家 雷 柏 (Grote Reber) 多 年 的 努 力 和 認 真 地 做 這 方 面 的 測 量 ， 才 得 到 一 幅 全 天 的 射 電 圖 。 雷 柏 的 研 究 結 果 指 出 光 學 和 射 電 的 天 空 存 在 著 根 本 的 不 同 ， 他 發 現 除 太 陽 外 ， 肉 眼 可 見 的 天 體 都 不 會 發 出 無 線 電 波 ， 但 從 銀 河 系 中 的 個 別 位 置 ， 則 有 強 大 的 無 線 電 波 發 射 出 來 。 在 現 代 的 射 電 天 文 學 中 ， 這 些 射 電 天 體 稱 作 「 分 立 射 電 源 」 ， 例 如 仙 后 座 A ， 天 鵝 座 A 和 金 牛 座 A 等 ， 「 A 」 是 代 表 強 的 射 電 源 。

17 射電天文學

18 射電天文學 現 時 中 國 科 學 院 在 射 電 天 文 學 這 範 疇 中 正 重 點 支 持 一 個 名 為 「 500 米 口 徑 射 電 望 遠 鏡 預 研 」 的 項 目 ， 這 望 遠 鏡 的 英 文 簡 稱 為 FAST  ( Five hundred meter Aperture Spherical Telescope ) * 。 這 研 究 項 目 計 劃 在 貴 州 山 區 中 的 一 個 開 口 500 多 米 的 碗 狀 山 谷 中 ， 依 附 地 形 建 造 一 口 徑 為 500 米 的 球 面 反 射 面 固 定 天 線 ， 名 為 「 柔 性 的 天 線 」 。  FAST 最 大 的 優 勢 ， 在 於 其 靈 敏 度 比 現 時 全 球 最 大 的 阿 雷 西 博 射 電 望 遠 鏡 高 一 倍 ， 比 口 徑 100 米 的 全 可 動 單 天 線 望 遠 鏡 高 一 個 數 量 級 。 在 香 港 ， 香 港 大 學 亦 準 備 建 造 一 台 教 學 用 小 型 射 電 望 遠 鏡 ， 其 口 徑 為 2.3 米 ， 重 73 公 斤 ， 有 自 動 追 蹤 功 能 。 若 一 切 順 利 ， 此 望 遠 鏡 可 以 掃 描 出 銀 河 系 的 射 電 圖 。 希 望 於 不 久 的 將 來 ， 香 港 巿 民 亦 有 機 會 一 嚐 操 作 射 電 天 文 望 遠 鏡 的 滋 味 。

19 射電天文學

20 總結 太空很複雜大又神秘,但是人類卻可以衝出地球, 去太空探索,發掘新星球.

21 嗚謝 http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/index.htm
雅虎知識 曾紀駿老師