所屬科目:太陽系
(一)彗星 67P 編號中的英文字母“P”代表什麼意思?(2 分)
(二)羅塞塔任務除了軌道飛行器(orbiter)羅塞塔號外,還攜帶了一艘登陸 器(lander)。請問這艘登陸船叫什麼名字?(2 分)
(三)為何迄今為止,人類執行了超過十次以上的彗星探訪任務,卻沒有一 次彗星任務是造訪源自歐特雲的彗星?(8 分)
(四)彗星 67P 的近日點距離太陽不過 1.24 AU,為何羅塞塔號要經過 10 年 飛行,包含三次地球、一次火星重力助推(gravity assist),才能抵達 目標?(5 分)
(五)羅塞塔彗星任務的主要科學發現為何?(8 分)
(一)天文學家 Wolszczan 和 Frail 是在那一年終於首次確認發現太陽系外的 行星(系外行星)的存在?這些圍繞著一顆中子星主星運行的系外行 星是以何種方法發現的?(5 分)
(二)天文學家馬約爾和奎洛茲(Mayor 和 Queloz)又是在那一年首次發現 繞行矮恆星的系外行星?這顆距地球 15.5 pc 的系外行星繞行之主星 光譜類型和名字為何?這顆系外行星是以何種方法發現的?(10 分)
(三)馬約爾和奎洛茲憑藉此項發現獲得了 2019 年諾貝爾物理學獎。為什 麼諾貝爾獎是頒給馬約爾和奎洛茲,而非第一個發現系外行星的 Wolszczan 和 Frail?(10 分)
(一)請列出四個「已知」有海洋存在的太陽系天體。(8 分)
(二)請列出任意兩個「可能」有海洋存在其上的太陽系天體。 (4 分)
(三)行星科學家花了很大的氣力來辨識太陽系中的可能海洋世界,描述其 海洋特徵和物理特性,例如冰殼 ice shell(crust)的厚度、成分和孔隙 度、海洋的厚度、密度和成分等。科學家研究太陽系「海洋世界」 ,其 終極主要目為何?(7 分)
(四)地球距離太陽 1 AU,地球表面的平均溫度為 280 K。那麼位於小行星 帶之外的「海洋世界」 ,其地表冰殼下海洋的溫度最可能是多少度 K? (3 分)
(五)行星科學家稱這些太陽系天體「海洋世界」,除了其地表下有海洋存 在,也意指其海洋的主要化學成分除了水之外,還有何種化學物質存 在?(3 分)
(一)太陽系的天然衛星中,除了土衛六,還有一些衛星也被觀測到有大氣 存在的明顯證據,請列出其中兩顆衛星。(4 分)
(二)比較太陽系中天然衛星的大小,請問土衛六的直徑排名第幾大?(2 分)
(三)土衛六與太陽的平均距離為何?(提示:可利用蒂丟斯–波德定律 Titius-Bode Law 估計距離) (5 分)
(四)地球距離太陽 1 AU,如果地球沒有大氣,地球表面的平均溫度為 260 K。請估算土衛六的表面溫度。(5 分)
(五)土衛六大氣的實際平均溫度較上題(四)推得的溫度略高 10 K。請估計氫 氣分子、氮氣分子和甲烷分子在土衛六大氣中的平均速率。假設不考慮 其他化學成分因素,請問土衛六大氣中,三種分子含量豐度最高是那 一個?(提示:波茲曼常數 k = 1.38 10-23 J/K;1 amu = 1.66 10-27 kg) (9 分)