[星座] 天文學概念

 


了解星座要有三個過程 
 1.三千年前的希臘神話 2.天文學概念 3.占星學派的解釋
最神奇,幾千年前的人類給予眾多星星的圖騰(ex:大熊、小獅)解釋星座的特性盡然相當貼近現代人類對星座個性的認知

 

天文學概念
現在的科學家透過星體觀測、數學推導、想像力(假說)、地質學來完成整個天文學
現在的天文學家壓倒性的認為宇宙緣起於137億年前的宇宙大爆炸(Big Bang)

1929年星系天文學之父哈柏透過觀測,發現宇宙膨脹論:1.從地球到達遙遠星系的距離正比於這些星系的紅移(光子在通過擴張的空間時被延展),從而推導出膨脹宇宙的觀點 2.人類看到的星星是非常遙遠的恆星,透過觀察可知它們都向遠處移動,而且距離越遠速度越快這稱為哈柏定律。1964年美國天文學家偶然發現"宇宙微波背景輻射",是一種充滿整個宇宙的電磁輻射,是現代科學家觀察到宇宙中最古老的光。WMAP是美國NASA太空總署的人造衛星,2001年開始運作,目的是探測宇宙大爆炸後殘留的輻射熱,下圖是描述宇宙膨脹的藝術構想圖,大霹靂就是大爆炸(Big Bang)


相信宇宙大爆炸的科學家,整理出幾個推論:
1. 宇宙的年齡是137.4億歲,大爆炸前的狀態至今不明,只能先假設宇宙時間從大爆炸發生點開始
2. 宇宙的組成為:
       5%一般重物質
       23%為種類未知的暗物質,不輻射也不吸收光線
       72%為神秘的暗能量,造成宇宙膨脹的加速
3. 數據顯示宇宙是平坦的

天文學中有一些定律,設定
1. 時間不可逆,簡單的邏輯推論:假設我可以回到過去,把我爸爸給殺了,那麼...沒有我?如果沒有我又怎麼能回到過去把我爸爸殺了呢
2. 光的速度是最快的,真空中此值為定值,快達 30萬公里/秒(光從太陽到地球的時間約8分鐘),這影響到狹義相對論:時間會變慢,也就是時間膨脹
3. 自轉軸傾斜,就會跟地球一樣有一年四季的變化 (天王星的轉軸是水平的差不多與軌道平行,因此並沒有季節之分)
4. 國際天文聯合會(I.A.U.) 1930年將天上的星星分為88個星座,根據古希臘神話,劃分上非常有技巧
   黃道星座:包括黃道13星座,共有13個星座
   大熊族:包括大熊座屬於北半球的星座,多是與神話無關的動物,共有10個星座
   英仙族:包括英仙珀耳修斯有關的星座,共有9個星座
   武仙族:包括武仙海克力斯的有關的星座,共有18個星座
   獵戶族:包括獵戶座與及獵人俄里翁的兩隻獵犬及獵物,共有5個星座
   幻之水族:與海洋有關的星座,都在南半球,共有9個星座
   拜耳族:由天文學家拜耳命名的星座,多與動物有關,共有11個星座
   拉卡伊族:由天文學家拉卡伊命名的星座,多是科學的用具,共有13個星座
p.s. 星座內每個恆星大多彼此之間完全沒有關聯,只是從地球來看覺得它們接近而已,實際上她們可能在完全不同星系

下圖可以很清楚的說明,為什麼天文學是星座的重要基礎,因為--> 太陽在白天走的路線,在天空可以想像經過12個星座,俗稱黃道十二宮。請了解,白天是不能觀星的,所以像下圖是春天的星空,看到這星空的時候是晚上,太陽在地球另一側是白天,現在是什麼太陽星座要知道太陽後面是什麼星座,而不是看這張圖喔!


下圖是冬天的星空,想想看其實是地球在公轉而太陽約一個月才移動一個星座範圍,又要考慮地球自轉才能看到晚上的星空,卻白天才是參考太陽星座的時間


5.北極星是指最靠近北天極的恆星,是北半球能見到的極星。因為天體會轉動,不同時期的北極星是不同的。現在的北極星是小熊座α星(勾陳一)

6.絕大說數的星球都被天文學家命名跟希臘神話、羅馬神話相關,像神話中(大地屬於蓋亞女神)空間被分為3個部分:天空(天王星),海洋(海王星),冥界(冥王星)...

 

小行星(asteroids)的數目應該有數百萬,而最大幾個開始重新被新定義為矮行星

矮行星(Dwarf planets):繞著太陽的天體足夠的質量克服固體應力達到流體靜力學平衡的形狀,但是不能清除在軌道上的其他小天體,已知的矮行星是冥王星、穀神星、鬩神星等...


穀神星(Ceres):1772年科學家波得最先提出在火星和木星之間可能有一顆未知行星,這主要是根據約翰·提丟斯1766年提出的定則。當時觀察到已知的行星軌道半長軸有某種規律,但在火星和木星之間廣大的空隙卻破壞了這個規律,1801年科學家在接近預測的位置上找到了穀神星,不過因為很暗肉眼看不到,以為很小所以一直被當做小行星

古柏帶
古柏帶是太陽系在海王星軌道外、天體密集的中空圓盤狀區域,這裡滿佈著直徑從數公里到上千公里的冰封微行星。古柏帶的起源跟確實結構目前未明,推測來自太陽原行星盤上的碎片。古柏帶有時被誤認為是太陽系的邊界,但太陽系還包括向外延伸兩光年之遠的奧爾特星雲。鬩神星和第二大的冥王星是在古柏帶中最大的兩名成員,他們都被歸為矮行星

鬩神星(Eris):太陽的距離比冥王星要遠三倍,所以2005年才被發現,在太陽系中與冥王星是同樣大小的矮行星,直徑大約在2330公里

冥王星(Pluto)     冥王星的太空探測連結
1930年才被發現,以羅馬神話中的冥王普路托(Pluto)命名,中文譯為冥王星
冥王星的軌道週期是248地球年。他的軌道特徵明顯的與其它行星不一樣,冥王星的軌道是高度傾斜的(超過17度),並且有著超偏橢圓形,意位在某些區域,冥王星會比海王星更靠近太陽,一開始被發現的時候以為冥王星非常大於是歸納在行星中,後來發現其實比月亮還小。冥王星其實是一個四顆衛星繞行冥王星和凱倫的雙星系統,也就是冥王星和凱倫互相轉,然後彼此繞著太陽轉。冥王星跟金星一樣是西往東自轉,跟其他行星不一樣   

冥王星是天蠍座的守護星,代表:慾望、死亡、極端、陰沈


行星(planets) :原本的定義是繞著太陽轉的星球,一開始已知有九大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星 和 冥王星(後被除名)。新的定義是:「繞著太陽運行,本身的引力夠大可以清除軌道上的星體,運行的軌道跟鄰近天體沒有關係」。如果像木星被放在星體眾多的古柏帶,木星是有能力清楚軌道上的眾星,預料眾小星體會被吸入木星中摧毀

水星 Mercury



只比月球大四分之一,白天時赤道地區溫度可達360度,夜間可降至-170度,水星表面相似月球充滿了坑,顯示它的地質在數十億年來都處於非活動狀態。水星雖然實際上很接近太陽而非常明亮可是它太接近太陽,白天必定在太陽視線內根本看不到
MESSENGER「信使號」在2004年8月發射,12個月後離開地球軌道,並在2006年10月和2007年6月掠過金星,調整至正確的軌道才能環繞水星的軌道。在2008年1月信使號首度飛越水星,9個月後二度飛越,又一年後第三度飛越。又經過一年半後的2011年3月進入圍繞水星運行的軌道,成為首顆圍繞水星運行的探測器。水星並不遠,可是因為水星的公轉速度相當快,而且十分接近太陽,很容易失誤被太陽強大的引力吸入
每飛越一次,太空船就轉移一部份動量給行星。這個程序和推動太空船前往外行星所使用的重力彈弓效應相同,只不過其軌道設計是協助太空船減速,而不是加速。經過六年半之後,這一連串飛掠可使太空船的秒速降低11公里。
抵達水星只能算是成功一半。在水星上,太陽亮度是在地球上的11倍,水星表面的溫度更是高到足以熔化鋅。太空船必須躲在以陶瓷纖維編織而成的遮陽板底下。太陽能板當然不能躲在遮陽板下,不過即使太陽能板可在高溫中運作,仍必須將它大幅傾斜,使它只吸收一小部份陽光,不致過熱

水星的快速運動使它在希臘神話中被當成為眾神傳遞信息的使者:赫耳墨斯(Hermes),也因為水星就在像是國王的太陽旁邊,需要傳遞國王的信息而需要邏輯、學習、溝通的能力,水星雙子座處女座的守護星

 

金星 Venus
星星當中第二亮僅次於月球,金星質量與地球類似,軌道最接近圓形,金星表面有著非常厚的大氣其中98%是二氧化碳加上厚厚的硫酸雲產生了太陽系中最強的溫室效應,使得金星的地表溫度至少有470度,讓金星溫度比太陽旁邊的水星要高
金星的自轉很慢,金星自轉一圈很久,比繞太陽一圈也就是"公轉一年"還要長。金星自轉的方向與太陽系內絕大多數的行星是相反的。金星上最古老的特徵僅有8億年,大多數地區都相當年輕。金星的火山依舊活躍。

超亮的金色星 是金星
很亮的金色星 是木星及土星
超亮的紅色星 是火星

Venus是羅馬神話中代表愛與美的維納斯女神,占星中第二大吉星,金星是金牛座天秤座的守護星,代表:愛情、藝術、和諧、審美、娛樂

左金星vs右火星 


火星 戰神Mars
中果古代因為它熒熒如火,位置、亮度時常變動讓人無法捉摸而稱之為熒惑。火星的橘紅色是由其地表的氧化鐵造成的。火星比水星略大,為第二小的行星。火星基本上是沙漠行星,地表沙丘、礫石遍佈。二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷溫度接近負50度,地質活動不活躍。火星因為地表有類似河流的河川痕跡一直被認為曾經有水
火星目前有四艘在軌運行的探測船,數量是行星中最多的,地表還有很多火星車和著陸器,包括兩台火星探測車:精神號和機會號

Mars是羅馬神話中的戰神,到處興戰,是占星中的第二大凶星,火星是牡羊座天蠍座的守護星,代表:爆發力、災難、慾望

 

木星 Jupiter             木星、土星的衛星

    



太陽系中體積最大、自轉最快的行星。夜空中第三亮的天體,僅次月亮和金星。木星主要由氫組成,大氣層充滿著亂流、風暴、閃電。南半球有一個超級大有三個地球那麼大的大風暴名為大紅斑,它早在300多年前就被人類發現了,原因不明

木星具有比地球強大14倍的磁場,木星有67顆衛星。木星是人類迄今為止發現的天然衛星最多的行星 

伽利略1564年生,發現木星有4個衛星:木衛一二三四,愛因斯坦稱他為現代科學之父,史蒂芬·霍金認為伽利略對現代科學誕生的貢獻,比其他人都多,其成就包括改進望遠鏡和其所帶來的天文觀測,支持哥白尼的日心說(地球繞著太陽走)



木衛一埃歐,是太陽系第四大衛星,祂是天后希拉的女祭司。具備大氣層,表面上的火山活躍性也是可能孕育生命體的一個重要標誌。但是由於它位於木星的磁場範圍內,持續地遭受致命放射線轟擊,而且其表面溫度經常十分寒冷,其寒冷程度難以維持生命體存活

木衛二歐羅巴 Europa(名稱來自金牛座故事中的公主) 表面溫度-200度。表面由水覆蓋,據推測厚可達上百公里(上層爲凍結的厚冰,下層是液態的海洋)推測冰殼厚度在10到30公里之間,木衛二的表面包裹著一層主要由氧構成的稀薄大氣,木衛二表面上的火山活躍性也提供了生命存在的熱量,這一點如同活有機物所必要的化學物質一樣重要,科學家認為微生物很可能存活於木衛二熱液口附近,這一特徵就如同地球類似的熱液環境。

木衛三蓋尼米德是太陽系中最大的衛星,其直徑大於水星,質量約為水星的一半,木衛三表面冰質地殼下方可能擁有海洋

木衛四卡利斯多 地表以下150公里深處可能存在一個深20公里的巨大海洋,木衛二、木衛三也有海洋,可是木衛四冰塊與岩石較多,阻擾地函的熱傳導,使得生命存在的機率較低

Jupiter是羅馬神話中的天神(對應希臘神話中的宙斯) ,占星中的第一大吉星,木星是射手座雙魚座的守護星,代表:哲學、道德、機會、幸運

木衛四顆行星的命行源自神話中宙斯的四個小情人

 

土星 Saturn


土星跟木星一樣是氣體星球,風速高達每小時1800公里,明顯的比木星上的風快速。土星有一個顯著的環系統,主要的成分是冰的微粒和較少數的岩石。已經確認的土星衛星有62顆。其中土衛六是土星系統中最大和太陽系中第二大的衛星

土衛二 Enceladus 恩西拉達斯,土衛二表面包覆著白色光滑冰層,它被稱為太陽系最有可能孕育生命的衛星,除了其表面具有適宜的溫度,2005年 NASA「卡西尼號」太空船偵測到土衛二上有水柱噴出,其表面之下很可能存在著液態水。2005年,「卡西尼」太空探測器飛越土衛二時的勘測資料顯示,其表面存在著碳、氫、氮和氧氣,這些有機物質被認為是孕育生命的必要元素。此外,土衛二還具有一個沸騰的熔化岩石內核,為孕育生命體提供適宜的環境溫度

土衛六 泰坦
是土星衛星中最大的一個。在1655年被天文學家發現,它擁有太陽系可能最濃厚大氣層的衛星, 泰坦表面上疑似有河流、湖泊和降雨,但擁有生命的機率低於的原因有:泰坦氣象循環的基礎不是水,而是甲烷和乙烷等液態烴類。那裡可能也有生物,但我們很難猜測會是什麼形式,而且土衛六溫度很冷約-180度

關於生命存在的可能星體:
擁有海洋的5顆星球分別是木衛二、三、四,土衛二、六
擁有大氣層的7顆星球是木衛一,二、三、四 ,土衛二、六 和海衛一

土星是魔羯座水瓶座的守護星,屬於占星中第一大凶星,代表:壓抑、冷漠、困難、責任、組織、保守

4個類地行星的大小比較:水星。金星。地球。火星


天王星 Uranus
太陽系中第三大。它的名稱Uranus來自古希臘神話中第一代的天空之神烏拉諾斯,大地女神蓋亞的丈夫。天王星是太陽系中唯一以希臘神祇命名的行星,其他行星都依照羅馬神祇命名。請了解烏拉諾斯是宙斯(羅馬神話的Jupitar)的爺爺,烏拉諾斯被宙斯的父親克拉諾斯殺死,克拉諾斯又被宙斯殺死所以天神後來由宙斯繼承,海王是宙斯的大哥,冥王是宙斯的二哥

與在古代就為人們所知的五顆行星相比,天王星的亮度也是肉眼可見的,但由於較為黯淡以及緩慢的速度而未被古代的觀測者認定為一顆行星,所以一直被當成是恆星。1690年在星表中將他編為金牛座34。1781年被正式確認為第一顆使用望遠鏡發現的行星
而天王星內部則是由冰和岩石所構成,天王星和海王星的大塊結構與木星和土星相當的不同,冰的成分超越氣體,因此有理由將它們另成一類為冰巨星。
天王星對流層頂的最低溫度是負200度,比海王星還要冷,使天王星成為太陽系溫度最低的行星(原來最低的冥王星已不再是行星)
天王星的軌道參數在1783年首度被計算出來,但隨著時間,預測和觀測的位置開始出現誤差。在1841年約翰·亞當斯首先提出誤差也許可以歸結於它被一顆尚未被看見的行星經由引力作用的結果。1846年經由預測位置,科學家盡然發現了一顆新行星: 海王星!!!

天王星的自轉軸可以說是躺在軌道平面上的,傾斜的角度高達97度,這使它的季節變化完全不同於其他的行星。天王星異常的轉軸原因不明,一般假設是在太陽系形成的時候,一顆地球大小的原行星撞擊到天王星,造成歪斜

探測
航海家2號在1977年發射,1979年7月接近木星,1981年透過土星的引力加速飛往天王星和海王星,離開地球後的第9年 1986年到達了天王星。這次的拜訪是唯一的一次近距離的探測,並且目前也還沒有新的探測計畫。1989年8月接近海王星

天王星是水瓶座的守護星,代表:叛逆、創意

 

海王星 Neptunus
海王星以羅馬神話中的海神尼普頓命名,天文學的符號是希臘神話的海神波塞頓使用的三叉戟

海王星的大氣層跟天王星一樣以氫和氦為主,但海王星的藍色比有同樣份量的天王星鮮豔很多,因此應該還有其他的成分。海王星有太陽系最強烈的風,測量到的風速高達每小時2100公里。天王星、海王星因為距離太陽非常遠,溫度都低於-200度
海王星在1846年9月23日被發現,是唯一利用數學預測而非觀測發現的行星

海王星上的風暴是太陽系氣體行星中最強的,科學家認為行星離太陽越遠,驅動風暴的能量就應該越少。木星上的風速已達每小時數百公里,而在更加遙遠的海王星上,科學家發現風速更快每小時1千六百公里。這種明顯反常現象可能有著尚未確定的內在能量來源

海王星是雙魚座的守護星,代表:朦朧、幻想、藝術、靈感、心靈的昇華

地球與太陽的距離是1AU,火星與太陽的距離是1.5AU,木星與太陽的距離是5.2AU,冥王星與太陽的距離是40AU。半人馬座比鄰星,是除了太陽之外距離地球最近的恆星,距離太陽大約27萬AU(4.2光年)

 

太陽
太陽系的中心也是唯一恆星,在大約45.7億年前在一個坍縮的氫分子雲內形成,是熱電漿與磁場交織著的一個理想球體。太陽發光不是火在燒,是因為核融合,也就是1500萬度高溫和幾千億個大氣壓的超高壓下氫原子聚合成氦,太陽被認為是氫與氦組成的氣體

當太陽光經過地球上的大氣層時,與空氣分子發生瑞利散射,因為藍光比紅光波長短,瑞利散射發生得比較激烈,被散射的藍光佈滿了整個天空,使天空呈現藍色。地球和太陽系其他行星在太陽形成後殘留下來的氣體與塵埃形成的圓盤狀星雲內形成。通過吸積的過程,地球經過1至2千萬年的時間大致成形。最初為熔融狀態,地球的外層先冷卻凝固成地殼。火山的活動釋放出的氣體產生原始的大氣層,小行星、較大的原行星、彗星和海王星外天體等攜帶來的水,使地球的水份增加,冷凝的水產生海洋,這讓地球成為難得的海洋星球,這也提供生命誕生的契機


40億年前,火山、雷電、隕石互相影響下:最早的生命出現,首先懷疑的是去氧核糖核酸 DNA,但是DNA在複製時如果沒有一些蛋白質的幫助,就無法進行,於是科學家的焦點轉移到核糖核酸RNA, RNA可催化自我合成因此可能比較符合當時演化的第一步。科學家證據薄弱的相信:生命很可能時源於能夠自我複製的 RNA分子。40億年前大氣中尚未有氧氣存在,透過火山爆發所噴出的氣體大多是二氧化碳、氨、氫和水,1953年,科學家米勒尤里完成生命起源的經典實驗米勒尤里實驗,發現將甲烷、氨、氫和水的混合經過放電後,會變成許多的有機化合物包含生命必需的成份——胺基酸。但是,但是米勒實驗製造的胺基酸只含有兩、三個碳原子。胺基酸可以自然生成,可是沒有任何放電實驗或隕石研究能生成"核酸"。用一個比喻來描述這學說的問題:想像有個打高爾夫球的人在打完18洞之後,就假設他沒有揮桿,球也可以自己完成球賽。也就是科學家已經證明胺基酸可以自然生成,並且只要經過千千萬萬的意外與巧合:"核酸"、RNA 也可能形成,只要時間夠長,來開啟生命演化的序幕

太陽是獅子座的守護星,代表:權力、權威、丈夫、地位、名望、領導

 

月球

當今最主流的月球形成理論是大碰撞說,一顆火星大小的天體(被稱為忒伊亞)與原生地球碰撞,爆裂出的物質進入環繞地球的軌道,經由吸積形成月球

地球上的潮汐主要是來自月球牽引地球兩側引力強度的漸進變化,稱為潮汐力。這在地球上造成兩處隆起,最清楚的是海潮,海平面的升高。由於地球自轉的速度大約是月球環繞地球速度的27倍,因此這個隆起在地球表面上被拖曳的速度比月球的移動還快,太陽的引力對地球海潮的影響大約是月球的一半,它們相互的引力影響造成了大潮和小潮。也因為月球公轉與自轉的速度一樣,所以總是同一面朝向地球(有兔子影像那一面)

月亮是巨蟹座的守護星,代表:情緒、感情、妻子、習慣、家庭

 

查一下 自己的星座組成,時辰很重要喔!