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從星空情緣到天文學:新星、超新星

2009/09/26 發表留言

隨著星空情緣播放完畢,此專欄也隨之完結。本來想在最後一篇寫些大家比較熟悉的東西,心目中有兩個選擇:太陽系或太空探索。不過這兩個題目都有一些問題,就是題材太廣泛。不是蜻蜓點水式,大家都知道(甚至小學已經學過);就是長篇大論,本身已經可以分開多篇文章。最後,還是決定了從星空情緣的主題曲 Super Noisy Nova 入手。

在正式講新星如何產生之前,我想有必要先講講恆星是如何產生的。大家都知道,恆星本身會發光,也就是我們看到的太陽和星星。至於恆星為何可以發光,那是因為恆星的質量極大,氫氣聚集,核心因而處於高壓。在高壓的環境下,氫氣會進行核聚變變成氦氣,並釋放能源,因而發光。當氫氣「燒」完後,就會輪到氦氣。核聚變會持續至某一元素形成為止。合成至哪一元素由恆星本身的質量決定,但不會超過鐵(可見元素周期表查看元素順序)。一顆恆星「燒」完它可以「燒」的「燃料」後,就會變成白矮星中子星、甚至黑洞

回到正題。歌名中出現的 nova 一詞,中文叫做新星。所謂新星,其實是一顆白矮星在吸取旁邊的恆星的氫氣,當吸取到一定數量後,表面又有足夠燃料引發核聚變,因而爆發。另外,歌詞內也出現了 supernova,中文則叫做超新星,成因與新星截然不同。超新星是一顆很「重」(指高質量)的恆星,當一顆的高質量恆星燒燒殆盡後,便會塌縮,並引發爆炸;又或者是之前所述,白矮星在吸取旁邊的恆星的氫氣,不過多到可以連內核都燃燒爆炸。

另外,歌詞中出現了 neighbour star 一詞。原來,還真的有顆星叫比鄰星。不過,英文(其實應該是拉丁文)則叫做 Proxima Centauri(位於人馬座內的比鄰)。顧名思義,這顆星距我們最近。

本以為這個題目比較好寫,結果一寫才發現,原來有很多物理基礎需要講解卻未講解。唉,算了,這個專欄那麼冷門,本來料到沒有人會看了。這個專欄完結之後,下一個專欄大概會非常生活化,寫我學車的點滴吧。

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從星空情緣到天文學:二十四節氣

2009/09/20 發表留言

星空情緣下星期就是最後一集了,這個專欄下星期也會隨之完結。本集星空情緣也是沒有甚麼題材好說,就稍為離題一下,講二十四節氣吧。二十四節氣雖是曆法,但曆法事實上也離不開天文觀測。某程度上,曆法可說是天文學最古老的應用。

二十四節氣是中國的曆法,也因此,很多人以為是農曆的一部分。但事實上,二十四節氣與農曆幾乎完全獨立,唯一的關聯是農曆會利用二十四節氣確定閏月。農曆的一個月是月球繞地球一週,十二個月/十三個月為一年,事實上是陰陽合曆。(雖然很多人以為農曆是陰曆,而世界上純陰曆的曆法並不多,最著名的例子是伊斯蘭曆。)二十四節氣則純粹是以太陽在黃道上的位置定位,因此是陽曆,二十四節氣交節的日子也因而往往離不開某些特定公曆的日子。中國是農業社會,農業講求季節變更,可是,就正如之前所說,農曆其實是陰陽合曆,根本不適合講求季節變更的農耕。(也因此,我認為農曆這個名稱是誤導的,而這套曆法大抵是由夏朝出現的,叫夏曆比較適合。)二十四節氣的制定,其實就是為了農耕的需要,名稱也反映了對應時間的天氣變化。

最早定出的四個節氣是春分、夏至、秋分、冬至,在商朝已經出現。周朝時確立了八個,到了秦漢年間二十四節氣已經全部確立,分別是:

  • 春季
    • 立春 太陽位於黃經315度,2月2-5日交節
    • 雨水 太陽位於黃經330度,2月18-20日交節
    • 驚蟄 太陽位於黃經345度,3月5-7日交節
    • 春分 太陽位於黃經0度,3月20-22日交節
    • 清明 太陽位於黃經15度,4月4-6日交節
    • 穀雨 太陽位於黃經30度,4月19-21日交節
  • 夏季
    • 立夏 太陽位於黃經45度,5月5-7日交節
    • 小滿 太陽位於黃經60度,5月20-22日交節
    • 芒種 太陽位於黃經75度,6月5-7日交節
    • 夏至 太陽位於黃經90度,6月21-22日交節
    • 小暑 太陽位於黃經105度,7月6-8日交節
    • 大暑 太陽位於黃經120度,7月22-24日交節
  • 秋季
    • 立秋 太陽位於黃經135度,8月7-9日交節
    • 處暑 太陽位於黃經150度,8月22-24日交節
    • 白露 太陽位於黃經165度,9月7-9日交節
    • 秋分 太陽位於黃經180度,9月22-24日交節
    • 寒露 太陽位於黃經195度,10月8-9日交節
    • 霜降 太陽位於黃經210度,10月23-24日交節
  • 冬季
    • 立冬 太陽位於黃經225度,11月7-8日交節
    • 小雪 太陽位於黃經240度,11月22-23日交節
    • 大雪 太陽位於黃經255度,12月6-8日交節
    • 冬至 太陽位於黃經270度,12月21-23日交節
    • 小寒 太陽位於黃經285度,1月5-7日交節
    • 大寒 太陽位於黃經300度,1月20-21日交節

另外,也有一首節氣歌。

春雨驚春清榖天(春季六節氣)
夏滿芒夏暑相連(夏季六節氣)
秋處露秋寒霜降(秋季六節氣)
冬雪雪冬小大寒(冬季六節氣)
每月兩節不變更
最多相差一兩天
上半年來六廿一
下半年來八廿三

開首都說過了,這個專欄快將完結。大半個月後,就是車牌筆試的日子,也是我正式學車的時候了,看來這個日記也應該會變成我的學神日記了。

從星空情緣到天文學:流星雨

2009/09/14 發表留言

er……上篇都說過了,我已經脫稿一星期,因此這篇是追回進度的……

本集(不過都已經是上星期二的了)提到流星雨,有時大家都在電視聽過。那究竟流星雨是甚麼來的?

所謂流星雨,其實是彗星或小行星穿過地球軌道時留下的碎片。(記住,穿過地球軌道不等於和地球相撞,地球當時可以不在那兒。)當地球之後穿過那些碎片時,踤片便和大氣層摩擦燃燒,變成流星。因為那些碎片通常都非常小,因此基本上都會在上層大氣燃燒掉,極少掉下地面。

因為那些碎片留在地球軌道上,而且不止一堆,因此每年我們在地球都看到多次流星雨。所謂XX座流星雨其實是指那些流星雨看來從某一星座上面掉下來。(之前都說過了,流星雨是小行星穿過地球軌道時留下的碎片,而不是真的從天上掉下來。)以本集星空情緣為例,劇中提到的是雙子座流星雨,每年12月中可以看到,來自一顆已「死亡」的彗星。