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第3章 太空3-1）……。 圖3-1 從太空看地球與月球。 /Files/nasa/EarthMoon.jpg 3.1 地球所處的太空環境 太陽是團高溫氣體（圖3-2），直徑達140萬公里，其中氫元素占了約四分之三的質量，氦占四分之一，其它的元素含量都很少。太陽中心的溫度據估計達攝氏一千五百萬度，足以進行核子反應，所產生的能量以輻射與對流方式向外傳遞，溫度愈來愈低。高溫的氣體快速運動，產生高壓，與向內萬有引力達到平衡。太陽中心以外的氣體無法進行核子反應，到了表面溫度降到攝氏五千多度，能量以光與熱的形式向四周輻射。照射到地球的陽光，提供生命所需之光與熱。 太陽距離地球約一億五千萬公里，這個距離稱為一個天文單位，或稱為 1 AU，方便用來描述行星間的距離。太陽的光度也就是每秒內所發出的總能量約為每秒 4×1033 爾格。距離太陽1AU，在大氣之外接收到的太陽輻射強度為1360焦耳/平方公尺（或1.36 kW/m2），稱為太陽常數。木星與太陽的距離為5.2 AU，因此木星接收到的陽光，其強度大約只有地球收到的4％ 圖3-2 太陽表面活動劇烈，氣體流動快速。日冕的高溫氣體以高速運動（時速百萬公里）拋射到太空，稱為太陽風（圖3-3），這些帶電粒子瀰漫在整個太陽系裡，連遙遠的冥王星都在太陽風的勢力範圍之內。 圖3-3 圖3-4 高緯度地區可見大氣極光現象 3.2 有組織的太陽系 除了行星繞著太陽運轉，而衛星繞著行星運轉以外，太空裡還有成千上萬的冰塊、石頭碎渣以及非常稀薄的氣體，受到太陽的引力作用，圍繞在太陽周圍，這一切就構成太陽系。太陽系裡的天體只有太陽會自行發光，其他的天體則接收不同程度的陽光，愈遠的接收得愈少。目前我們知道太陽系有九個行星，依照距離太陽由近而遠，分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星及冥王星。 行星的公轉軌道並非凌亂，而約略都集中在黃道面，並且軌道多為近乎接近圓形的橢圓（圖3-5）。行星的運動整體來井然有序：從北極上空俯視，大多數行星及衛星的公轉與自轉，皆為沿逆時針方向，且自轉軸大多垂直於軌道面，也就是如陀螺般「立著轉」，只有極少數例外。太陽系中不同的天體年紀差不多，由岩石樣本推知地球、月球、隕石等年紀都在四十六億年左右，而根據對恆星演化的了解，我們估計太陽的年紀也大約如此。以上種種證據顯示太陽系的成員大約是同時間、在同一個環境中形成。 圖3-5太陽系行星的軌道愈往外彼此間距愈大。行星公轉面大約在相同的平面上。（各行星軌道半徑未按比例繪製） /office/pao/History/ap11ann/kippsphotos/6550.jpg 從月球表面看地球緩緩升起 月球是地球衛星，直徑約為地球1/4，質量為地球1％。有關月球起源說法眾說紛紜，有種理論認為地球形成後不久受到某天體擦撞，使得地球外層物質融化飛濺，但是大部分仍被地球引力抓住，終而部分又凝聚在一起形成月球。這個說法能夠解釋月球為何由低密度物質（與地表類似）組成，另外由於受到外來衝擊，而使得地球與月球互繞的程度比其他系統來得快。 月球繞行地球時永遠以同一面對著地球，也就是月球的公轉與自轉週期相同。這是因為月球與地球距離近，長期受萬有引力牽制而無法任意自轉。這種牽制是互相的，我們其實每天都看得到月球引力牽制地球的效應，也就是潮汐現象。地球各部分與月球距離稍有不同，因此受到的萬有引力大小也不同，這使得海水整體會在指向月球的方向拉成橢圓狀，當地球自轉時，地面上的觀測者就看到海水漲落，一天各發生兩次。太陽的質量雖然比月球大得多，但是因為距離遠，對於地球潮汐的影響只有月球的一半。 月球表面有暗、亮區域。古人以為暗沈部分類似地球海洋，故以「海」名之，現在我們知道月球上沒有水，但是此稱呼沿用至今。透過望遠鏡我們能清楚看到月面佈滿坑洞，同時發現和較亮的部分比起來，「海」的區域屬於低窪地帶且坑洞的數量似乎比較少。這些坑洞絕大多數是隕石坑，少數是已經沒有活動的火山口。由於月球沒有大氣層，太空裡的石塊墜落到表面後，便撞擊出坑洞，加上月球不似地球擁有活躍的板塊或大氣活動，月球上的坑洞因此能長期保留原始風貌。早年月球的火山活動所噴發出的岩漿，往低處流動，覆蓋了原來的表面，也蓋住了原來的隕石坑，同時由於反光能力比較不好，因此整個區域看起來比較黑暗。月球是目前唯一人類足跡踏上的天體，幾次登陸月球取得岩石樣本，證實低窪地帶屬於火山岩，且和較亮的高地比起來，年齡比較輕。由太空船傳回的月球影像顯示，我們從地面看不到的月球背面比較沒有高地與低地的差別，而且有更多隕石坑，這是因為這一面永遠「向外」，飽受太空隕石的撞擊。 水星與金星的軌道離太陽近，因此總出現在太陽附近，白天陽光四射，因此不易看到它旁邊的水星與金