台北区高中九十一学年高中科学试验能力竞赛地球科学科-花莲高中.DOC

99學年度台灣省東區地球科學能力競賽 (地點：花蓮高中 時間：民國99年11月9日 星期二) 天文站：總分100分 考試時間：40分鐘 學生編號：　　　　　 第一單元：1-5題為是非題，每個答案格1.5分 （是非題）目前天文學家已發現至少400多個系外行星： 大部分都是矮行星。 大部分都是在高解析度的影像中發現的。 大部分是利用恆星的光譜來判斷該恆星是否有系外行星環繞。 目前所使用的觀測技術比較容易偵測到大質量的系外行星。 要搜尋是否有類似地球大小的系外行星，最好去觀測巨型恆星才較有成功的機會。 （是非題）圖一為日全食的太陽，此時我們（在可見光的波段）才較容易觀測到日冕： 日冕的能量釋放與日全食的週期有關。 日冕的溫度較太陽表面的5800K低，故只有當太陽盤面被遮住時，才較為明顯。 圖一：日全食 地球在日全食當天，會發生較明顯的潮汐現象。 日全食發生時，太陽表面的黑子數目也會增加。 日全食發生的日子大約在滿月附近。 （是非題）相較於銀河系的盤面，銀暈中有較多的： 老恆星 年輕星團 暗物質 星際塵埃 大質量的恆星 （是非題）銀河系中有一約400萬太陽質量的黑洞以及不少恆星質量等級的黑洞： 400萬太陽質量的黑洞位於銀暈中的某星團之中。 恆星質量等級的黑洞是由大質量恆星演化而來。 因為黑洞不發光，上述的黑洞都只能利用周遭天體的運動而推測出它們的存在。 目前已知的恆星質量等級的黑洞大多在雙星系統中。 400萬太陽質量的黑洞會發出強烈的X光。 圖二：紀錄古代夜空中星座的古文物 （是非題）古人所看到夜空中的星座有可能會被紀錄在一些古文物中（如圖二所示）。由於以下何者在天球上的位置（與星座的相位置判斷？【】【2】【3】【4】【】【】【】 以下波段若以由至排序，第2,,5者為何？【1】【2】X-ray【3】【4】【5】γ-ray【6】UV【7】 利用上題的答案；哪3個波段可在地面或高山、高空中觀測？ 恆星的表面溫度越高，其光譜的峰值越偏向【1】【2】【3】【】 在一些超新星遺骸中發現脈衝星的訊號，可得知該處有【1】【2】【3】【4】【】 宇宙百分之70幾、20幾、及4的成分分別為何？【1】【2】【3】【4】【】【】 在銀河系盤面及銀暈中的星團分別以何種星團為主？【1】【2】【3】【4】【】【】 A. 天文單位 B. 秒差距 C. 光年，此三個長度單位由長至短的排序為何？【1】【2】【3】【4】【5】【】 以下三者所需時間由長至短的排序為何：A. 太陽核心產生的光子傳遞到太陽表面 B. 太陽表面發出的光子傳遞到地球 C. 光子從地球傳遞到離太陽最近的恆星（提示：可觀測到的恆星光譜與其表面的溫度有關） 【1】【2】【3】【4】【5】【】 天文學家利用「視差法」定義出「秒差距」以描述恆星或更遠天體的距離.。依秒差距的定義，在距太陽系50秒差距外的星球上測量太陽與地球之間的角距，為多少角秒？ 第三單元：簡答與計算題 ，解釋你在第5題（關於利用天文的方法來判斷文物製作年代）作答的理由？（5分） 人們自古以來便利用天體週而復始的運動現象來訂定時間。例如，在同一地點觀測太陽連續兩次出現在天上同一位置的時間間隔稱為太陽日；若觀測的天體為遠方的某恆星，則稱為恆星日。 繪圖說明為何恆星日與太陽日相差4分鐘。（5分） 恆星日與太陽日長度的差別在以下的情況下各會變為多少分鐘： 將地球放到4 AU（天文單位）處（地球改變的只有公轉速度與軌道半徑，其自轉速度，以及自、公轉方向均不變。）（6分） 太陽的質量變為現在的4倍，只有地球的公轉速度受到影響。（5分） 1