# 星空觀察

## 天文觀測概述
視直徑 (60進位) *refere* [角直徑-wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A7%92%E7%9B%B4%E5%BE%91)
$1^\text{o}=60'$
$1'=60"$

> 度 -> 分 -> 秒

視直徑 = 物體實際直徑 / 與物體的實際距離 [弧度, 無單位]
為了要用度來表示視直徑: 視直徑 [弧度] * (360度 / 2 pai)

:::danger
單位的轉換很重要
:::

#### 內外側行星 v.s. 內外行星

內側行星  
---- 地球 ----  
外側行星  

內行星   
---- 主小行星帶 ----  
外行星  

#### 眼睛

在觀測星星前要適應黑暗30分鐘
看黯淡天體需使用側視法
背景暗度影響肉眼觀看極限星等
#### 經緯線
`地球`的經緯線稱為`經度/緯度`
`天球`的經緯線稱為`赤經/赤緯`

#### 實用的網站
- https://www.heavens-above.com
- https://data.nasa.gov/
- https://astrobackyard.com/astronomy-apps-for-stargazing/

#### 天文刊物
1.Sky and Telescope

2.Astronomy

3.Sky at Night

4.Astronomy Now

5.星ナビ

6.天文ガイド

## 現代天象命盤天文軟體及預報資訊
TBD

### 天文名詞
凌 (Transit)
掩星 (Occulation)
合 (Conjunction)
衝 (Opposition)


#### 內行星

東、西大距
外合內合

#### 外行星

合(Conjuction)

東方照

西方照

衝

天文曙光

## 過目不忘認星術：星座的觀測

### 觀測
WHY: 藉由星座來取得相對位置，再來定位要觀測的星體目標
西方: 星座
東方(中國): 天官、星官
### 用途
時間辨認: 天狼星的偕日升 (埃及作為一年之始)
辨認方位、位置: 北極星
描述天體位置:
文化、傳說、自然理解方式的載體

每一天星星升起的時間大約會差 4 分鐘 (今天比前一天提早 4 mins)

星座的觀測是相對的
台灣只能觀測到 82 個星座、有 6 個星座看不到
在赤道就能看到全天的星座
### 描述位置
星座比例尺
- 天文上使用==度==來描述位置
- 簡易上，手打直做完地平線邊準，一拳10度往上疊加或是一指1度往上疊加
- 食指$1^\text{o}$
- 拳頭$10^\text{o}$

天球座標系統
- 往北為正、往南為負 (北極:正90度)
- 赤經單位為時分秒。如此只要知道兩天體間差幾小時，只要知道其中一方，就可以知道另一方在多久後出現
- 春分的時候，太陽在赤道上，所以直射赤道、日夜等差
- 黃道: 太陽在天球上的運動軌跡

地平座標系統
- 天頂
- 中天子午線

### 星星亮度
星等 (數字愈小愈大)
差5星等 = 差100倍
==0等標準星==: 織女星
### 星星的名字
- 固有星名
- 各地區都會自行命名，會重複命名
- 拜耳命名法
- 將命名標準正規化
- unique name
- 一個星星可能有兩個名字 (共用星)
- 劃定星座邊界之後，就消弭了這種情況
### 觀測工具

- 紅光手電筒
- 讓已適應黑暗的眼睛瞳孔不會重設
- 避免影響他人
- 指南針
- 星座盤
- 電子星圖
- BOOK: 天文觀星圖鑑

### 星座辨認要訣
- 不要用望遠鏡!!!!!!!!!
- 要認清==方位==
- 知道要觀察的==目標==在哪
- 確認==季節==
- 從面積大、亮星多、星星排列特殊的星座開始
- 善用連線和亮星
- EX: 天蠍座 (夏天最重要的星座)

#### 進動
描述: 自轉物體之自轉軸又繞著另一軸旋轉的現象，又可稱作旋進。在天文學上，又稱為「歲差現象」。 ([Wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%80%B2%E5%8B%95))
證據: 太陽進星座的日子和現行天體不一致

#### 實用的網站
- 東亞天文學會: http://www.npo-oaa.jp/

#### 軟體
1.Stellarium

2.Astronomy Lab 2

3.Occult Watcher

## 肉眼無敵：黃道光、銀河與人造衛星觀測

### 黃道光、銀河、人造衛星
銀河、黃道光大概要曝光 20~30 secs.
地球反照每一天都可以看到

### 銀河故事
母龍的尾巴 --> 美索不達米亞地區 (按: 原來是被斷尾啦)
勇士之路 --> 匈牙利，阿提拉行走之路 (師: FGO 惠我良多)
從地球看銀河系，只會看到側面，因為太陽系就會於銀河系之中

看銀河的方式
- 次毫米波
- 氫分子掃描，看銀河系哪邊的氫氣最多，氫分子肯定是恆星
- 遠中近紅外線是為了拍出銀河系核心的所在位置
- X-ray, Gama-ray 有不同的研究作用

### 黃道光
- 假曙光 (現象出來之後3小時才是真正的日出)
- 與伊斯蘭教有關
- 太陽系的塵埃 >> 天然的太空垃圾 XDDD
- 台灣要跑到3千多公尺的高山
- 光害少(伸出手卻看不到手的程度)
- 根據緯度不同有不同的最佳觀賞時間
- 軟體模擬
- 星空顯示選項 > 星空 > 黃道光亮度 / 取消大氣可視化
- 星空顯示選項 > 表示方法 > 勾選黃道
- 調整時間 (傍晚或清晨)
- 黃道要與地平線垂直最佳

### 拍攝
- 黃道光
- 定時快門線必備
- 光害少
- 耐心....
- 銀河
- 曝光 20-30 secs
- 人造衛星閃光
- 能看到的地方不一樣 (ex: 台北看得到、宜蘭不一定看得到，美國絕對看不到)
### 銥閃光
TBD

### 極光
TBD

## 38萬公里的物外之趣：月球觀測
opening movie: **It's not a life if you believe it**

反照率: 一個物體反光的程度
> ex: 海的反照率還是有 0.1 (即使當下覺得很黑，但還是可以稍微看到海浪的起伏)

地球用 p/s 波來分析地球球體的結構

火星地震 - 洞察號
- [NASA 洞察號偵測到了！人類將首次聽到火星地震的聲音](https://buzzorange.com/techorange/2019/04/25/first-ever-marsquake/)
- [InSight_Wiki](https://en.wikipedia.org/wiki/InSight)

月球地球間有夾角(約5度) -> 所以月食雖然不至於每個月發生，但在滿足條件下還是會發生
月食條件: 滿月、角度平行

月球有不同的週期。
滿月其實是最糟的觀察時間，因為沒有影子，有影子才有辦法分析月表物件。

月球起源??
- [x] ~~分裂說~~
- [x] ~~孿生說~~
- [x] ~~捕獲說~~
> 以上都有證據去否定
- [x] 大撞擊說
- 撞擊影響轉速 -> 每日時間長度改變
- 地軸角度因此偏 23度多
- 黑色區塊都是早期形成時的隕石撞擊坑

Reference: https://www.nasa.gov/goddard

潮汐鎖定: https://en.wikipedia.org/wiki/Tidal_locking

天平動 (秤動)
- 月相
- 月球地球的質量比
- 

月球上的隕石坑與地貌
- 柏拉圖隕石坑 (Plato): 特色: 表面最平滑的 (in the moon)
- 地古坑 (Tycho): 特色: 可能是因小型彗星撞擊而成，且因為是慧心，所以有噴濺的痕跡
- 哥白尼坑 (Copernicus H)
- 梅希爾坑 (Messier): 特色: 水漂型 www
- 鍊坑型隕石坑: 因為引力被撕裂後，變成複數隕石後，直線撞擊
- 變餘結構/幽靈隕石坑 (ghost crater): 兩個先後來到的隕石落在差不多的位置，先來的即為幽靈隕石坑
- 赫西俄德隕石坑(Hesiodus): 未知形成原因
- 月灣
- 月溪(Rima): 熔岩流動或是板塊變化而成 (張裂形板塊)
- 斷崖、直峭壁: 早期板塊變化 (聚合形板塊)

## 善其事先利其器：認識望遠鏡

關於天文觀測儀器:
天文望遠鏡可透過更換不同焦距的目鏡達到變換放大倍率的效果
赤道儀所使用的座標系是天球座標系統
望遠鏡口徑越大性能越好

認識望遠鏡規格
"7X50"雙筒望遠鏡: 倍率:7倍, 口徑:50mm

## 凡看過必留下記錄：實用天文攝影

天文攝影 (心智圖)
- 基本知識
- 攝影方法
- 影像處理
- 攝影器材
- 參考網站
- 其他

科學
- 解析力
- 暗星體
- 精確性
- 位置: 赤經赤緯
- 亮度: 星等 (變星, 星團)
- 顏色: Color Index

美感
- 構圖
- 明暗
- 色彩
- 品質

木星: 48 角秒 ( 除以 3600 來轉換成度)
土星: 25 角秒
火星: 27-28 角秒


全片幅 36*24
I = 12
12 -

f' = f * (d/fe -1)
f': 期望的合成焦距
f: 原望遠鏡焦距
fe: 目鏡焦距
d: 目鏡到相機之間的距離

> (非延長筒，還包含其他元件的長度 | 目鏡的焦點位置到機身CDD 的距離)

## 秋季星空導覽
是天文館的節目業配!!!

## 星殞如雨：流星觀測

要觀賞、觀察或觀測某星座流星雨，該星座的所在位置若能接近天頂，才有機會看到最多流星。

獅子座流星雨
最壯觀的流星雨應該是獅子座流星雨，被稱為流星雨之王，它的高峰期大約在11月17日，
而大約間隔33年才會出現高峰期，每小時有數千顆流星的流星暴。
上次的獅子座流星暴出現在1999、2001年，下次約2034年。

輻射點
流星雨是在夜空中有許多的流星，從天空中一個所謂的輻射點發射出來的天文現象。
離輻射點越遠，流星越長。
離輻射點越近，流星越短。

太空的定義:距離地面約100公里

流星在120公里左右，熱到會發光，溫度約2000度。
當空氣變厚，速度越撞越慢，溫度下降。
速度變慢、溫度變冷，高度繼續下降，變暗，高度繼續下降。

我們看到的流星，高度約70公里到130公里，流星掉落到地面時，已降溫到手可以摸的溫度。

國際太空站高度約300~400公里，所以，從國際太空站往下看，可看到流星。
對飛機而言，流星在高空。

火流星
火流星，亮度大約負3等以上，值得觀看。
比較大顆、燃燒得比較劇烈，持續在天空中，有時，風一吹就斷掉、散掉了，值得注意離子尾。

### 流星的顏色
來源:
- 石頭的金屬
- 大氣被加熱到發出光線
- 氧發出特別的綠色，波長5500

不同的流星，來源（母星體）不一樣，觀察到的情形也就不同。
雙子座的母星體是小行星

**隕石**
地球上到處都有隕石掉落，重點是要找得到，若掉到森林草原，就很難找到，而南極寬廣又沒有石頭，所以是最可能找到隕石的地方。

**雷公墨**
雷公墨又稱為玻璃隕石，隕石撞擊到地面時，地面上的塵土等物質飛到天上，又掉回地面，呈現雨滴形。

一般情況下，觀察隨機流星時會發現下半夜的流星比上半夜多。
這是由於由於上半夜流星體是與地球相同的運行方向墜入地球，相對速度較慢，因此燃燒的亮光較弱。
而下半夜時，流星體是迎面撞上地球，因此相對速度較快、數量較多。

在流星資料中會看到ZHR120、ZHR150等資料
ZHR是指在最好的情況下每小時能看到的流星數量
理想狀況是指這4個條件
1.肉眼所能觀察到6（6.5）等的星流星數量
2.周圍沒有任何的遮蔽，周圍都是平的
3.沒有任何雲遮蔽、沒有任何光害
4.輻射點在頭頂所發出來的流星

若雙子座剛升起，輻射點在側邊，只能看到一半的流星雨
有些流星雨從來不可能到達頭頂
若我們站在北極，輻射點在頭頂
若我們站在赤道，輻射點在側邊

三大流星雨
1.象限儀座流星雨（或者李老師說的天龍座流星雨）:1月
2.英仙座流星雨:8月
3.雙子座流星雨:12月

電波流星觀測
有個電波往上打，流星燒過之後產生離子，電波打到離子，像反射鏡一樣，就被偵測到了。

## 夸父逐日之趣：太陽觀測
TBD

## 走，讓我們觀星去！野外觀測實習
觀察目標
- 尋找北方(北極星)
- 仙后座 [冬季]
- 夏季大三角
- 織女
- 天津四
- 牛郎
- 北落師門(Fomalhaut)
- 南魚座α (α Piscis Austrini，縮寫為α PsA)
- 月球隕石坑
- 土星
- M45 昴宿星團
- M31
- 仙女座去找
- 191110 當天觀察失敗
- 望遠鏡光軸沒校準
- 近滿月的光害
- 當日仍有薄薄的低層雲

## 認識繽紛的太陽系家族：行星觀測
大部分行星都可以透過雙筒望遠鏡看到
(土星以內可以看到特徵，以外只能看到星點)

七星 - 七曜 - 金木水火土日月 (古代就開始觀察到)

#### 行星(惑星) - 不斷行走的星體
行星的運動模式: 順行/逆行/留
[熒惑守心](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%8D%A7%E6%83%91%E5%AE%88%E5%BF%83)是一種天文現象。是指火星在心宿內發生「留」的現象。

- 金星
- 啟明
- 長庚
- [太白- 維基大典](https://zh-classical.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E7%99%BD)

1 天文單位 = 太陽到地球的平均半徑 (Re)
Q: 日地距離如何測量?

發生次數: 水星凌日 >>> 金星凌日
原因:
水星最靠近太陽，會合次數多
水星離地球最遠，雖然傾角大，但觀測上來看反而沒差很多

黑滴現象 - 原因未知，有一說可能是以前設備不夠精準的關係

觀察外側行星，通常是挑其==衝==的位置，因為離地球最近

火星看點: 火星沙塵暴
木星看點: 大紅斑 / 伽利略衛星 (4顆)
土星看點: 土星環 / 卡西尼環縫

擴大攝影法
CCD Video Record + Registax(software)

[羅默測定光速 - wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BE%85%E9%BB%98%E6%B8%AC%E5%AE%9A%E5%85%89%E9%80%9F): 丹麥天文學者奧勒·羅默於1676年從測量實驗發現光波以有限速度傳播

## 捕捉夜空遊子的足跡：彗星小行星觀測

### 小行星
半長軸 a = 0.4 + 03 * 2^n
Ex: 繞日軌道半徑 - 金星, n = 1

衛星 / 衛衛星?

> - 清除軌道周邊的鄰居
- 滿足三必要條件
- 第三規則是考慮到太陽的質量

物質分層的過程就是物質分化

三種主要的小行星類型被認為和三種主要的隕石類型有關係 ([wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B0%8F%E8%A1%8C%E6%98%9F%E5%85%89%E8%AD%9C%E5%88%86%E9%A1%9E#%E8%A9%95%E5%83%B9))
**C 型** - 碳質球粒隕石
**S 型** - 石隕石
**M 型** - 鐵隕石

[拉格朗日點-wikipedia](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%8B%89%E6%A0%BC%E6%9C%97%E6%97%A5%E7%82%B9)
地球有找到一個

近地小行星 - q: 近日點, Q: 遠日點

阿莫爾型棕色部分是火星的特洛伊小行星
阿登型發現的少，是因為都在地球內圈走，會受日光影響

黃道離散天體
說法: 是因為受太陽引力影響，被拋射到較高的傾角

- 五顆矮行星:
- 鬩神星
- 冥王星
- 鳥神星
- 妊神星
- 穀神星

### 彗星
天文學家哈雷不僅提出了金星凌日測量天文單位的方法，還預測了彗星的回歸

> 關於彗星:
彗星的彗核大約只有臺北市大小
目前天文學家認為短週期彗星來自於古柏帶
彗星編號中的分類"P/"代表周期彗星

LD = Lunar distance
離子尾 (gas tail) 會和太陽風作用，所以由其噴射方向可知太陽相對位置
塵埃尾 (dust tail) 就會受一般慣性影響，和軌道行進方向相反

> - 歐特雲 (oort cloud)
- 尚未發現任何天體
- 仍算是假想理論

彗星留下來的塵埃，當地球經過之後，就像掃地機器人一樣，用引力將塵埃吸到大氣層內，形成流星雨

三大流星雨?

### 搜尋小行星

$\dfrac{E}{(4 * pi * r^2)}$

## 一生必看絕世奇景：日月食觀測

日月食預報網站
https://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html
http://www.eclipsewise.com/eclipse.html

eclipse 預報 @ [NASA](https://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html)
- 
- 綠線部分上的數字代表遮住比例
- duration: 日蝕的時間 (完全觀測的前提之下)
- J.D.: 從西元前 4713 年開始計算的天數
- Gamma: 本影軸線與地球中心的距離
- 數字愈大，整個日食現象會偏向高緯度區
- R.A.: 赤經
- Dec.: 赤緯
- S.D.: 視直徑
- H.P.: 視差 (三角視差)
- Geocentric Libration
- 月球相關的數據
- sub solar: 地心跟太陽連線於地表出現的位置

- 

日蝕一定在朔
月蝕一定在望

克卜勒行星運動定律 --> 橢圓形軌道
以月地關係為例, 因為月亮是橢圓軌道繞地走，所以會有近地點與遠地點

白道: 月亮走的軌道
黃道: 太陽走的軌道

Eclipse Magnitude = $\dfrac{月視直徑}{日視直徑}$

月蝕預報
TD 是另一種計時方式
[Lunar Eclipses - 2020/01/10 - Penumbral](https://eclipse.gsfc.nasa.gov/LEplot/LEplot2001/LE2020Jan10N.pdf)

一次食季可能出現兩次日食
一年最多5次日食或最多3次月食

沙羅周期
一個週期後就會出現很類似的日食 (雖然觀測地可能不一樣)

###### Terms: 攝影幾何,本影, 半影, 偽本影, 半影月蝕

## 星星的另類閃爍：變星觀測

### 變星是甚麼

variable light curve

變是指光度會變化的恆星.
### 小知識
> 光度與亮度不同
> - 光度(Luminosity)-星體本身的電磁波輻射總量，其所具備的發光能力，是客觀事實
> - 亮度(Briteness)-人眼對星體發光或反射光實際所感受的物理量，是受影響的主觀事實

- 亮度變化的原因
- 膨脹收縮
- 爆炸
- 撞擊 (外來物體碰撞)

### Hertzsprung - Russell Diagram

恆星的絕對星等或光度相對於溫度繪製的散布圖，用來研究恆星的演化過程

主序帶: 重力與輻射達到準靜態平衡
恆星 90% 時間會處於主序帶上
待補: 變星的物理性質
TBD // 需要加入投影片的圖片
x: 溫度
y: 亮度
恆星質量大->內核壓力大溫度高->光度大

假設恆星唯一理想發射光源-黑體輻射 ([wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%99%AE%E6%9C%97%E5%85%8B%E9%BB%91%E4%BD%93%E8%BE%90%E5%B0%84%E5%AE%9A%E5%BE%8B))
Wien's law : 描述黑體輻射電磁輻射光譜輻射度的峰值波長與自身溫度的關係式

$\lambda_{max}=\dfrac{0.0029}{T}$

$\lambda_{max}$ : 物體輻射峰值波長
${T}$ : 物體溫度

Wien's law告訴我們==天體溫度==越高其顏色偏==藍==;反之偏==紅==

補充: 太陽顏色為白色，只是太陽光經過大氣散射，而誤以為太陽為紅色、黃色、或橘色

參考來源
https://www.scienceabc.com/nature/universe/whats-the-colour-of-the-sun-at-noon-in-space.html

球體為黑體輻射光度
可由Stefan-Boltzmann law推得球體光度

:::info
$Luminosity = 4* \pi * (R^{2}) * \sigma * (T^4)$
$\sigma = 5.67×10−8 W⋅m−2⋅K^{-4}$

$R$: 半徑
$T$: 溫度
$\sigma$: 斯特凡-波茲曼常數(Stefan–Boltzmann constant)
:::

### 變星介紹
#### Variable on H-R Diagram
#### Properties of Pulsating Variables
Mira 適合入門者觀測
> https://en.wikipedia.org/wiki/Mira_variable
> https://www.aavso.org/mira-variables-period-changes
> https://www.aavso.org/vsots_mira2
>
### 本質變星
亮度由於星球自身的物理特性所而改變
> Ex: Supernova

### 外因變星
恆星的變化是由外在的物體造成的
> Ex: Eclipsing binary star

### 觀測變星

[Charge Coupled Device - wikipedia (alias: CCD)](https://en.wikipedia.org/wiki/Charge-coupled_device)
藉由CCD對觀測恆星長時間曝光獲得其光度變化，須注意Airy Disk，
口徑愈大、Ary Disk 愈小。
CCD裡每畫素(pixel)加總就是亮度

### 處理變星觀測資料-PSF(Point Spread Function)
獲得觀測數據後須配合Moffat PSFS或Gaussian PSFs model fitting 觀測結果，接著扣除背景光度以求得變星真實光度

**星表**([wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%98%9F%E8%A1%A8))
星表是天文學上的目錄。在天文學中，許多恆星都只有在星表中有簡單的編號；而為了許多不同的目的，有許多巨大的星表在費時多年後才編輯完成，但其中僅有少數的會經常被引用到。

#### 變星觀測應用
TBD

- [Astroart](http://www.msb-astroart.com/)
- a kind of photometry software
- 測光軟體

## 冬季星空之旅

## 億萬公里外的迷你日食：掩星觀測
2019/12/26, 12:4x UTC+8 台灣 日偏食開始發生

地球自轉一周 23hrs 56mins

觀測掩星的目的
古代月掩星的觀測是重要的.
記錄月亮遮掩行星的時間，就可以算出月亮在宇宙的位置
不同地方觀測的亮度變化與掩食時間，可以計算並描繪出月亮地形
當代實務上的地形繪製就靠雷射了

行星掩星:
Ex: 透過亮度變化，推斷出天王星有環
冥王星掩星觀測: TBD

小行星掩星:
透過亮度變化與過程時間，就可以推算實際位置
如果應該看不到卻看到，就可以合理推斷有可能是小行星的衛星

[儒略日 - Wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%84%92%E7%95%A5%E6%97%A5)
換算網站 : https://ssd.jpl.nasa.gov/tc.cgi

$C=\frac{\Delta D}{\Delta T}$
$C$: 光速, $\Delta D$: 距離差, $\Delta T$: 時間差

## 凝望宇宙之美：深空星體觀測

## 其他
[The Size of Space](https://neal.fun/size-of-space/)
[Eight planets + the only two mapped dwarf planets. Objects are to relative scale in size, rotation speed and tilt. 10 hours pass each second [OC]](https://www.reddit.com/r/dataisbeautiful/comments/dtt413/eight_planets_the_only_two_mapped_dwarf_planets/)
[Astronomy Calculator](https://www.vcalc.com/calculator/?uuid=d9f1aacb-36ff-11e7-9770-bc764e2038f2)
[天文單位 Astronomy Unit - wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E6%96%87%E5%96%AE%E4%BD%8D)
[Astronomy Tools - Field of View Calculator](https://astronomy.tools/calculators/field_of_view/)

#### 望遠鏡販售代理
- 太陽光學(主要代理skywacher)
https://www.sunoptical.com.tw/
- 鴻宇光學
https://www.galuxe.com.tw/
- 上宸光學(主要代理celetron)
http://www.telescopes.com.tw/shop/
- 永光儀器
http://www.nick.com.tw/

## 期末總複習作業

流星會出現不同顏色，因為
- [ ] 流星不同亮度造成
- [ ] 流星不同溫度的熱輻射
- [x] 流星上不同元素激發的光線
- [ ] 流星不同高度造成

:::spoiler
當流星體以極高的速度進入大氣時，具有很大的動能，和空氣摩擦生熱的結果，使空氣中的分子（如氮氣、氧氣）和流星體汽化後形成帶電離子氣體，而且受到能量影響，==不同元素會發出不同波長（顏色）的光==，在夜空中留下持續一段時間的光芒。

Reference
[流星雨成因](https://web.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/esf/magazine/990302.htm)
:::

---
每次滿月時，月亮的視直徑大小可能不同，這個現象最主要的原因為何？
- [x] 月球公轉軌道為橢圓形
- [ ] 地球自轉軸的進動
- [ ] 月球自轉軸的進動
- [ ] 地球公轉軌道為橢圓形

:::spoiler
影響地球上所見月球視直徑大小的原因主要有四項，分別為
（1）月球遠近
（2）滿月時刻相對於觀測地的時間
（3）大氣效應
（4）月亮錯覺
而月球會有遠近關係就在於月球繞地球公轉的軌道為橢圓形

Reference
[為何滿月有大有小？](https://www.tam.museum/astronomy/forecast_detail.php?lang=en&id=273)
:::

---
為何不是每個朔日都能看到日食？
- [ ] 月球公轉速率非定值
- [x] 月球公轉軌道面與黃道面不在同一平面
- [ ] 每次朔日的月球視直徑大小不同
- [ ] 月球公轉軌道為橢圓形

:::spoiler
日食是因月球介於地球與太陽之間
但因太陽軌道（黃道）與月球軌道（白道）成 59′ 交角，故並非每次朔日皆有日食發生

Reference
[為什麼不是每個月都有日食和月食？](http://enjoy.phy.ntnu.edu.tw/mod/resource/view.php?id=16623)
:::

---
下列11月10號野外觀測課程所看到的星座或星群，哪一個會在當天最先落到地平線之下？
- [ ] 秋季四邊形
- [ ] 獵戶座
- [ ] 金牛座
- [x] 夏季大三角

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印象‧日出(Impression, soleil levant）是法國畫家莫內的著名畫作，繪製的是故鄉勒阿弗爾(緯度：49.5°N)的景色，事實上，天文學家曾藉由比對畫中景物作品年代的氣象資料，確切得到畫中的時間，下列選項中何者最有可能？
- [ ] 2月13日 16:35
- [ ] 5月13日 16:35
- [ ] 8月13日 07:35
- [x] 11月13日 07:35

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[解謎世界名畫：莫內筆下的光影是何年何月何日？透過天文調查確認作畫背景！](https://www.wowlavie.com/Article/AE1700997)
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2020年12月21日約22:00左右，木星與土星的赤經相同，且在天空僅相差0.1度，這種現象稱為___
- [x] 合
- [ ] 大距
- [ ] 衝
- [ ] 方照

:::spoiler
**合(Conjunction)**: 這兩個天體在天球上有==相同的赤經或黃經==
**衝(Opposition)**: 當一顆行星在衝的位置時（以地球為基準的特定天體），它與太陽的的黃經相差180°，即==天體與太陽各在地球的兩側==的天文現象。衝只發生在外側行星。
**大距**: 內行星在繞日運行時，當行星、地球和太陽3顆星所成的==角距最大==時叫「大距」
**方照**: 就外行星而言，當行星、地球和太陽3顆星==成直角==時叫「方照」

Reference
[合 - wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%90%88_(%E5%A4%A9%E9%AB%94%E4%BD%8D%E7%BD%AE))
[衝 - wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A1%9D_(%E5%A4%A9%E9%AB%94%E4%BD%8D%E7%BD%AE))
[何謂"衝","合","大距","方照"](https://blog.xuite.net/shuying.lihming/travel/25997071-%E4%BD%95%E8%AC%82%22%E8%A1%9D%22%2C%22%E5%90%88%22%2C%22%E5%A4%A7%E8%B7%9D%22%2C%22%E6%96%B9%E7%85%A7%22)
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課堂中提到的銥衛星閃光，已逐漸消失在歷史的洪流之中，然而，新一代由SpaceX射上天空的衛星也將會越來越多，造成現在天文觀測有可能遇到如下圖的現象，試問該計劃的名稱為？
- [x] 星鏈計劃(Starlink)
- [ ] 鳳凰計劃(Phoneix)
- [ ] 泛衛計劃(PanSATT)
- [ ] 全球通訊計劃(Global communication)

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[Starlink (satellite constellation) - wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/Starlink_(satellite_constellation))

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在天文軟體中需輸入觀測地的經度及緯度，試計算下列數值，何者的換算是正確的？
- [ ] 78.4621°N代表 北緯78°44'23"
- [x] 東經 121°50'46"代表121.8462°E
- [ ] 西經 0°07'42"代表0.7420°W
- [ ] 42.1854°S代表 南緯42°18'54"

:::spoiler
- 78.4621°N
- N: 北緯
- 78° keep as it is
- 0.4621° = 0.4621 * 60' = 27.726'
- 0.726' = 0.726 * 60" = 43.56"
- Result: 北緯-78°27'43.56"
- 東經 121°50'46"
- 東經: E
- 46" = 46/60' = 46/3600° = 0.0127778°
- 50' = 50/60° = 0.83334°
- Result = 121° + 0.83334° + 0.0127778° = 121.84612°E
- 西經 0°07'42"
- 西經: W
- 42" = 42/60' = 42/3600° = 0.01166667°
- 7' = 7/60° = 0.1166667°
- Result = 0° + 0.1166667°+ 0.01166667° = 0.12833337W
- 42.1854°S
- S: 南緯
- 42° keep as it is
- 0.1854° = 0.1854 * 60' = 11.124'
- 0.124' = 0.124 * 60" = 7.44"
- Result: 南緯-42°11'7.44"

> 取最接近的答案
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下列何種天文軟體適合用於小行星掩星的預報資訊？
- [ ] Heavens-above
- [x] Occultwatcher
- [ ] Stellarium
- [ ] Virtual moon atlas

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若以下虛擬流星群的ZHR都是100，在合歡山同樣天候光害條件下，哪一有機會看到最多?
- [ ] 天龍座
- [ ] 半人馬座
- [x] 牧夫座
- [ ] 鳳凰座

:::spoiler
待補
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流星光譜中會見到氧，是來自
- [x] 高層大氣氧分子
- [ ] 流星體中的氧原子
- [ ] 星際物質的氧原子
- [ ] 流星體中的氧化鐵

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Reference
[流星雨成因](https://web.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/esf/magazine/990302.htm)
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輦道增七（天鵝座β）在低倍率的望遠鏡可見為一雙星，顏色一橘一藍互為補色，相當鮮明。何種性質是造成雙星顏色不同的最主要原因？
- [ ] 距離不同
- [ ] 壽命不同
- [ ] 組成元素不同
- [x] 表面溫度不同

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[輦道增七（天鵝座β、β Cyg, β Cygni, Beta Cyg）- wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E9%B9%85%E5%BA%A7%CE%B2)
[恆星的顏色與光譜](https://kknews.cc/zh-tw/science/3889zo.html)

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星座是古人用來記憶星星位置的方式，因此根據各地地理、氣候與文化的不同，也發展出不同的星座文化。直到1930年，IAU才統一了現代星座的名稱與邊界。請問國際上通用的現代星座共有幾個？
- [ ] 48個 (南天星座)
- [ ] 28個 (北天星座)
- [x] 88個 (全天星座)
- [ ] 12個 (黃道星座，黃道十二宮)

:::spoiler
[星座恆星列表](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%98%9F%E5%BA%A7%E6%81%92%E6%98%9F%E5%88%97%E8%A1%A8)
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2019年12月20日20時，赤經2h通過中天子午線。這時參宿四出現在東方天空，若參宿四位在赤經6小時，請問它在晚間幾時會通過中天子午線？
- [x] 0時
- [ ] 4時
- [ ] 2時
- [ ] 22時

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哪一項參數是影響望遠鏡性能的決定性因素？
- [ ] 倍率
- [ ] 價格
- [x] 口徑
- [ ] 重量

:::spoiler
**口徑影響**:
集光力：望遠鏡面積與瞳孔面積之比值
極限星等：最佳狀態下，望遠鏡所能看見的最暗星等
解析力：望遠鏡可解析的最小角度弧度. $\theta=\frac{1.22*\lambda}{D}$

:::

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請問一架焦距f=1000mm，口徑D=200mm的望遠鏡，其焦比等於多少？
- [ ] 50
- [ ] 100
- [x] 5
- [ ] 10

:::spoiler
$F=\frac{f}{D}$
$F$: 焦比. $f$: 焦距. $D$: 口徑

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隨著光的波長或入射角度的不同，往往會產生不同的影像偏差。請問彗形像差的成因？
- [ ] 平行入射的光經非拋物面鏡反射後無法聚焦於同一點。 (球面像差)
- [ ] 光通過透鏡時因波長不同使得折射率不同，不同顏色的光無法聚焦。 (色差)
- [x] 斜向入射的光經折射或反射鏡後無法聚焦於同一點。

:::spoiler
[慧形像差](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%97%E5%BD%A2%E5%83%8F%E5%B7%AE)
> 彗形像差是拋物鏡望遠鏡與生俱來的特質，來自於視野中心區域的點光源（像是恆星）可以很好的匯聚在面鏡的焦點上（不同於球面鏡，來自於鏡子周圍部分的光線只是接近焦點—球面像差。）。但是，來自於偏離光軸（離軸）方向的光線，自鏡子的不同區域反射的光卻不能匯聚在相同的焦點上。這樣的結果導致不在視野中心的光看起來是楔形的問題，而且離軸越遠，這個現象越明顯。這使得星點看起來有著彗星的形狀，因而得名。

> 目前削減彗形像差最普遍的方法就是使用非球面鏡

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關於天文觀測儀器的敘述何者錯誤？
- [ ] 天文望遠鏡可透過更換不同焦距的目鏡達到變換放大倍率的效果
- [ ] 赤道儀所使用的座標系是天球座標系統
- [x] 只有赤道儀才能進行天體追蹤
- [ ] 望遠鏡口徑越大性能越好

:::spoiler
[赤道儀 - wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B5%A4%E9%81%93%E4%BB%AA)
[赤道坐標系統](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B5%A4%E9%81%93%E5%9D%90%E6%A8%99%E7%B3%BB%E7%B5%B1)
[天球坐標系統](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E7%90%83%E5%9D%90%E6%A0%87%E7%B3%BB%E7%BB%9F)


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雙筒望遠鏡上寫有"7X50"字樣，請問這支望遠鏡的倍率是幾倍？
- [ ] 50
- [ ] 350
- [x] 7
- [ ] 57

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最近只要運氣很差，大家就紛紛猜測今天是不是又「水星逆行」了。請問水星逆行是什麼樣的現象？
- [ ] 水星在天球上由西向東運動
- [x] 水星在天球上由東向西運動
- [ ] 水星在天球上一動也不動

:::spoiler
**行星的運動模式**
順行: 在天空中相對於恆星向==東==運動
逆行: 在天空中相對於恆星向==西==運動
留: 順行與逆行的轉折點

[天文科普：水星逆行是什麼？它會意味著什麼？會影響地球嗎？](https://kknews.cc/zh-tw/news/jlvn286.html)
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過去許多宗教認為太陽等天體是繞著地球轉動的，但隨著一項項觀測證據出爐，世人才逐漸接受地球與行星繞著太陽轉。請問得以證明「所有天體都繞著地球轉是錯誤」的證據有哪些？
- [ ] 金星的盈虧
- [ ] 伽利略衛星
- [x] 以上皆是
- [ ] 以上皆非

:::spoiler
[地動說 - wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A5%E5%BF%83%E8%AF%B4)
> 1609年伽利略聽聞且自己製作了天文望遠鏡，並以此發現了一些可以支持地動說的新的天文現象後，地動說才開始引起人們關注。這些天文現象主要是指：==木衛體系的發現==直接說明了地球不是宇宙的唯一中心，==金星滿盈的發現==也暴露了托勒密體系的錯誤。
:::

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當外側行星在下列哪個位置時是最佳的觀察時機？
- [ ] 西方照
- [ ] 東方照
- [ ] 合
- [x] 衝

:::spoiler

[行星動態知識篇](http://my.nthu.edu.tw/~res9202/news/fall/planet2.htm)
> 內行星在==大距==時與太陽有最大的夾角，是觀測的最好時機
> 外行星在==衝==時最利於觀測，因其在太陽相反位置，夜晚可見，又距離最近

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目前國際天文聯合會認證的矮行星共有五顆，請問下列哪一顆不是矮行星？
- [x] 灶神星
- [ ] 冥王星
- [ ] 穀神星
- [ ] 鳥神星

:::spoiler
- 矮行星：
- 穀神星 (1 Ceres)
- 冥王星 (134340 Pluto)
- 妊神星 (136108 Haumea)
- 鳥神星 (136472 Makemake)
- 鬩神星 (136199 Eris)

:::

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哪一位天文學家不僅提出了金星凌日測量天文單位的方法，還預測了彗星的回歸？
- [x] 哈雷
- [ ] 伽利略
- [ ] 牛頓
- [ ] 惠更斯

:::spoiler
[哈雷彗星(1P/Halley) - wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%93%88%E9%9B%B7%E5%BD%97%E6%98%9F)
> 英國天文學家愛德蒙·哈雷最先使用克卜勒第三定律估算出他的週期，1758-1759年彗星再次來臨的時候，這顆彗星被命名為哈雷彗星，以紀念哈雷的工作。

[愛德蒙·哈雷(Edmond Halley)](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%84%9B%E5%BE%B7%E8%92%99%C2%B7%E5%93%88%E9%9B%B7)
> 1705年，愛德蒙·哈雷發表論文，指出1456年、1531年、1607年和1682年出現的彗星其實是同一顆彗星，並==預言這顆彗星將於1758年重返==。
> 1716年，提議使用詹姆斯·格雷葛里在《光學進展》（類似格里望遠鏡的設計）描述的方法，利用==金星凌日==來精確測量地球和太陽的距離。
> 發現了恆星自行運動現象
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下列關於彗星的敘述何者正確？
- [ ] 塵埃尾永遠都筆直的背對太陽方向
- [x] 彗星的彗核大約只有臺北市大小
- [ ] 目前天文學家認為長週期彗星來自於古柏帶
- [ ] 彗星編號中的分類"C/"代表周期彗星

:::spoiler


[彗星 - wikipedia](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%97%E6%98%9F)
> 短週期彗星來自超越至海王星軌道之外的==古柏帶==，或是與離散盤有所關聯
> 長週期彗星被認為起源於==歐特雲==，這是在古柏帶外面，伸展至最近恆星一半距離上，由冰凍天體構成的球殼

彗星分類
> - P/: 週期小於 200 年的短周期彗星，且確認經過一次以上的近日點
> - C/: 非週期性彗星
> - X/: 無法計算軌道的彗星，通常是歷史上的彗星
> - D/: 已經消失、分裂 的彗星
> - A/: 誤認為彗星的小行星
> - I/: 太陽系外星際天體

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## 期末總複習評量 *(僅列未在作業中的)*
一個沙羅周期(Saros)是日地月運行的關係又循環到相當接近的相對位置上的周期，在天文學上主要用來？
- [ ] 預測小行星掩星。
- [x] 預測日食或月食。
- [ ] 預測春分點的位置。
- [ ] 預測潮汐變化。

:::spoiler
- 預測小行星掩星。 需考慮軌道位置與背景恆星的相對關係
- 預測日食或月食。 可以利用沙羅週期表來找出
- 預測春分點的位置。 需要考慮的是因地球自轉軸進動導致的歲差
- 預測潮汐變化。 需要考慮太陽與月球的位置與其引潮力的影響

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輻射點移動主要原因？
- [x] 地球公轉。
- [ ] 地球自轉。
- [ ] 流星體自轉。
- [ ] 流星體公轉。

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節氣的定義是依據太陽的黃道經度位置來決定，請問春分點位於赤經幾小時？哪一個星座？
- [ ] 12小時，室女座。
- [x] 0小時，雙魚座。
- [ ] 12小時，雙魚座。
- [ ] 0小時，室女座。

:::spoiler
12小時，室女座。 > 秋分點位於赤經12h的室女座
12小時，雙魚座。 > 星座與赤經不符
0小時，室女座。 > 星座與赤經不符

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我們在課堂上解釋了小行星的臨時編號規則，如2016 EK156指的是2016年3月上半發現的第3910顆小行星。那麼請問以下何者代表1992 QB1的含意？
- [x] 1992年8月下半發現的第27顆小行星。
- [ ] 1992年8月上半發現的第2顆小行星。
- [ ] 1992年8月下半發現的第2顆小行星。
- [ ] 1992年8月上半發現的第27顆小行星

:::spoiler
**1992年8月下半發現的第27顆小行星**
- 1992 => 1992年
- Q => 每個英文字母("I" 不計)依序代表半個月，所以是8月下半
- B1 => 每個英文字母("I" 不計)依序代表發現的第幾顆小行星(2)，數字代表字母循環次數(1)
- 英文字母 "I" 不計，所以一個循環只有25個，所以是第1x25+2=27顆小行星

**1992年8月上半發現的第2顆小行星**
- 1992 => 1992
- 8月上半 => P
- Temp Code Result: 1992 P2

**1992年8月下半發現的第2顆小行星**
- 8月下半 => Q
- Temp Code Result: 1992 Q2

**1992年8月上半發現的第27顆小行星**
- Temp Code Result: 1992 PB2

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