課程形式
線上
課程名稱
行星科學導論 (02004)
課程編號
396
課程期間
2023-02-13 ~
課程類別
自然科學
時數
18 (小時)
修課人數
34
簡介

單元名稱:

  • 行星科學歷史回顧
  • 月球
  • 水星
  • 金星
  • 火星
  • MSL
  • Jovian Planets類木行星
  • Rings and satellites
  • 統整與複習
 
任課教授

葉永烜 Wing-Huen Ip 教授

Email: wingip@astro.ncu.edu.tw

Tel: 03-4227151轉 65959

專長

  • 彗星物理

  • 太陽系及行星起源

  • 太陽系電漿物理

  • 行星大氣及外大氣系統

學經歷

  • 1970年取得美國匹茲堡大學物理系碩士

  • 1974年取得美國加州大學聖地牙哥分校應用物理及資訊科學博士

  • 1991-1992年專任台灣國家太空計畫室首席科學家

  • 亞太地球科學學會(AOGS) 理事長(2004迄今)

  • 現職中央大學天文所及太空所教授

相關連結

報名資訊    
報名期間
開始: 2023-02-07
總人數限制
無限制
報名費用
0
其他資訊
承辦人
蔡振瑋 / 教學發展中心 (電子郵件: dwtsai@ncu.edu.tw, 電話: 57137)
鄭雅軒 / 教學發展中心 (電子郵件: yahsuan@ncu.edu.tw, 電話: 57138)
開課單位
NCUx線上課程
課程 QR code
https://ocw.ncu.edu.tw/course/396
課程教材
  1. 28.
    作業1

    功課問題20100921

    1). 一個小行星的半徑為 R=0.5 ㎞,平均密度是3.2 g/㎝ 3,離開地球遠處的相對速度是15 ㎞/s。請問在碰撞地球表面時的能量是多少?

    2). 托勒密(Ptolemy)和哥白尼(Copernicus)的太陽系理論有何不同之處?

    3). 一個彗星的半圓軸是 3.5AU,請問它的離心率(e)需要是多大,才可以到達木星的軌道距離?它的公轉周期是多少?

    4). 請計算行星質量的總和與太陽質量的比例。並請計算所有行星的(公轉)角動量的總和太陽(自轉)角動量的比例。

    5). 原始太陽的自轉週期可能是 8 天,請問有何機制可以使它減速致今天的27 天週期?

    作業20100921

    1. 請計算木星的公轉角動量,並估計它和太陽自轉角動量的比例。

    2. 請問彗星的主要化學成分為何?

    3. 哪一個行星衛星有著很強烈的火山活動?其噴發出來的物質主要成份為何?

    1. 29.
      作業2

      隨堂小考20101005

      (a) 一個小行星的離心率(e)是0.25,請問它的半長軸a等於多少才可以使近日點接觸地球軌道?

      (b) 如月球的平均密度 thou= 3.3 g/cm^3

            而岩石的密度 thou r= 3.0 g/cm^3

            及鐵的密度thou m= 7.0 g/cm^3

            請問鐵核半徑和月球半徑的比例是多少?

      1. 30.
        作業3

        作業20101026

        1). 請解釋金星離子層中的主要成份為O2+的原因。

        2). 太陽風的平均速度為V=450 km.s-1,太陽風粒子密度n=20 cm-3,行星際空間磁場強度為10 nT,請問金星離子層中的磁場強度應為多少?

        3). 水星的表面溫度最高值應為多少?

        4). 水星和月球的稀薄大氣中存在有鈉原子。請詳細描述產生機制有哪幾種?為什麼這些鈉原子可以移動到水星和月球的尾跡區域

        5). 請解釋為何在形成後,水星冷卻降溫的過程會比金星和地球快很多?

        1. 31.
          作業4

          作業20101102

          1). 請比較地球和金星的大氣層的質量。

          2). 請製作一個表,列出水星、金星、地球和火星的平均表面溫度、表面重力、最大量的氣體成分和在它們表面的大氣標高。

          3). 早期太陽的表面溫度是現在值的75%。請問在當時水星正午赤道位置的表面溫度是多少?

          4). 請比較金星和火星大氣層中的氣膠塵粒的化學成分。

          5). 從地面雷達觀察可知,水星極區可能存在水冰。請描述其來源。又金星比水星要離太陽遠,為什麼金星區未發現有藏冰

          1. 32.
            作業5

            作業20101109

            (1) 請用文字敘述及圖文比較太陽風和金星作用的過程。特別註明行星際磁場的構造及演化。

            (2) 請說明用地球表面的雷達望遠鏡測量金星的轉動週期和轉動方向的原理。

            (3) 地球的原始大氣的主要化學成分應該是哪一個分子? 次要分子呢? 它們和現在的地球大氣成分為何是不一樣的呢? 是什麼過程導致的呢?

            (4) 月球近地面和遠地面的地殼厚度不一樣。請說明其差異。其產生原因有何說法?

            (5) 火星南北極的二氧化碳冰帽在其各自的春夏季會消失,把二氧化碳都回放到大氣層中。火星地面大氣壓力因而增加25%。請問這些冰帽所含的二氧化碳質量約為多少Kg? 請細列理論步驟和計算方法。

            1. 33.
              小考1

              (a) 一個小行星的離心率(e)是0.25,請問它的半長軸a等於多少才可以使近日點接觸地球軌道?

              (b) 如月球的平均密度 thou= 3.3 g/cm^3

                    而岩石的密度 thou r= 3.0 g/cm^3

                    及鐵的密度thou m= 7.0 g/cm^3

                    請問鐵核半徑和月球半徑的比例是多少?


              1. 34.
                小考2

                (1) 一個行星的半徑是R,R=1000 km。其核心半徑為R/4。如果核心密度ρc=7.5 g/cm3,外殼的密度為3.5 g/cm3,則其慣量(moment of inertia)是多少?請用MR2為單位(M是total mass)。

                (2) 如何“安全”的把Rover放置到火星表面?

                (3) 如圖所示,藍色區域為火星冰帽。若θ~20°,CO2冰密度2 g/cm3,冰帽厚度約1 m。則夏季CO2冰帽昇華造成的大氣壓力增加為原來的百分之多少?



                1. 35.
                  小考3

                  1.      太陽系星雲形成時的「冰線」是在甚麼距離?它有什麼重要性?

                  2.      木星核心的壓力可達多少個大氣壓?在這處的H2是呈何種狀態?

                  3.      木星大氣環流風系統中的黑帶(black belts)和亮環(bright zones)是如何產生的?

                  4.      木星大氣層中的雲層,隨著高度變化,可以分成哪幾種化學成份?

                  5.      火星的大氣層曾經有嚴重的質量流失效應,請解釋從何知道?為什麼木星大氣層則不會流失?