平均轨道半径公里.ppt

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1、活動活動主題主題：太陽系太陽系我們的理念：我們的理念：鼓勵家人一起遊戲、活動和服務，增進彼此的互動與鼓勵家人一起遊戲、活動和服務，增進彼此的互動與親密，同心建造健康和諧、溫暖有愛的社會。親密，同心建造健康和諧、溫暖有愛的社會。我們的特色：我們的特色：以生活體驗分享為重點，取代知識性的傳遞，以生活體驗分享為重點，取代知識性的傳遞，從活動、聯誼、服務中成長散發和諧家庭的氣氛從活動、聯誼、服務中成長散發和諧家庭的氣氛 。講員：陳輝樺陳輝樺 國立自然科學博物館展示組金山鄉金山鄉合家歡協會合家歡協會三和國小三和國小放眼天文、熱愛自然放眼天文、熱愛自然天文營課程 一、認識太陽系行星系統行星系統二、理解行星

2、和衛星的特徵三、動手做簡易太陽系拼圖四、操作解說太陽系拼圖五、認識當月星空活動內容活動內容行星系統行星系統壹、太陽系壹、太陽系貳、行星新定義貳、行星新定義 叁、太陽系裡的行星叁、太陽系裡的行星 肆、太陽系矮行星登錄肆、太陽系矮行星登錄 伍、太陽系行星個數演變史伍、太陽系行星個數演變史 陸、行星和衛星是怎麼來的？陸、行星和衛星是怎麼來的？（影片：閃燄與太陽自旋）太陽系太陽系 目前我們對於太陽系的認識，僅祇目前我們對於太陽系的認識，僅祇於太陽是銀系中數十億星球中的一個，於太陽是銀系中數十億星球中的一個，而銀河系也只是宇宙中數十億個星系之而銀河系也只是宇宙中數十億個星系之一。太陽是一顆明亮的恆星，直

3、徑約一。太陽是一顆明亮的恆星，直徑約 145 145 萬公里，約已有萬公里，約已有 50 50 億年的歷史，億年的歷史，且至少將再持續發光且至少將再持續發光 50 50 億年。現在太億年。現在太陽每秒鐘正在將陽每秒鐘正在將 400 400 萬公噸的質量轉萬公噸的質量轉變為能量，而且將光與熱放射至太空中。變為能量，而且將光與熱放射至太空中。離我們太陽系離最近的另一顆恆星遠達離我們太陽系離最近的另一顆恆星遠達4.2 4.2 光年之遙，在我們尚未瞭解的太陽光年之遙，在我們尚未瞭解的太陽周遭如此空曠之廣大區域裡，有著何種周遭如此空曠之廣大區域裡，有著何種神秘的星體和景觀現象有待我們去探索神秘的星體和景

4、觀現象有待我們去探索呢？呢？（影片：太陽風）水星（水星（MercuryMercury）是距離太陽最近的行星。因為太陽的強）是距離太陽最近的行星。因為太陽的強大引力導致水星失去任何可能保護它的大氣。大引力導致水星失去任何可能保護它的大氣。失去大氣的失去大氣的保護，使得水星的表面溫度日夜間有著極大的變化，白天保護，使得水星的表面溫度日夜間有著極大的變化，白天可高達攝氏可高達攝氏 430 430 度，度，而深夜可極低至攝氏零下而深夜可極低至攝氏零下 180 180 度。度。1.1.水星年（水星繞行太陽一周的時間）水星年（水星繞行太陽一周的時間）約約 88 88 個地球日個地球日。2.2.水星日（水星

5、自轉一圈的時間）水星日（水星自轉一圈的時間）約約 58.65 58.65 個地球日個地球日。3.3.水星公轉軌道面與黃道面夾角約水星公轉軌道面與黃道面夾角約 7 7 度。度。4.4.水星公轉平均速率每秒水星公轉平均速率每秒 47.9 47.9 公里。公里。5.5.水星赤道面與公轉軌道面夾角約水星赤道面與公轉軌道面夾角約 0.0 0.0 度。度。6.6.水星與太陽的平均距離約水星與太陽的平均距離約 5,790 5,790 萬公里（萬公里（0.387 AU0.387 AU；水星與太陽的距離介於水星與太陽的距離介於 0.306 AU 0.306 AU 至至 0.467 AU 0.467 AU 間）。

6、間）。7.7.水星質量約水星質量約 3.31 3.31 1023 1023 公斤公斤 0,0558 M 0,0558 M；平均密；平均密度度 5.44 5.44 公克公克 /立方公分）。立方公分）。8.8.水星赤道直徑約水星赤道直徑約 4,879 4,879 公里（公里（0.382 D0.382 D）。）。9.9.水星表面重力約水星表面重力約 0.38 G0.38 G。10.10.水星的逃逸速率約水星的逃逸速率約 4.3 4.3 公里公里 /秒（秒（0.38 V0.38 V）。）。11.11.水星的衛星個數：水星的衛星個數：0 0。12.12.水星與地球會合週期：約水星與地球會合週期：約 11

7、6 116 地球日（因地球日（因 1/88 1/88 1/365.24 1/1161/365.24 1/116）。）。太陽系裡的行星太陽系裡的行星 水星水星太陽系裡的行星太陽系裡的行星 金星金星 金星是太陽系由內往外數算的第二個行星，它是和地球的大小、密度、金星是太陽系由內往外數算的第二個行星，它是和地球的大小、密度、運行狀況與組成結構最類似的行星，但是仍有許多地方不同。金星大氣運行狀況與組成結構最類似的行星，但是仍有許多地方不同。金星大氣壓力超過地球的九十倍，且有著濃密的大氣硫酸雲層和所形成著名的溫壓力超過地球的九十倍，且有著濃密的大氣硫酸雲層和所形成著名的溫室效應造成的高溫地表。雖然金星有

8、強烈地火山，但是地體構造，也就室效應造成的高溫地表。雖然金星有強烈地火山，但是地體構造，也就是類似發生於地球上的地塊移動，卻不曾發生過。金星自轉方向和鄰近是類似發生於地球上的地塊移動，卻不曾發生過。金星自轉方向和鄰近的行星不同。的行星不同。1.1.金星年（金星繞太陽公轉一周的時間）金星年（金星繞太陽公轉一周的時間）約約 224.68 224.68 個地球日個地球日 （約（約 0.61515 0.61515 個地球年）。個地球年）。2.2.金星日（金星自轉一圈的時間）金星日（金星自轉一圈的時間）約約 243 243 個地球日個地球日。3.3.金星繞行太陽公轉的軌道面與黃道面夾角約金星繞行太陽公轉

9、的軌道面與黃道面夾角約 3 3 度度 23.7 23.7 分。分。4.4.金星公轉平均速率每秒金星公轉平均速率每秒 35 35 公里。公里。5.5.金星赤道面與公轉軌道面夾角約金星赤道面與公轉軌道面夾角約 177 177 度。度。6.6.金星與太陽平均距離約金星與太陽平均距離約 1 1 億億 82 82 萬公里萬公里 （0.723 AU0.723 AU；與太陽的距離介於與太陽的距離介於 0.7184 AU 0.7184 AU 至至 0.7282 AU 0.7282 AU 間）。間）。7.7.金星質量約金星質量約 4.87 4.87 1024 1024 公斤（公斤（0.815 M 0.815 M

10、；平均密度平均密度 5.24 5.24 公克公克 /立方公分）。立方公分）。8.8.金星赤道直徑約金星赤道直徑約 12,104 12,104 公里（公里（0.95 D0.95 D）。）。9.9.金星表面溫度約金星表面溫度約 472 C472 C。10.10.金星表面重力約金星表面重力約 0.903 G0.903 G。11.11.金星的逃逸速率約金星的逃逸速率約 10.3 10.3 公里公里/秒（秒（0.92 V0.92 V）。）。12.12.金星與地球會合週期：約金星與地球會合週期：約 583.9 583.9 地球日。地球日。太陽系裡的行星太陽系裡的行星 地球地球 地球是我們居住的行星，它是太

11、陽系由內往外數算的第三個行星，是一個地表運地球是我們居住的行星，它是太陽系由內往外數算的第三個行星，是一個地表運動仍頻繁的活躍行星。瞭解地球的特性和地球上所發生過的事，有助於我們理解太陽動仍頻繁的活躍行星。瞭解地球的特性和地球上所發生過的事，有助於我們理解太陽系中其它行星的變遷。地球有著獨特且具保護性的大氣，使得液態水得以存在，並使系中其它行星的變遷。地球有著獨特且具保護性的大氣，使得液態水得以存在，並使生命得以成長與繁衍。生命得以成長與繁衍。1.1.地球年（地球繞太陽公轉一周的時間）約地球年（地球繞太陽公轉一周的時間）約 365.26 365.26 個地球日。個地球日。2.2.地球日（地球自

12、轉一圈的時間）地球日（地球自轉一圈的時間）約約 23 23 小時小時 56 56 分分。（天文學家以兩次日正當中之間的平均時間周期定義為（天文學家以兩次日正當中之間的平均時間周期定義為 24 24 小時）。小時）。3.3.以太陽為中心，地球繞行太陽公轉的軌道面天文學家定義為黃道面。以太陽為中心，地球繞行太陽公轉的軌道面天文學家定義為黃道面。地球自轉軸與黃道面的垂線約有地球自轉軸與黃道面的垂線約有 23 23 度度 27 27 分的夾角。分的夾角。4.4.地球公轉平均速率每秒地球公轉平均速率每秒 29.79 29.79 公里。公里。5.5.地表溫度介於攝氏地表溫度介於攝氏 -50-50 至至 +

13、50+50 度間。度間。6.6.地球與太陽的平均距離約為地球與太陽的平均距離約為 1 1 億億 4,960 4,960 萬公里（天文學家簡稱為一個萬公里（天文學家簡稱為一個 天文單位天文單位 (AU)(AU)；與太陽的距離介於與太陽的距離介於 1.0167 AU 1.0167 AU 至至 0.9833 AU 0.9833 AU 間）。間）。7.7.地球質量約地球質量約 6 6 1024 1024 公斤（平均密度公斤（平均密度 5.5 5.5 公克公克/立方公分）。立方公分）。8.8.地球赤道直徑約地球赤道直徑約 12,756 12,756 公里（天文學家常以公里（天文學家常以 D D 表示）。

14、表示）。9.9.地球表面重力約地球表面重力約 9.8 9.8 公尺公尺/秒平方（科學家簡稱為一秒平方（科學家簡稱為一 G G）。）。10.10.地球的逃逸速率約地球的逃逸速率約 11.2 11.2 公里公里/秒（天文學家常以秒（天文學家常以 V V 表示）。表示）。11.11.地球的衛星個數：地球的衛星個數：1 1（月球）。（月球）。太陽系裡的行星太陽系裡的行星 火星火星 比地球距離太陽還遠八千萬公里的火星（比地球距離太陽還遠八千萬公里的火星（MarsMars）是一個紅色行星，）是一個紅色行星，它是太陽系它是太陽系由內往外數算的第四個行星，它的地表經常被大量的沙塵暴所肆虐。由內往外數算的第四個

15、行星，它的地表經常被大量的沙塵暴所肆虐。曾經，火星表曾經，火星表面上有龐大的河流穿過，而且與地球上的情形極為相近，但是它是否曾孕育過生命？面上有龐大的河流穿過，而且與地球上的情形極為相近，但是它是否曾孕育過生命？1.1.火星年（火星繞太陽公轉一周的時間）約火星年（火星繞太陽公轉一周的時間）約 686.95 686.95 個地球日（約個地球日（約1.881.88個地球年）。個地球年）。2.2.火星日（火星自轉一圈的時間）火星日（火星自轉一圈的時間）約約 24 24 小時小時 37 37 分分。火星繞行太陽公轉的軌道面與黃道面夾角約火星繞行太陽公轉的軌道面與黃道面夾角約 1 1 度度 51 51

16、分。分。3.3.火星公轉平均速率每秒火星公轉平均速率每秒 24.13 24.13 公里。公里。4.4.火星赤道面與公轉軌道面夾角約火星赤道面與公轉軌道面夾角約 25 25 度度 19 19 分。分。5.5.火星與太陽平均距離約火星與太陽平均距離約 2 2 億億 3 3 千萬公里千萬公里 （1.524 AU1.524 AU；與太陽的距離介於；與太陽的距離介於 1.3814 AU 1.3814 AU 至至 1.6660 AU 1.6660 AU 間）。間）。6.6.火星質量約火星質量約 6.424 6.424 1023 1023 公斤公斤 （0.1075 M 0.1075 M；平均密度；平均密度

17、3.94 3.94 公克公克/立方公分）。立方公分）。7.7.火星赤道直徑約火星赤道直徑約 6,796 6,796 公里公里 (0.53 D)(0.53 D)。8.8.火星表面溫度約攝氏火星表面溫度約攝氏 -140-140 至至 +25+25 度。度。9.9.火星表面重力約火星表面重力約 0.379 G0.379 G。10.10.火星的逃逸速率約火星的逃逸速率約 5.0 5.0 公里公里/秒（秒（0.45 V0.45 V）。）。11.11.火星的衛星個數：火星的衛星個數：2 2 個個（PhobosPhobos 和和 DeimosDeimos）。）。12.12.火星與地球會合週期：約火星與地球會

18、合週期：約 779.9 779.9 地球日地球日 （因（因 1/365.24 1/365.24 1/686.95 1/779.91/686.95 1/779.9）。）。太陽系裡的行星太陽系裡的行星 木星木星 在火星之外，經過了小行星帶之後，便是氣體巨型行星了；在火星之外，經過了小行星帶之後，便是氣體巨型行星了；它們比內行星大很它們比內行星大很多，主要由輕的氣體所組成，外圍則環繞著岩質的衛星。多，主要由輕的氣體所組成，外圍則環繞著岩質的衛星。木星（木星（JupiterJupiter）是太陽）是太陽系中最大之行星，它是太陽系由內往外數算的第五個行星，也是較近太陽的第一個系中最大之行星，它是太陽系由

19、內往外數算的第五個行星，也是較近太陽的第一個氣體巨型行星。氣體巨型行星。木星的木星的紅斑紅斑是其最著名的標誌，它是一個超過地球三倍面積的是其最著名的標誌，它是一個超過地球三倍面積的螺旋狀暴風雲。螺旋狀暴風雲。木星衛星中有四顆擁有行星般的大小。木星衛星中有四顆擁有行星般的大小。1.1.木星年（木星繞太陽公轉一周的時間）約木星年（木星繞太陽公轉一周的時間）約4334.34334.3個地球日（約個地球日（約 11.867 11.867 個地球年）個地球年）2.2.木星日（木星自轉一圈的時間）木星日（木星自轉一圈的時間）約約 9 9 小時小時 55.5 55.5 分分。3.3.木星繞行太陽公轉的軌道面

20、與黃道面夾角約木星繞行太陽公轉的軌道面與黃道面夾角約 1.3053 1.3053 度。度。4.4.木星公轉平均速率每秒木星公轉平均速率每秒 13.07 13.07 公里。公里。5.5.木星赤道面與公轉軌道面夾角約木星赤道面與公轉軌道面夾角約 3.12 3.12 度。度。6.6.木星與太陽平均距離約木星與太陽平均距離約 7 7 億億 7,830 7,830 萬公里（萬公里（5.2 AU5.2 AU）。）。7.7.木星質量約木星質量約 1.9 1.9 1027 1027 公斤公斤 （318 M318 M；平均密度；平均密度 1.34 1.34 公克公克/立方公分）。立方公分）。8.8.木星赤道直徑

21、約木星赤道直徑約 142,900 142,900 公里（公里（11.20 D11.20 D）。）。9.9.木星大氣雲上端重力約木星大氣雲上端重力約 23.13 23.13 公尺公尺/秒平方（秒平方（2.54 G2.54 G）。）。10.10.木星的逃逸速率約木星的逃逸速率約 61 61 公里公里/秒（秒（5.4 V5.4 V）。）。11.11.木星的衛星個數：至木星的衛星個數：至 2006 2006 年已知年已知 64 64 個。個。12.12.木星與地球會合週期：約木星與地球會合週期：約 398.85 398.85 地球日地球日太陽系裡的行星太陽系裡的行星 土星土星 土星（土星（Saturn

22、Saturn）是太陽系由內往外數算的第六顆行星，其體積幾乎與木星相當。）是太陽系由內往外數算的第六顆行星，其體積幾乎與木星相當。土星有著平坦光環是其最著名的特色，可能是所有行星中最易辨認的，光環是由許土星有著平坦光環是其最著名的特色，可能是所有行星中最易辨認的，光環是由許多大小不等的冰塊所組成。多大小不等的冰塊所組成。土星主要由氫所組成，密度輕、比水還小。土星主要由氫所組成，密度輕、比水還小。1.1.土星年（土星繞太陽公轉一周的時間）約土星年（土星繞太陽公轉一周的時間）約 10,760 10,760 個地球日（約個地球日（約 29.46 29.46 個地球年）個地球年）2.2.土星日（土星自轉

23、一圈的時間）土星日（土星自轉一圈的時間）約約 10 10 小時小時 14 14 分分。3.3.土星繞行太陽公轉的軌道面與黃道面夾角約土星繞行太陽公轉的軌道面與黃道面夾角約 2.48446 2.48446 度。度。4.4.土星公轉平均速率每秒土星公轉平均速率每秒 9.64 9.64 公里。公里。5.5.土星赤道面與公轉軌道面夾角約土星赤道面與公轉軌道面夾角約 26.73 26.73 度。度。6.6.土星與太陽平均距離約土星與太陽平均距離約 14 14 億億 2672 2672 萬公里（萬公里（9.537 9.537 AUAU）。）。7.7.土星質量約土星質量約 5.69 5.69 1026 10

24、26 公斤公斤 （95.147 M 95.147 M；平均密度；平均密度 0.690.69 公克公克/立方公分）。立方公分）。8.8.土星赤道直徑約土星赤道直徑約 120,660 120,660 公里（公里（9.42 D9.42 D）。）。9.9.土星大氣雲上端重力約土星大氣雲上端重力約11.3711.37公尺公尺/秒平方（秒平方（1.16 G1.16 G）。）。10.10.土星大氣雲上端溫度約攝氏土星大氣雲上端溫度約攝氏 -180-180 度。度。11.11.土星的逃逸速率約土星的逃逸速率約 35.6 35.6 公里公里/秒（秒（3.2 V3.2 V）。）。12.12.土星的衛星個數：至土星

25、的衛星個數：至 2007 2007 年已知年已知 60 60 個。個。13.13.土星與地球會合週期：約土星與地球會合週期：約 378 378 地球日地球日 （因（因 1/365.24 1/365.24 1/10,760 1/3781/10,760 1/378）。）。太陽系裡的行星太陽系裡的行星 天王星天王星 天王星是太陽系第三大的行星，它是太陽系由內往外數算天王星是太陽系第三大的行星，它是太陽系由內往外數算的第七個行星。的第七個行星。天王星與土星一樣也具有平坦的光環。淡天王星與土星一樣也具有平坦的光環。淡藍色的天王星表面活動極少，可說是幾無特色。藍色的天王星表面活動極少，可說是幾無特色。但天

26、王星但天王星的自轉和太陽系其他行星相比，天王星自旋呈另一方向。的自轉和太陽系其他行星相比，天王星自旋呈另一方向。一般認為這是由於太陽系形成初期的巨大碰撞所造成的。一般認為這是由於太陽系形成初期的巨大碰撞所造成的。1.1.天王星年（天王星繞太陽公轉一周的時間）約天王星年（天王星繞太陽公轉一周的時間）約 30,685 30,685 個地球日個地球日 （約（約 84.01 84.01 個地球年）。個地球年）。2.2.天王星日（天王星自轉一圈的時間）約天王星日（天王星自轉一圈的時間）約 17 17 小時小時 14 14 分。分。3.3.天王星繞行太陽公轉的軌道面與黃道面夾角約天王星繞行太陽公轉的軌道面

27、與黃道面夾角約 0.774 0.774 度度 4.4.天王星公轉平均速率每秒天王星公轉平均速率每秒 6.81 6.81 公里。公里。5.5.天王星赤道面與公轉軌道面夾角約天王星赤道面與公轉軌道面夾角約 97.86 97.86 度。度。6.6.天王星與太陽平均距離約天王星與太陽平均距離約 28 28 億億 7 7 千萬公里千萬公里 （19.2 AU19.2 AU；與太陽的距離介於；與太陽的距離介於 18.3 AU 18.3 AU 至至 20.1 AU 20.1 AU 間）間）7.7.天王星質量約天王星質量約 8.69 8.69 1025 1025 公斤（公斤（14.54 M14.54 M）。）。

28、8.8.天王星赤道直徑約天王星赤道直徑約 51,120 51,120 公里公里 （4.01 D4.01 D）。）。9.9.天王星大氣雲上端溫度約攝氏天王星大氣雲上端溫度約攝氏 -215-215 度。度。10.10.天王星大氣雲上端重力約天王星大氣雲上端重力約 8.87 8.87 公尺公尺/秒平方（秒平方（0.905 G)0.905 G)11.11.天王星的逃逸速率約天王星的逃逸速率約 22 22 公里公里/秒（秒（1.96 V1.96 V）。）。12.12.天王星的衛星個數：至天王星的衛星個數：至 2006 2006 年已知年已知 27 27 個。個。13.13.天王星與地球會合週期：約天王星

29、與地球會合週期：約 370 370 地球日地球日 （因（因 1/365.24 1/365.24 1/30,685 1/3701/30,685 1/370）。）。太陽系裡的行星太陽系裡的行星 海王星海王星 在在 19 19 世紀時，天文學家注意到天王星在其軌道上搖擺不定，並認為必世紀時，天文學家注意到天王星在其軌道上搖擺不定，並認為必定是受到一個未知行星重力的影響，這個行星就是現在知道的海王星，海定是受到一個未知行星重力的影響，這個行星就是現在知道的海王星，海王星的位置在王星的位置在 1845 1845 年被計算出來，終於在年被計算出來，終於在 1846 1846 年才被觀察到。海王星年才被觀察

30、到。海王星有一層美麗的海藍色大氣，內部覆蓋了廣大的溫水與氣體。海王星與土星有一層美麗的海藍色大氣，內部覆蓋了廣大的溫水與氣體。海王星與土星一樣也具有由許多大小不等的冰塊所組成的平坦光環。一樣也具有由許多大小不等的冰塊所組成的平坦光環。1.1.海王星年（海王星繞太陽公轉一周的時間）約海王星年（海王星繞太陽公轉一周的時間）約 60,189 60,189 個地球日（約個地球日（約 164.793 164.793 個地球年）。個地球年）。2.2.海王星日（海王星自轉一圈的時間）約海王星日（海王星自轉一圈的時間）約 16 16 小時小時 7 7 分。分。3.3.海王星繞行太陽公轉的軌道面與黃道面夾角約海

31、王星繞行太陽公轉的軌道面與黃道面夾角約 1.76917 1.76917 度。度。4.4.海王星公轉平均速率每秒海王星公轉平均速率每秒 5.4778 5.4778 公里。公里。5.5.海王星赤道面與公轉軌道面夾角約海王星赤道面與公轉軌道面夾角約 29.58 29.58 度。度。6.6.海王星與太陽平均距離約海王星與太陽平均距離約 44 44 億億 9710 9710 萬公里（萬公里（30.061130.0611 AU AU。7.7.海王星質量約海王星質量約 1.03 1.03 1026 1026 公斤公斤 （17.23 M 17.23 M；平均密度；平均密度 1.76 1.76 公克公克/立方公

32、分）。立方公分）。8.8.海王星赤道直徑約海王星赤道直徑約 49,530 49,530 公里（公里（3.883 D3.883 D）。）。9.9.海王星大氣雲上端溫度約攝氏海王星大氣雲上端溫度約攝氏 -216-216 度。度。10.10.海王星大氣雲上端重力約海王星大氣雲上端重力約 11 11 公尺公尺/秒平方（秒平方（1.12 G1.12 G）。）。11.11.海王星的逃逸速率約海王星的逃逸速率約 23.71 23.71 公里公里/秒（秒（2.2 V2.2 V）。）。12.12.海王星的衛星個數：至海王星的衛星個數：至 2006 2006 年已知年已知 13 13 個。個。13.13.海王星與

33、地球會合週期：約海王星與地球會合週期：約 367.5 367.5 地球日地球日 （因（因 1/365.24 1/365.24 1/60,189 1/367.51/60,189 1/367.5）。）。從地球目視太陽的軌跡：從地球目視太陽的軌跡：黃道面黃道面 古人以太陽的目視軌跡定義為古人以太陽的目視軌跡定義為黃道黃道，古代東西方天文學，古代東西方天文學者所強調的者所強調的黃道十二宮黃道十二宮，就是依據一年當中觀察太陽的位，就是依據一年當中觀察太陽的位置在這些星座構成的背景前移動。黃道十二宮從置在這些星座構成的背景前移動。黃道十二宮從春分點春分點的的雙魚雙魚座座開始數算，依時間順序是開始數算，依時

34、間順序是白羊座白羊座、金牛座金牛座、雙子座雙子座、巨蟹座巨蟹座、獅子座獅子座、室女座室女座、天秤座天秤座、天蠍座天蠍座、人馬座人馬座、摩羯座摩羯座、寶瓶座寶瓶座。上圖是黃道上圖是黃道 12 12 宮示意圖。宮示意圖。行星所在的旋轉盤面：行星所在的旋轉盤面：黃道面黃道面 想去尋找太陽系裡想去尋找太陽系裡行星行星等小集團的環境，首先我們該瞭解已等小集團的環境，首先我們該瞭解已知的太陽系特徵：知的太陽系特徵：1.1.所有所有 8 8 大行星軌道大致在一平面上，大行星軌道大致在一平面上，太陽旋轉赤道面接太陽旋轉赤道面接近此一平面。近此一平面。2.2.行星公轉軌道近似一個以太陽為中心的圓。行星公轉軌道近

35、似一個以太陽為中心的圓。3.3.所有行星公轉和太陽自旋都是沿著相同的方向所有行星公轉和太陽自旋都是沿著相同的方向 (右手指向：右手指向：右拇指北指、其餘四指所旋轉的方向右拇指北指、其餘四指所旋轉的方向)。4.4.太陽和多數行星（除了太陽和多數行星（除了金星金星和和天王星天王星）繞其軸自轉都是繞其軸自轉都是沿著相同的方向沿著相同的方向 (右手指向右手指向)，其赤道面和黃道面，其赤道面和黃道面(以太陽以太陽為中心，為中心，地球地球繞行太陽公轉軌道所呈現的平面繞行太陽公轉軌道所呈現的平面)夾角都很小。夾角都很小。5.5.行星組成成份依距離太陽的遠近而有所差異，內行星是密行星組成成份依距離太陽的遠近而

36、有所差異，內行星是密緻且多金屬性，而外行星是巨大且為絕多氫成份。如緻且多金屬性，而外行星是巨大且為絕多氫成份。如木星木星上氫上氫氦比為氦比為 7979：1919、土星土星氫氦比為氫氦比為 8888：1111、太陽雲氫氦比為、太陽雲氫氦比為 7171：2727、天王星氫氦比為、天王星氫氦比為 7676：2626。太陽系內的小集團的位置所在：太陽系內的小集團的位置所在：黃道面黃道面6.6.行星和大多數的小行星都有類似的約行星和大多數的小行星都有類似的約 5 5 至至 23 23 小時的周期自轉，小時的周期自轉，明顯受太陽或衛星重力所引起的潮汐力影響，且自轉周期會漸慢明顯受太陽或衛星重力所引起的潮汐

37、力影響，且自轉周期會漸慢下來。下來。7.7.多數行星多數行星公轉軌道間的距離公轉軌道間的距離遵守遵守波德波德(Bode)(Bode)定律定律。繞行太陽公轉。繞行太陽公轉的軌道半徑比例，分別可簡略以的軌道半徑比例，分別可簡略以 4 4、4+34+3、4+64+6、4+124+12、4+484+48、4+96 4+96 等關係數列來表示。等關係數列來表示。8.8.內行星和小行星體的外表都呈現崎嶇不平的坑洞（是隕石坑或是內行星和小行星體的外表都呈現崎嶇不平的坑洞（是隕石坑或是火山坑）。火山坑）。9.9.外行星和其外行星和其衛星衛星群、群、行星環行星環所形成之系統仿如太陽系統。所形成之系統仿如太陽系統

38、。10.10.彗星群正常運行軌道定界在太陽系外圍構成巨大幾乎球狀的雲彗星群正常運行軌道定界在太陽系外圍構成巨大幾乎球狀的雲霧狀、稱之為霧狀、稱之為歐特雲歐特雲（OortOort Cloud Cloud）。）。太陽系裡行星的公轉特徵太陽系裡行星的公轉特徵 行星公轉特徵行星公轉特徵 1 1、八大行星、八大行星、小行星帶小行星帶和和庫柏帶庫柏帶軌道大致在一平面上，軌道大致在一平面上，太太陽旋轉赤道面陽旋轉赤道面接近此一平面。這個以太陽為中心的行星公轉接近此一平面。這個以太陽為中心的行星公轉軌道面，我們稱它為軌道面，我們稱它為黃道面黃道面。各個行星的公轉軌道面和。各個行星的公轉軌道面和黃道面間的夾角黃

39、道面間的夾角都很小。都很小。2 2、行星行星公轉軌道近似一個以太陽為中心的圓，滿足著公轉軌道近似一個以太陽為中心的圓，滿足著刻卜勒的行星第一運動定律刻卜勒的行星第一運動定律：行星運行軌道是橢圓的，：行星運行軌道是橢圓的，太陽在它的一個焦點上太陽在它的一個焦點上。3 3、所有、所有行星行星公轉和太陽自旋都是沿著相同的方向公轉和太陽自旋都是沿著相同的方向 (右右手指向：右拇指北指、其餘四指所旋轉的方向手指向：右拇指北指、其餘四指所旋轉的方向)。這似乎述。這似乎述說著各個行星的來源和太陽的形成是分不開的緊密關係。說著各個行星的來源和太陽的形成是分不開的緊密關係。4 4、多數、多數行星行星公轉軌道間的

40、距離遵守公轉軌道間的距離遵守波德定律波德定律：以：以 4 4、4+34+3、4+64+6、4+124+12、4+484+48、4+96 4+96 等關係數列來表示太陽系裡等關係數列來表示太陽系裡眾行星繞行太陽公轉的軌道。眾行星繞行太陽公轉的軌道。5 5、所有行星公轉速度和與太陽距離間的關係，滿足著、所有行星公轉速度和與太陽距離間的關係，滿足著刻卜勒的行星第二運動定律刻卜勒的行星第二運動定律：在等時間內，行星和太陽：在等時間內，行星和太陽的聯線所掃過的面積相等的聯線所掃過的面積相等。6 6、所有行星公轉週期和與太陽距離間的關係，滿足著、所有行星公轉週期和與太陽距離間的關係，滿足著刻卜勒的行星第三

41、運動定律刻卜勒的行星第三運動定律：行星軌道半徑行星軌道半徑的三次方與的三次方與其其公轉週期公轉週期的平方之比值是固定的的平方之比值是固定的。行星公轉特徵行星公轉特徵 各個行星的各個行星的公轉軌道面和公轉軌道面和黃道面間的夾角黃道面間的夾角都很小都很小，由水星向外數算，夾角度數分別約為由水星向外數算，夾角度數分別約為 7.0057.005、3.3953.395、0.0000.000、1.8501.850、1.3031.303、2.4892.489、0.7730.773、1.7701.770。刻卜勒的行星第一運動定律刻卜勒的行星第一運動定律：行星運行軌道是橢圓行星運行軌道是橢圓的，太陽在它的一個焦

42、點上。下圖動畫是說明的，太陽在它的一個焦點上。下圖動畫是說明行星行星繞繞太陽太陽公公轉呈圓形軌道和撱圓形軌道的差異。轉呈圓形軌道和撱圓形軌道的差異。行星公轉特徵行星公轉特徵 波德定律波德定律的延伸的延伸 太陽系裡眾行星繞行太陽公轉的軌道有沒有一個簡單的式子就可太陽系裡眾行星繞行太陽公轉的軌道有沒有一個簡單的式子就可以表示清楚以表示清楚?17 17 世紀，英國牛津大學教授世紀，英國牛津大學教授 David David GregeoryGregeory(1659-(1659-1708)1708)首先注意到已發現的行星首先注意到已發現的行星 (依序為依序為水星水星、金星金星、地球地球、火星、木星、火

43、星、木星、土星土星)繞行太陽公轉的軌道半徑比例，分別可簡繞行太陽公轉的軌道半徑比例，分別可簡略以略以 4 4、7 7、1010、1515、5252、92 92 來表示。來表示。1766 1766 年，法國自然學家年，法國自然學家 Charles Bonnet Charles Bonnet 稍調整上列數字且以稍調整上列數字且以 4 4、4+34+3、4+64+6、4+124+12、4+484+48、4+96 4+96 等關係數列來表示。但為何在等關係數列來表示。但為何在火星火星和和木星木星之間獨缺之間獨缺個個 4+24 4+24 的行星的行星呢呢?難道是造物者所留空隙的玩笑嗎難道是造物者所留空隙

44、的玩笑嗎?不不 !年青的德國天文學家年青的德國天文學家 Johann Johann ElertElert Bode(1747-1826)Bode(1747-1826)，於，於 1772 1772 年在其出版的書中強調深信是尚未找著的原始行星存在此年在其出版的書中強調深信是尚未找著的原始行星存在此間隙中，如此數列關係稱之為間隙中，如此數列關係稱之為波德定律波德定律 (BodesBodes law)law)。之。之後，在此間隙中至今已發現了數以萬計的小行星體構成的小後，在此間隙中至今已發現了數以萬計的小行星體構成的小行星帶。行星帶。1781 1781 年年 3 3 月，月，WillanWillan

45、 Herschel(1738-1822)Herschel(1738-1822)依依據據波德定律波德定律的延伸數字的延伸數字 (4+1924+192)發現了發現了天王星天王星。你想依據波德。你想依據波德定律還可能發現尚未找著的行星嗎定律還可能發現尚未找著的行星嗎?行星環公轉特徵行星環公轉特徵 太陽系太陽系裡的裡的行星行星，可以略區分成巨大氣體狀行星，可以略區分成巨大氣體狀行星 (包含有包含有木星木星、土星土星、天王星天王星和和海王星海王星，有時候稱它們為，有時候稱它們為類木行星類木行星)以及包括以及包括水星水星、金星金星、地球地球和和火星火星等類地行星。類木等類地行星。類木行星行星 赤道面的延伸

46、，都存在著數層分別由塵埃、大小不等的冰塊與赤道面的延伸，都存在著數層分別由塵埃、大小不等的冰塊與碎石等飄流物體所組成的一個盤面，在陽光反射下更顯得壯觀，碎石等飄流物體所組成的一個盤面，在陽光反射下更顯得壯觀，這就是所謂的這就是所謂的行星環行星環。在。在行星環行星環 所在的盤面附近，也都有所在的盤面附近，也都有眾多的眾多的衛星衛星存在著。它們共同地繞著該存在著。它們共同地繞著該行星行星以不同的速度運行。以不同的速度運行。上圖示行星、衛星和行星環的假想景觀。上圖示行星、衛星和行星環的假想景觀。旋轉盤面上的行星與衛星旋轉盤面上的行星與衛星(特徵相同篇特徵相同篇)在在黃道黃道面公轉的面公轉的行星行星和

47、在行星盤面附近公轉的衛星，它們和在行星盤面附近公轉的衛星，它們間有何異同之處呢？首先，在共同點有：間有何異同之處呢？首先，在共同點有：1 1、它們都繞著一個大質量為中心公轉，、它們都繞著一個大質量為中心公轉，行星行星繞行太陽、繞行太陽、衛星繞著行星。上圖是衛星繞著行星。上圖是 4 4 顆顆木星的衛星木星的衛星 (又稱之為又稱之為伽利伽利略衛星略衛星)繞著繞著木星木星運行的景觀。運行的景觀。2 2、所有、所有行星行星與衛星的公轉速度和繞行的中心距離間的關與衛星的公轉速度和繞行的中心距離間的關係，係，都滿足著都滿足著刻卜勒的行星第二運動定律刻卜勒的行星第二運動定律。3 3、所有、所有行星行星和和衛

48、星衛星的公轉週期和繞行的中心距離間的關的公轉週期和繞行的中心距離間的關係，係，都滿足著都滿足著刻卜勒的行星第三運動定律刻卜勒的行星第三運動定律。特洛伊特洛伊小行星與小行星與特洛伊特洛伊衛星衛星 木星的特洛伊群小行星首度在木星的特洛伊群小行星首度在 1906 1906 年年發現，現在的成員已知發現，現在的成員已知 L4 L4、L5 L5 至少各擁有至少各擁有 1 1 千多顆千多顆小行星體小行星體，由於位在木星前後，由於位在木星前後 60 60 度之處，是一個當穩定的位置，小行星容易度之處，是一個當穩定的位置，小行星容易聚集成群，不會因太陽或木星的聚集成群，不會因太陽或木星的重力重力 而散開而散開

49、或漂離現有軌道。或漂離現有軌道。2001 2001 年年 8 8 月月 21 21 日首度發現現第一顆日首度發現現第一顆海王星海王星的特洛伊群小行星的特洛伊群小行星 2001 QR3222001 QR322，繞行，繞行太陽一圈的時間與海王星相同，約為太陽一圈的時間與海王星相同，約為 166 166 年，年，直徑約為直徑約為 230 230 公里，可能已經與海王星共舞公里，可能已經與海王星共舞數十億年之久了。數十億年之久了。1980 1980 年發現年發現土衛土衛 12 12(Helene)(Helene)可以說可以說是是土衛土衛 4 4（DioneDione）的特洛伊衛星，因為它的）的特洛伊衛

50、星，因為它的軌道與軌道與 DioneDione 相同，但它是位在相同，但它是位在 DioneDione 後，後，且以土星為圓心、與且以土星為圓心、與 DioneDione 成成 60 60 度夾角的度夾角的位置上。位置上。土衛土衛 13 13(TelestoTelesto)和和土衛土衛 14 14(Calypso)(Calypso)，可以說是，可以說是 衛衛 3 3（TethysTethys）的的 特洛伊衛星。特洛伊衛星。旋轉盤面上的行星與衛星旋轉盤面上的行星與衛星(特徵相異篇特徵相異篇)1 1、多數、多數行星公轉軌道行星公轉軌道間的距離遵守間的距離遵守波德定律波德定律，然而，衛星並未，然而，