关键词汇详解与趣味问答
地球（Earth）
地球是太阳系中目前已知唯一孕育生命的行星，表面逾七成被海洋覆盖。它拥有适合液态水存在的温度，以及保护生命的大气层与磁场，是我们认识整个宇宙的起点。
地球是太阳系中最大的岩石行星吗？ 是！在四颗类地行星中，地球的直径和质量都是最大的。
从太空看，地球是甚么颜色？ 主要是蓝色，因为约七成表面被海洋覆盖，所以有「蓝色弹珠」之称。
月球（Moon）
月球是地球唯一的天然卫星，直径约 3,474 公里，与地球平均相距约 38 万公里。它的引力是地球潮汐的主要成因，也使地球的自转轴保持稳定。
月球正在远离还是靠近地球？ 正在远离，每年约 3.8 厘米，差不多和指甲生长的速度一样。
在月球上能跳得比地球高吗？ 会！月球重力只有地球约六分之一，所以你能跳高约六倍。
潮汐（Tides）
潮汐是海水水位周期性的升降，主要由月球（与太阳）对地球不同部分的引力差异造成。面向月球与背向月球的两侧会同时鼓起，所以大部分海岸每天约有两次涨退潮。
一天通常有几多次涨潮？ 大部分海岸每天约有两次涨潮和两次退潮。
太阳也会造成潮汐吗？ 会，但太阳的潮汐力约为月球的一半；当日、月、地成一线时会出现特别大的「大潮」。
潮汐锁定（Tidal locking）
潮汐锁定是指天体的自转周期与公转周期相同，因而总是以同一面朝向另一天体。经过数十亿年，地球的引力把月球「锁定」，所以我们永远只看到月球的同一面。
我们永远看不到月球的哪一面？ 月球的背面（俗称「月之暗面」），它要靠太空船才能拍到。
「月之暗面」是不是永远黑暗？ 不是，它一样会被太阳照到，只是永远背向地球，所以我们看不见。
磁场（Magnetic field）
地球磁场由熔融金属外核的流动产生，像一个巨大的护盾延伸到太空。它偏转带电的太阳风与宇宙辐射，保护地表生命，并把粒子导向两极形成极光。
指南针为甚么会指向北？ 因为地球本身就是一个巨大的磁铁，指南针会顺著地球磁场排列。
其他行星也有磁场吗？ 有，木星的磁场是太阳系行星中最强的；火星则只剩下很微弱的局部磁场。
极光（Aurora）
极光是太阳风中的带电粒子沿地球磁场进入高层大气、撞击气体分子时发出的光。它多出现在接近南北磁极的高纬度地区，常见绿色与红色的舞动光幕。
极光只有绿色吗？ 不是，还有红、紫、蓝等颜色，取决于粒子撞击的是哪种气体和高度。
其他行星上有极光吗？ 有！木星和土星都有比地球更壮观的极光。
太阳（Sun）
太阳是位于太阳系中心的恒星，是一个靠核聚变持续发光发热的高温电浆球。它的质量约占整个太阳系的 99.8%，提供地球上几乎所有生命所需的能量。
太阳光要多久才到达地球？ 约 8 分 20 秒，所以你看到的阳光其实是 8 分钟前发出的。
太阳是甚么颜色？ 其实是白色（包含所有颜色的光），在地球上因大气散射才常看似黄或橙。
核聚变（Nuclear fusion）
核聚变是轻原子核（如氢）在极高温高压下结合成较重原子核（如氦），并释放巨大能量的过程。它是太阳与所有恒星发光发热的能量来源。
太阳每秒消耗多少氢？ 约 6 亿吨氢聚变成氦，但它的燃料还够烧约 50 亿年。
我们能在地球做核聚变吗？ 科学家正研究「人造太阳」，希望用核聚变提供干净能源。
类地行星（Terrestrial planet）
类地行星是主要由岩石与金属组成、拥有固体表面的行星，包括水星、金星、地球和火星。相对于气态巨行星，它们体积较小、密度较高、卫星较少。
哪颗类地行星最热？ 是金星而非最接近太阳的水星，因为金星浓厚大气造成强烈温室效应，表面可达约 465°C。
类地行星有没有环？ 一般没有明显的环，壮丽的环主要见于气态与冰巨行星。
火星（Mars）
火星是太阳系第四颗行星，因表面富含氧化铁而呈红色。它拥有太阳系最高的火山奥林帕斯山和巨大的水手号峡谷，是搜寻过去生命与规划未来载人探索的焦点。
火星上最高的山有多高？ 奥林帕斯山高约 22 公里，差不多是珠穆朗玛峰的三倍。
火星上的一天有多长？ 约 24.6 小时，和地球非常接近。
小行星带（Asteroid belt）
小行星带是位于火星与木星轨道之间、聚集大量岩质小天体的环状区域。这些是太阳系形成初期未能聚合成行星的残余物质，受木星强大引力影响而无法合并。
小行星带像电影那样挤满石头吗？ 其实非常空旷，小行星之间平均相距数十万至上百万公里。
小行星带里最大的天体是甚么？ 矮行星谷神星，占了整个小行星带约三分之一的质量。
天文单位（AU）
天文单位（AU）是天文常用的距离单位，等于地球到太阳的平均距离，约 1.5 亿公里。用它来量度太阳系内的距离，比用公里方便得多。
海王星距太阳几多个 AU？ 约 30 个天文单位，即地球到太阳距离的 30 倍。
一光年等于多少个 AU？ 约 63,000 个天文单位，可见光年比 AU 大得多。
木星（Jupiter）
木星是太阳系中体积与质量最大的行星，是一颗主要由氢和氦组成的气态巨行星。它拥有著名的大红斑风暴和数十颗卫星，强大的引力能保护内太阳系免受许多彗星撞击。
木星的大红斑是甚么？ 是一个比地球还大的巨型风暴，已持续至少数百年。
木星有几多颗卫星？ 已知有 90 多颗，其中木卫二（欧罗巴）冰层下可能藏有海洋。
土星（Saturn）
土星是太阳系第二大行星，以由冰与岩石碎片组成的壮丽环系统闻名。它同样是气态巨行星，密度低到理论上能浮在水面上。
土星真的能浮在水上吗？ 理论上可以，因为它的平均密度比水还小——当然要找到够大的水池才行。
土星环是甚么造成的？ 由无数冰块和岩石碎片组成，有些只有沙粒大小，有些像房屋一样大。
冰巨星（Ice giant）
冰巨星是指天王星和海王星这类行星，它们除了氢和氦，还含有大量水、氨和甲烷等「冰」物质。它们比气态巨行星小，外观因甲烷吸收红光而偏蓝。
天王星有甚么奇怪之处？ 它几乎是「躺著」自转的，自转轴倾斜约 98 度，像在轨道上打滚。
为甚么天王星和海王星是蓝色的？ 因为大气中的甲烷吸收红光、反射蓝光。
古柏带（Kuiper Belt）
古柏带是海王星轨道以外的环状区域，布满由冻结挥发物组成的小天体。它类似小行星带但范围大得多，冥王星就是其中的一员。
冥王星住在哪里？ 就在古柏带，它是这个区域中最著名的天体之一。
有太空船去过古柏带吗？ 有，新视野号在 2015 年飞掠冥王星。
哈雷彗星（Halley）
哈雷彗星（1P/Halley）是最著名的周期彗星，约每 76 年回归地球附近一次。当它接近太阳，冰质受热升华喷出气体与尘埃，形成长长的、总是背向太阳的彗尾。
下次几时能看到哈雷彗星？ 约在 2061 年，它上一次回归是 1986 年。
彗尾为甚么总是背向太阳？ 因为太阳风和辐射压会把气体与尘埃往太阳相反方向吹。
矮行星（Dwarf planet）
矮行星是环绕太阳、质量足以呈球状，但未能「清空」自身轨道附近其他天体的天体。冥王星正因为这项条件，在 2006 年被重新分类为矮行星。
太阳系有几多颗矮行星？ 目前正式认可有 5 颗：冥王星、谷神星、阋神星、妊神星和鸟神星。
冥王星为甚么被「降级」？ 因为它未能清空轨道附近的其他天体，2006 年起改称矮行星。
太阳风（Solar wind）
太阳风是太阳不断向四方喷出的带电粒子流（主要是质子和电子）。它充满整个太阳系，造成彗尾背向太阳，并在地球磁场引导下形成极光。
太阳风有多快？ 约每秒 400 至 800 公里。
太阳风对地球有影响吗？ 强烈的太阳风暴可能干扰卫星、电网和无线电通讯，也会造成极光。
日球层（Heliosphere）
日球层是太阳风吹出的巨大气泡状区域，包覆整个太阳系。它的外缘（日球层顶）是太阳影响力与星际介质的分界；旅行者号已穿越这道边界进入星际空间。
太阳系的「边界」在哪？ 一种定义是日球层顶，即太阳风不再能推开星际介质的地方。
有甚么东西飞出过日球层？ 旅行者 1 号在 2012 年成为首个进入星际空间的人造物体。
旅行者号（Voyager）
旅行者 1 号与 2 号是 1977 年发射的太空探测器，是人类送得最远的物体。它们已飞出日球层进入星际空间，并各自携带一张记录地球声音与图像的「金唱片」。
金唱片里有甚么？ 有地球的自然声音、多种语言问候和音乐，是给外星文明的讯息。
旅行者号还在运作吗？ 是，发射超过 40 年后仍偶尔传回微弱讯号，但电力正逐渐耗尽。
宇宙射线（Cosmic ray）
宇宙射线是来自太阳、超新星甚至银河系以外、以接近光速飞行的高能粒子。地球的磁场与大气替我们阻挡了大部分宇宙射线的伤害。
宇宙射线会伤害太空人吗？ 会，这是长期太空任务（如登陆火星）必须解决的健康风险之一。
我们在地面会被宇宙射线打中吗？ 会，但大气替我们挡下大部分，剩下的能量已大幅减弱。
奥尔特云（Oort Cloud）
奥尔特云是假设包围太阳系最外围、由无数冰质微行星组成的巨大球壳，距离可达 10 万天文单位。它被认为是长周期彗星的发源地。
奥尔特云有多远？ 最外可达约 10 万天文单位，差不多是到最近恒星距离的一半。
我们见过奥尔特云吗？ 从未直接观测到，它的存在是从长周期彗星的轨道推断出来的。
光年（Light-year）
光年是光在真空中行走一年的距离，约 9.5 兆公里。当距离大到连天文单位也不够用时（例如恒星之间的距离），就改用光年来量度。
光年是时间还是距离？ 是距离！它是光走一年的距离，约 9.5 兆公里。
看星星等于看过去吗？ 是的，星光要花很多年才到地球，所以你看到的是它很久以前的样子。
光谱学（Spectroscopy）
光谱学是把星光分解成各种颜色（光谱）来分析的方法。每种元素都会在光谱上留下独特的「指纹」线条，因此天文学家无需接触恒星，也能得知它的化学成分与温度。
不接触恒星怎知它的成分？ 靠分析星光的光谱线——每种元素都有独特的「条码」指纹。
光谱还能告诉我们甚么？ 恒星的温度、移动速度，甚至是否有行星围绕它。
都卜勒效应（Doppler effect）
都卜勒效应是指波源与观测者相对运动时，波长被压缩或拉长的现象，就像救护车驶近与驶离时音调的变化。星光的红移与蓝移正是用来判断恒星朝我们靠近还是远离。
生活中哪里会遇到都卜勒效应？ 救护车或火车驶近与驶离时，声音音调的高低变化就是。
红移代表甚么？ 代表光源正在远离我们；遥远星系的红移更证明宇宙正在膨胀。
恒星分类（O B A F G K M）
天文学家依表面温度把恒星分为 O、B、A、F、G、K、M 七大类，由最热最蓝的 O 型排到最凉最红的 M 型。我们的太阳属于 G 型黄色恒星。
怎样记住 O B A F G K M 的次序？ 经典英文口诀是 Oh Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me。
太阳属于哪一类？ G 型，一颗中等温度的黄色恒星。
超新星（Supernova）
超新星是大质量恒星生命终结时的剧烈爆炸，瞬间亮度可超越整个星系。爆炸把恒星合成的重元素抛向太空，成为新一代恒星、行星以至生命的材料。
我们身体和超新星有关系吗？ 有！你体内的钙、铁等重元素，大多是古老超新星爆炸制造出来的。
超新星有多亮？ 爆发时的亮度可短暂超越整个星系数十亿颗恒星的总和。
脉冲星（Pulsar）
脉冲星是高速自转、磁场极强的中子星，会沿磁极射出两道电磁波束。当波束像灯塔一样扫过地球，我们便接收到极为规律的脉冲讯号。
脉冲星为甚么叫「宇宙灯塔」？ 它射出的电磁波束随自转扫过地球，形成极规律的脉冲讯号。
脉冲星转得有多快？ 有些每秒自转数百次，比厨房搅拌机还快。
本地泡（Local Bubble）
本地泡是包围太阳系、直径约 300 光年的低密度热气空腔。它被认为是数百万年前多次超新星爆炸「吹」出来的，我们的太阳正穿行其中。
我们住在一个「泡泡」里？ 是的，太阳系正穿越一个由古代超新星吹出的低密度热气空腔。
本地泡有多大？ 直径约 300 光年。
银河系（Milky Way）
银河系是我们身处的棒旋星系，拥有约 1,000 至 4,000 亿颗恒星。它的中心是一个名为人马座 A* 的超大质量黑洞，整个星系都围绕它旋转。
银河系有几多颗恒星？ 估计约 1,000 至 4,000 亿颗。
太阳绕银河一圈要多久？ 约 2.3 亿年，称为一个「银河年」；上一次太阳在这位置时，地球还是恐龙时代。
旋臂（Spiral arm）
旋臂是螺旋星系中由恒星、气体与尘埃聚集而成的明亮带状结构，也是恒星诞生最活跃的地方。太阳就位于银河系的一条次要旋臂——猎户臂上。
太阳在银河系的哪里？ 在一条叫「猎户臂」的次要旋臂上，离银河中心约 2.6 万光年。
旋臂为甚么特别亮？ 那里密集地诞生明亮的年轻恒星。
黑洞（Black hole）
黑洞是引力强到连光也无法逃脱的天体，通常由大质量恒星塌缩形成。我们无法直接看见黑洞，但可从它对周围物质和恒星的影响推断它的存在。
黑洞会把整个宇宙吸进去吗？ 不会，它只影响够近的物体；远处感受到的引力其实和同质量的普通天体一样。
离地球最近的黑洞有多远？ 已知最近的 Gaia BH1 约 1,560 光年，相当安全。
吸积盘（Accretion disk）
吸积盘是物质螺旋落入黑洞等大质量天体时形成的旋转盘状结构。物质因摩擦被加热到极高温并释放大量光与能量，使吸积盘成为宇宙中最明亮的天体之一。
黑洞是黑的，为甚么又说它很亮？ 发光的不是黑洞本身，而是周围高速旋转、被加热到炽热的吸积盘。
吸积盘有多热？ 可达数百万度，并发出强烈的 X 射线。
人马座 A*（Sgr A*）
人马座 A*（Sgr A*）是位于银河系中心、质量约为太阳 400 万倍的超大质量黑洞。整个银河系的恒星都围绕著它公转。
银河系中心有甚么？ 一个质量约太阳 400 万倍的超大质量黑洞——人马座 A*。
我们拍过它的照片吗？ 有！2022 年「事件视界望远镜」公布了它的首张影像。
事件视界（Event horizon）
事件视界是黑洞的「不归点」边界，一旦越过，连光也无法再逃出。它并非实体表面，而是标示出黑洞引力完全主宰的范围。
越过事件视界会怎样？ 连光都无法回头，从外面再也收不到任何讯息。
事件视界是实体表面吗？ 不是，它只是一条「有去无回」的界线，并非可触碰的物体。
螺旋星系（Spiral galaxy）
螺旋星系是拥有扁平圆盘与旋臂结构的星系，中央有明亮的核球。银河系和仙女座星系都属于螺旋星系，旋臂是恒星形成的活跃区。
我们的银河系是螺旋星系吗？ 是，而且是中央带有棒状结构的「棒旋星系」。
螺旋星系的旋臂有甚么特别？ 那是恒星大量诞生的地方，所以看起来特别明亮。
仙女座星系（Andromeda · M31）
仙女座星系（M31）是距离银河系最近的大型螺旋星系，约 250 万光年外，是肉眼可见最遥远的天体之一。它正朝银河系靠近，约 40 亿年后将与我们相撞合并。
仙女座星系甚么时候会撞上银河系？ 约 40 亿年后，两者会合并成一个更大的星系。
肉眼看得见仙女座星系吗？ 在黑暗无光害的夜空可以，它是肉眼可见最远的天体之一。
本星系群（Local Group）
本星系群是包含银河系的星系群，直径约 300 万秒差距，成员超过 54 个星系。其中以仙女座星系和银河系两个大型螺旋星系为主导。
本星系群有几多个星系？ 超过 54 个，但大多是细小的矮星系。
谁是本星系群的「老大」？ 仙女座星系和银河系，是其中最大的两个成员。
交互作用星系（Interacting galaxies）
交互作用星系是指因引力而互相牵引、扭曲甚至碰撞合并的星系。这类交互作用会触发大规模的恒星形成，是星系演化的重要推手。
星系相撞时恒星会撞在一起吗？ 几乎不会，因为恒星之间极为空旷，星系多半「穿」过彼此。
星系碰撞会发生甚么？ 引力会扭曲它们的形状，并触发大量新恒星诞生。
星系群（Galaxy group）
星系群是由引力束缚在一起、数十个星系组成的集合，是宇宙大尺度结构的基本单位。更大规模的聚集则称为星系团与超星系团。
星系群和星系团有甚么分别？ 主要是规模——星系群约数十个星系，星系团则有数百至数千个。
是甚么把星系群维系在一起？ 引力，当中暗物质提供了大部分看不见的质量。
超星系团（Supercluster）
超星系团是由众多星系团与星系群聚集而成、宇宙中已知最大的结构之一。它们与其间的巨大空洞共同构成如纤维网状的「宇宙网」。
宇宙最大的结构是甚么？ 由超星系团与其间空洞织成的「宇宙网」，是已知最大的结构。
超星系团有多大？ 可横跨数亿光年，包含成千上万个星系。
拉尼亚凯亚（Laniakea）
拉尼亚凯亚是银河系所属的超星系团，包含约 10 万个星系，横跨约 5.2 亿光年。它的名字在夏威夷语意为「无垠的天空」。
「拉尼亚凯亚」是甚么意思？ 在夏威夷语中意为「无垠的天空」。
它有多大？ 横跨约 5.2 亿光年，包含约 10 万个星系，银河系只是其中渺小的一员。
暗物质（Dark matter）
暗物质是一种不发光、不吸收光，只能透过引力察觉的神秘物质。它约占宇宙物质的 85%，像无形的支架维系著星系与星系团的结构。
暗物质看得见吗？ 看不见，它不发光也不吸光，只能透过引力效应察觉。
暗物质有多普遍？ 它约占宇宙物质的 85%，远多于我们熟悉的普通物质。
暗能量（Dark energy）
暗能量是一种未知的能量，推动宇宙加速膨胀。据估计它约占宇宙总能量的 68%，是决定宇宙最终命运的主要因素。
暗能量在做甚么？ 它推动宇宙加速膨胀，是宇宙中最神秘的成分之一。
暗能量占宇宙多少？ 约 68%；连同暗物质，我们熟悉的普通物质只占约 5%。
宇宙膨胀（Cosmic expansion）
宇宙膨胀是指星系之间的空间本身正在不断拉伸，使遥远星系彼此远离。观测显示这膨胀正在加速，背后推手被认为是暗能量。
是星系在飞，还是空间在胀？ 是空间本身在拉伸，使星系彼此远离，并非它们在空间中飞行。
宇宙膨胀有中心吗？ 没有，从任何一个星系看出去，其他星系都在远离——就像气球表面的点。
可观测宇宙（Observable universe）
可观测宇宙是以地球为中心、光自宇宙诞生以来来得及到达我们的范围，半径约 465 亿光年。在这边界以外的光尚未抵达，因此我们无法观测。
可观测宇宙有多大？ 半径约 465 亿光年，比宇宙年龄乘光速更大，因为空间一直在膨胀。
边界以外有甚么？ 很可能还有更多宇宙，只是那里的光还没时间到达我们，因此无法观测。