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105年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：34530 全一頁
等別： 三等考試
類科： 天文
科目： 天文學
考試時間 ： 2 小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
（請接背面）
一、恆星的距離測量一直是天文學上最重要的課題之一：
兩顆恆星其「視星等」（apparent magnitude）分別為 m1和m2，在地球上測量的輻
射流量（flux）分別為 f1和f2，請寫出 m1、m2、f1、f2之間的數學關係式。（6分）
若就單獨一顆恆星而言，其「視星等」為 m，「絕對星等」（absolute magnitude）為
M，則這顆星的 m、M，和這顆星與地球的距離 d（單位為 pc，即「秒差距」，1pc
等於 3.26 光年），其數學關係式為何？（6分）
太陽的視星等為
－
26.7，距離地球 1億5千萬公里，天狼星的視星等為
－
1.47，距離
地球 8.6 光年，織女星視星等為 0.03，距離地球 25 光年，天津四視星等為 1.25，
距離地球 1,400 光年，請分別計算這四顆星的「絕對星等」。（8分）
二、太陽的光度為 3.8 × 1026 W，和地球距離為 1億5千萬公里：
地球表面每平方米每秒鐘所接收到的太陽能量，稱為「太陽常數」（solar constant），
對地球生物非常重要，請問這個物理量是多少？（10 分）
太陽核心的能量來源為何？（5分）這個反應將何種元素轉變為何種元素？（5分）
過程中為何會釋出大量能量？（5分）
除了觀察太陽表面的光度之外，地球上可以觀測何種來自太陽核心，且穿透性極
強的粒子，來探知太陽核心正進行的反應？（5分）
三、哈柏觀察星系運動，發現宇宙在作「沒有中心」的「均勻膨脹」：
請問他是用何種方法，得到各個星系的「退移速度」（receding velocity）？（5分）
他觀察了許多星系，得出形式簡單的「哈柏定律」（Hubble Law），請寫出這個定
律的數學關係式，並說明各個參數的意義及單位。（10 分）
其中的「哈柏常數」（Hubble Constant），在簡單的物理定義上，與「宇宙年齡」有
何關係？（5分）
四、搜尋「系外行星」（exoplanet）近年有很大進展：
一開始用的方法，是觀察行星對恆星的擾動，請說明這種方法原理為何？（5分）
為何使用這種方法找到的都是巨大離母星又近的「熱木星」？（5分）
後來發射了「克卜勒」天文衛星（Kepler Mission），發現了許多從大到小的系外行
星，有許多和地球相近，請問這個衛星搜尋系外行星的原理為何？（10 分）
2015年這個任務宣稱找到了最接近地球的一個天體，稱做 Kepler 452b，但是這個
系外行星在質量和體積上和地球仍稍有差別，請問為何這個天體的發現，如此受
到長期找尋外星生命的天文學家的重視？（10 分）