端午節,大家都會想起龍舟、糭和屈原,我更想起屈原的作品〈天問〉,全詩373句,問了170多條問題,由天文、歷史到身旁發生的事,充滿創意,令人讚歎不已。最近ChatGPT的出現,喚醒大家「求學問,要先求問」,學會問問題才最重要,既然屈原問了這麼多關於日、月和星宿的問題,讓我這個生於2500年後的「後輩」來幫他解答吧!


8大行星

我們常說「世界之大,無奇不有」,其實太空遠比地球大了很多很多,我們較熟悉的是太陽系。太陽系主要由太陽和8個受太陽引力吸引的行星組成,8大行星圍繞着太陽(恆星)公轉,分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星(與太陽的距離由近至遠排列);以前是有「9大行星」的,還有一顆是冥王星,後來人們發現冥王星的質量不算太大,國際天文學聯合會於2006年將它歸類為「矮行星」,以後太陽系便是「8大行星」了。其實太陽系除了已認知的8大行星和5個矮行星外,還有大大小小的天然衞星470個、小行星796354個和4143顆彗星,所以舉目望天,確是繁星點點,不計其數。

除此之外,太陽系只是銀河系的其中一個星系,估計銀河系有1000億至4000億個恆星,所以太陽系就如銀河系的一粒沙,至於太空上有多少個如銀河系般大的其他星系,太空之外又是甚麼樣的,暫時我們都沒法知道,只知道太空是無法想像的大。如果你問我這宇宙有沒有外星人,我會說不知道,只是有人曾經說過:「太空那麼大,如果只得人類居住,實在太浪費了!」我覺得這推斷很有道理。


月球

我們平日不止會仰望星空,觀星之餘,也愛賞月。月球是地球唯一的衞星,體積約等於地球的四分之一。月球平均每月承受約3噸的宇宙物質撞擊,所以月球表面充滿撞擊坑,這些隕石坑超過1公里的,估計便有30萬個,最大的隕石坑足有2240公里大。由於月球只有薄薄的大氣層,加上沒有磁場保護,所以完全受宇宙射綫、太陽風粒子和伽瑪射綫等影響,月球上的輻射約等於地球的200倍,雖然從以往的經驗告訴我們,太空人停留在月球上幾天是沒問題的,但由於輻射太高,對太空人是相當危險的。

古人常賞月,中國曆法便是以通過觀察月亮的盈虧判斷日期。月亮平均27.32天圍繞地球公轉一圈,因為地球同時間也圍繞太陽公轉,所以月亮與地球回到相同的相對位置,即約需要29.53天,所以陰曆(舊曆)每月都是29或30天。所謂賞月,由於月球的自轉和圍繞地球公轉的速度是一樣的,所以我們在地球上永遠只看到面對我們的一面,而另一面看不到的,那一面是背着地球的,被稱為「月球的背面」。


登月

近年中國努力探月,其實早在1969年7月20日,美國阿波羅11號太空船已成功登錄月球,至1972年阿波羅17號完成任務後,美國的太空船6度降落月球,共有12人登錄過月球,幾十年來,人類從不間斷探測月球,但為何再沒有人降落月球呢?除了月球的輻射外,另一個重要原因,便是月球上的月塵。

月球的表面覆蓋着月球土壤,月壤由岩石碎屑和塵埃組成,由於幾十億年來月球面對被無數隕石撞擊,加上宇宙射綫和大幅度溫度變化,導致月壤變成微小、堅硬、尖銳和鋒利的塵粒,而月球只有地球六分之一的重力,所以當太空船降落月球,或當太空人在月球上步行時,這些微小而堅硬的塵粒便會被揚起飄浮,久經不散;它們會破壞飛船、設備和太空人的制服,而且它們含有極高輻射,對動物的肺部和腦細胞造成極大的傷害;加上月球表面是高低不平的撞擊坑和碎石,令安全着陸異常困難,所以降落在月球是一件十分艱難和危險的事。

儘管如此,美國希望在2024年再次登月,中國亦朝着登陸月球而進發,我們期望不久將來,中國的太空人能安全地降落月球,並平安地返回地球。

隨着香港和內地的科研緊密合作,說不定未來的登月項目中,也有你們的參與呢!


小思考,大智慧

1. 你認為有外星人嗎?為甚麼?
2. 太空之大,眾星運行有序,你認為太空是如何形成的?
3. 除了降落月球時會揚起漫天的月塵,登月還有哪些難題?
4. 早前內地首次在港選拔太空人,你長大後希望能成為太空人嗎?為甚麼?
5. 為甚麼月球和地球各會自轉,我們卻永遠只可以看到月球的一面?


參考答案

1. 雖然不少科學家皆認為其他星體存在生命的可能性很大,世界各地亦常有發現不明飛行物體(UFO——Unknown Flying Object)的傳聞,但直到目前為止,仍沒有絕對可靠的證據能證明地球外有生命的存在。
2. 「大爆炸」(Big Bang)理論仍然是現在最成功及最被廣泛接受的宇宙誕生理論,亦有人認為宇宙之大,是由神創造的。
3. 溫差問題——月球沒有大氣層,溫度變化全由太陽光直接決定。因此,月球日間最高溫度可達120℃,而夜間則會降至負180℃。
4. 中國載人航天工程辦公室2022年10月宣布啟動第四批「預備航天員(太空人)」選拔,並首次在香港挑選「載荷專家」。所謂「載荷」,是指一切航天器上的設備、科學儀器、實驗工具、貨物等,而載荷專家便是指負責管理上述設備儀器,在太空進行各項科學實驗和探測的科學家和工程師等人員。
5. 請掃描右面QR code,觀賞由副校長鄭俊傑與石芯悠同學以簡單的工具,為你解開月球的同步自轉,如何令我們只可以看到月球的一面。

文:中華基督教會協和小學(長沙灣)校長、教育評議會主席蔡世鴻,及中華基督教會協和小學(長沙灣)副校長鄭俊傑

本欄逢週四刊登,由教育評議會邀請資深中小學老師、校長及大學講師撰稿,旨在為學生提供多元化的STEAM學習材料,引發學生探求知識的興趣,將學習融入生活,培養學生的世界觀、敏銳的觸覺、積極學習的態度。


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