第一單元 美麗的星空

活動一：星星與星座

• 星星和星座的命名

1. 臺灣目前對於大部分的星星名稱採用中國古代的命名，星座區域的劃分則採用西方的星座名稱。
2. 中國古代把夜空中的星星分成許多的「星官」，對應到地上的人、事、物。
3. 古人為了方便辨識，將一些較亮相鄰亮星，以假想的線條連接起來，組合成動物、人物、器物等各種圖案，命名成為不同的星座。
4. 古希臘人把星座和神話故事相結合，把夜空中同一個區域的星星，分為一個個的星座。
5. 西元1930年，國際天文聯合會統一將全天空的星星劃分成88個星座。
6. 北斗七星(天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光)像一個大勺子，傳說是由七隻小豬變的，是屬於大熊座的一部分。
7. 中國神話「七夕」愛情故事的主角，分別是天鷹座的「牛郎星」(河鼓二)和「天琴座」的織女星，他們剛好也是夏季大三角中的其中二顆星。

• 星星的亮度和顏色

1. 大部分的星星是會發光、發熱的星球，稱為恆星。
2. 星星的亮度是用星等來表示，星等數值越小，代表星星亮度越大。

j星星的亮度除了和本身所發出的亮度有關外，還和它們與地球的距離遠近有關。

k在不考慮星星和地球之間的實際距離，只根據肉眼所見的亮度來劃分星等，稱為視星等。

l例如：天狼星是-1.5等星，比2等星的北極星還要亮。

3. 星星會有不同的顏色，主要是因為星星的表面溫度不一樣。表面溫度越低，越偏向紅色；溫度越高，則越偏向白色或藍色。

活動二：觀測星空

• 星座盤

1. 星座盤分為內盤和外盤，內盤邊緣是月份和日期(可轉動)，外盤邊緣則標示時刻。
2. 星座盤的方位：高度角透明片上一條條由四周向中心點集中的曲線，代表方位。
3. 星座盤的高度角：透明片上的橢圓形線條標示的數值，代表高度角的大小。
4. 把天空想像成一個圓頂的帳篷，帳篷頂就是我們的天頂，高度角是90∘；帳篷的邊緣就是地平線，高度角是0∘。
5. 因星座盤是由立體星空變為平面星空圖，故位於北半球觀測時，越靠近南方天空，圖板拉大，變形得越嚴重。
6. 轉動星座盤，將月份和日期對準觀測時刻，就可以在星座盤的橢圓形窗口中找到當時可見的星星或星座。
7. 用拳頭數測量星星高度角：

j手握拳頭，伸直手臂，拳頭上方舉到和眼睛視線一樣高。

k另一隻手的拳頭疊上去，重複疊拳頭的動作，直到拳頭剛好遮住要測量的星星，記錄它的高度角。

l1個拳頭數大約是高度角10∘。

• 戶外觀星

1. 戶外觀星，應該準備指北針、星座盤、手錶、手電筒及紅色玻璃紙(用橡皮筋套住)、防蚊液。
2. 戶外觀星時，可以使用紅色玻璃紙套住手電筒，減低亮度，也因瞳孔受紅光刺激而收縮的情形比其他色光小，可減少眼睛入光量。
3. 觀測北天星空(因臺灣位於北半球)步驟：

j利用指北針確定方位，人面向北方。

k轉動星座盤，將觀測的日期對準觀測的時刻。

l將星座盤盤面直立放在面前，方位「北」字朝下。

m將星座盤高舉，讓盤面朝下且面向自己。

4. 適合戶外觀星條件：

j晴朗無雲的夜晚。

k空曠且沒有光害的地點。

5. 光害：

j各種燈光加上空氣中的煙塵，使人們看不見天上微弱的星光，稱為光害。

k在光害較嚴重的地方觀星時，可用黑色紙板圍成圓筒狀遮住周圍的量光，靜待2分鐘後讓瞳孔放大。

活動三：星星位置的改變

• 星星的位置變化

1. 星星的位置會隨著時間規律的改變，但是星座的形狀是固定的。
2. 一天中，星星位置移動的方向和太陽、月亮一樣，都是由東向西移動。

• 四季不同的星空

1. 由於地球繞太陽公轉的過程中，地球和太陽的相對位置不斷改變，因此不同季節的相同時刻，從地球上相同地點看到的星空範圍各不相同，所看到的星星和星座也就不同了。
2. 每年的同一天、相同時刻，在相同地點會出現相同的星星和星座。
3. 當季星座：每個季節晚上8時到9時之間，出現在天頂附近的星座。
4. 天氣晴朗時，從天黑觀察到隔日天亮，至少可以觀察到三個季節的星座。
5. 春季大三角：大角星(牧夫座)、角宿一(室女座)、五帝座一(獅子座)；夏季大三角：河鼓二/牛郎星(天鷹座)、織女一/織女星(天琴座)、天津四(天鵝座)；秋季四邊形：室宿一、室宿二、壁宿一(飛馬座)、壁宿二(仙女座)；冬季大三角：參宿四(獵戶座)、天狼星(大犬座)、南河三(小犬座)。

• 北極星

1. 北極星目前離天求北極約1∘左右，幾乎固定不動，故可當作正北方的指標。
2. 星星繞著北極星以逆時針方向旋轉；要拍到星星繞著北極星旋轉形成的星軌，相機需要對準北極星長時間曝光拍攝。
3. 北極星位於小熊座，在春、夏季節夜晚，可利用北斗七星來尋找它，在秋、冬季節，因大部分時間看不到北斗七星，故可利用仙后座來尋找北極星。

j從北斗七星斗口的天樞星出發，將第2顆星(天璇)與第1顆星(天樞)連線向斗口方向延長5倍。

k利用仙女座找北極星 

※科學閱讀：哥白尼與伽利略

一、地動說：1543年，波瀾天文學家哥白尼經由長期觀測星象，提出「地球不是宇宙中心」的地動說，但不被當時大部分科學家及羅馬教會所接受。

二、義大利科學家伽利略從1609年開始，利用自製的望遠鏡觀天體後，認為哥白尼的想法是正確的，但仍被當時的羅馬教會不公平的對待。直到三百多年後，羅馬教會才承認錯誤，並公開道歉。