申論 1在地球上觀測到的恆星亮度（I），與其半徑（R）、表面溫度（T），以及距離（d）有關。㈠分別說明恆星亮度（I）與R、T、d 之關係（6 分），說明這些關係在何種條件下才成立？（6 分）㈡整合恆星亮度（I）與R、T、d 之關係成為一個公式。（4 分）㈢除了R、T、d 以外，還有那些因素會影響觀測到的恆星亮度？（4 分）
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申論 2克卜勒行星運動第三定律㈠敘述克卜勒行星運動第三定律。（5 分）㈡已知行星的質量遠小於太陽。假設繞太陽之運動軌道為圓，配合圓周運動之向心力，推導出克卜勒行星運動第三定律。（10 分）㈢如果行星質量不可忽略，且以橢圓軌道繞其母恆星公轉，則修正之克卜勒行星運動第三定律之公式為何？（5 分）㈣下表為太陽系六顆行星之平均軌道半徑（r）與公轉週期（T）之數據。請完成克卜勒行星運動第三定律所需數據（須作答於試卷上，並標示橫坐標與縱坐標）。（5 分）行星 r（AU） T（年）水星 0.39 0.24金星 0.72 0.62地球 1.00 1.00火星 1.52 1.88木星 5.20 11.86土星 9.56 29.46㈤完成上表後，可以得到何種結論？以T為橫坐標、以r為縱坐標繪圖，會得到如何的線條？（5 分）（請接第二頁）105年公務人員普通考試試題 代號：45220第二頁類科： 天文科目： 天文學概要
申論 3恆星光譜是重要的物理參數，透露出恆星表面溫度、化學組成等訊息。美國哈佛大學天文台最早拍攝恆星光譜，並加以分類，依據譜線特徵分為A、B、C…等。後來經過探究，將恆星光譜類型依據溫度高低排序分為OBAFGKM 七大類，每一類再分為十小類（以數字0-9 標記）。㈠寫出太陽、織女星之光譜型。（4 分）㈡寫出恆星光譜類型OBAFGKM 之溫度範圍。（6 分）㈢以恆星光譜分類（星色）為橫坐標，以絕對星等為縱坐標，繪製星色-星等圖（即赫羅圖）。必須標記坐標的標題與單位。並在圖中標出太陽的位置，以及主序帶、紅巨星與白矮星的位置。（5 分）㈣下圖為織女星光譜，其中標記的是氫原子Balmer 譜線。織女星光譜中的氫Balmer譜線很強、很明顯，透露出何種訊息？是否表示該恆星的氫含量特別豐富？如果一顆恆星光譜之鈣譜線強而明顯，反映了什麼意思？（5 分）
申論 4科學家認為，在太陽系形成初期，行星的大氣成分應該大致相同，與原始太陽星雲一樣，主要成分為氫、氦、氧、二氧化碳、水、甲烷（CH）、氨（NH）等。數十億年過去，各自發展出獨有的大氣。下表為水星、金星、地球、火星四顆類地行星的資料。軌道半徑 公轉週期 半徑 大氣壓力質量 大氣成分（AU） （天） （km） （atm）水星 0.4 88 2440 0.055 近於無金星 0.7 224 6052 0.82 90 CO（97%）地球 1.0 365 6378 1.0 1 N、O火星 1.5 687 3397 0.11 0.007 CO（95%）㈠依據上表，計算水星與金星表面，每單位面積所接收到的太陽輻射大約是地球的幾倍？（5 分）㈡依據上表，計算水星與火星表面重力加速度分別為多少g？1 g 為地球表面重力加速度。（5 分）㈢分別說明為何水星幾乎沒有大氣？火星的大氣也十分稀薄？（5 分）（請接第三頁）105年公務人員普通考試試題 代號：45220第三頁類科： 天文科目： 天文學概要
申論 5下圖為我們銀河系中數個疏散星團的星色-星等圖，橫坐標為恆星之色指數（B-V），相當於恆星光譜型（從左至右為OBAFGKM）或恆星表面溫度。㈠將NGC2362、M41、M11、NGC752、M67 依據年齡排序，並說明排序的依據。（5 分）㈡描述太陽的一生，須提及每階段之核融合反應，演化末期之中心區與外層變化，最後形成之天體。並在星色-星等圖上繪出太陽的演化軌跡。（10 分）NGC 2362英仙座雙星團-6英仙座雙星團絕-4對昴宿星團星等-2M41M41M11 M110后髮座星團鬼宿星團 M672NGC 752太陽色指數（B-V）