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月亮上的中秋節 (應景題~)其他謎題

答對率:68%
中秋夜晚,地上的人們正一面品嘗文旦、月餅,一面閒話家常,與家人共享天倫。但是,唯獨你需要垂著頭,才能和家人共賞明月。沒錯,你正在追隨阿姆斯壯的腳步,佇立在月球上。

你是一名太空人,因為工作因素,長期住在月球上;過年過節你也沒能放假返鄉,只有兔子小玉陪你留在月亮上,一起仰望地球。「大家都期待中秋在賞月,但月亮我倒看膩了,只能天天賞『地』了。」

其實,你在月球上工作的日子中,時常可以看見地球,因此鄉愁總不間斷。以下題目是關於你住在月球的定點上,所見日常生活的景象;都是單選題。

1) 在地球上可以見到「旭日東升、夕陽西下」。而你在月球上見到的太陽,大概是:
    (A) 東升西落    (B) 西升東落    (C) 南升北落    (D) 北升南落    (E) 以上皆非

2) 你在月球上見到太陽升起、落下、又升起一次 (月亮上的「一天」),間隔的時間大約為:
    (A) 一天 (24小時)    (B) 一週    (C) 一個月    (D) 比一個月長很多    (E) 比一天短很多

3) 以前你在地球上,太陽和月亮都看得司空見慣。而你現在在月球上看見的太陽和地球,其大小比較大概是:
    (A) 太陽看起來比在地球看的大,地球看起來比太陽小    (B) 太陽看起來比在地球看的小,地球看起來比太陽大    (C) 太陽看起來跟在地球看的差不多,地球看起來比太陽小    (D) 太陽看起來跟在地球看的差不多,地球看起來比太陽大    (E) 以上皆非

4) 在地球上看,月亮和太陽一樣是東升西落。那麼,你在月球上看到的地球,是:
    (A) 東升西落    (B) 西升東落    (C) 南升北落    (D) 北升南落    (E) 以上皆非

5) 話說「人有悲歡離合,月有陰晴圓缺。」;在地球上看月亮,月亮以約一個月的週期盈虧。那麼,你在月球上看見地球盈虧一次,間隔時間大約為:
    (A) 一天 (24小時)    (B) 一週    (C) 一個月    (D) 比一個月長很多    (E) 不會盈虧

6) 在地球上看月亮盈虧一次,月亮的亮面變化是:朔 → 亮面朝西 (上弦) → 望 → 亮面朝東 (下弦) → 朔。那麼,你在月亮上,看地球盈虧一次的亮面變化是:朔 → 亮面朝甲 (上弦) → 望 → 亮面朝乙 (下弦) → 朔;其中甲、乙分別是:
    (A) 西、東    (B) 東、西    (C) 南、北    (D) 北、南    (E) 在定點觀看時,地球不會盈虧,故亮面不會有變化;亮面大小、方向僅隨著月球上地點不同而改變

7) 這個中秋節晚上剛好出現月蝕,在地球上大部分的地方都可以見到月全蝕,你的家人們都一同舉目欣賞天文奇景。那麼此時,你和小玉在月球上可以看到的是:
    (A) 日全蝕    (B) 日環蝕    (C) 地全蝕    (D) 地環蝕    (E) 沒有明顯的蝕缺現象

8) 有一次你在月球上觀察到日偏蝕。如果此時不管在月球表面 (朝向太陽的) 的任何地點,都至多只能看到日偏蝕 (無法見到日全蝕、環蝕。),那麼此時在地球上的人們,可能見到最精采 (蝕缺最多) 的景象是:
    (A) 日環蝕    (B) 日偏蝕    (C) 月全蝕    (D) 月偏蝕    (E) 沒有明顯的蝕缺現象



用不著去 google 許多天文資料或數據。用國中或高中地球科學教的天文常識就可以判斷答案了~
 
mightqxc2013-09-17提供(2013-09-19修改)
看答案
1) A    2) C    3) D    4) E    5) C    6) A    7) A    8) E

 

解析

我要編輯
這裡只寫出答題需要的基本常識 (彩色的字),和解答推理過程。
如果對詳細的知識或數據有興趣,可自行上網找資料。

1) 「月球自轉的方向是由西向東轉」,與地球相同。因此在月球上看太陽與在地球上相同,都是東升西落。
2) 「月球自轉一周與公轉地球一周需時相同,都是約一個月。」因此月球上的「一天」(太陽升落一次),約是一個月長。(實際上會比月球自轉時間長一點;道理如同地球上一天是 24 小時,但地球自轉一周約23小時56分。)
3) 「太陽和地球的距離 (約 500秒 × 光速) 遠大於月球到地球的距離 (約 1.3秒 × 光速)。」所以太陽的大小,無論從地球上或月球上來看都差不多 (因為都距離很遠)。又,「從地球上看,太陽和月亮差不多大小」,但是「地球比月球大 (大頗多的)」,故可以推出從月球上看,地球應該比"地球上看到的月球"大,也就比太陽大,而且大滿多的。底下是從月球上看到的日蝕照片,可以看出地球和太陽的大小:



4) 「月球大概都以同一個半面面對地球 (在地球上無法看見月球的背面)」(這是由於地月間的潮汐鎖定) 與第一、二題用到的常識是互通的。如果你從月球上的居所看得見地球在天上,地球無論何時都不應該離開你的視線 (除了地球盈虧的原因可能看不到),否則就表示月球面對地球的半面有改變。因此,從月球上看,地球不會升落,而是幾乎停留在同一處。

5) 有兩種方式來看:
一是用「從地球上看,月亮升到最高處的時間,在農曆初一 約是中午,在初七 約是晚上六點,在望日 約是午夜,在二十二日 約是早上六點。」所以從月球上看,初一時 地球是望 (地球上是中午大白天,故很看起來很亮),初七時 地球是下弦 (地球傍晚,會越來越暗),十五日 是朔 (地球半夜),二十二日是 上弦 (地球清晨,會越來越亮);故地球盈虧週期也就約是一個月。
另外也可以用第二、四題的結論,既然從月球上看地球都停在同一個地方,那麼月亮上的「一天」就等同於於地球盈虧一週期 (即從月球看,太陽繞了 月球和地球 轉了一圈),也就是約一個月。

6) 有兩種方式來看:
一是用第一、五題的結論,你從月球上看,太陽繞月球 (和地球) 是東升西落,故:太陽東升時,照到月球東半,地球也是東半亮 → 在正午時,太陽從上方照,故也照到地球的背面,即地球面向你是全暗的 → 太陽西下,地球也是西半亮 → 午夜時,太陽從你的下方照,故照到地球的正面,即地球是全亮的。換句話說,你從月球上看到的地球是:東半亮 → 朔 → 西半亮 → 望,與從地球上看月球的盈虧是一樣的。
或是只用第一題的結論,既然月球和地球自轉方向一樣,那用相對運動來看,從地球看月球的盈虧方向,就要和從月球看地球的盈虧方向一樣 (因為是相對的)。

7) 「月全蝕是地球完全擋住照向月球的陽光」。既然從地球上看,月球是一片黑,那你在月球上就真的是一片黑…即發生日全蝕。

8) 既然你在月球上面對太陽的任一處,都見到日偏蝕,就表示月球上至少都還有陽光,所以地球上的人看來,月球都還是亮的,並沒有明顯的蝕缺可看。這個時候,月亮會比平常暗一些 (且顏色可能稍微變紅 但不會有蝕缺),稱作「半影月蝕」。

以下對應從地球看到的和從月球看到的的蝕缺: (最主要的關鍵是第三題的結論)
 
從地球看到… 從月球看到…
月全蝕 (大致全地都可見) 日全蝕 (全月都可見)
月偏蝕 (大致全地都可見) 日全蝕 (在暗區)
日偏蝕 (在亮區)
半影月蝕 (無明顯蝕缺) 日偏蝕 (全月)
日全蝕 (只在出現在全蝕區,不會全地都見到)
日偏蝕 (全蝕區周圍的區域)
沒有蝕象 (再更外圍的區域)
地環蝕
(暗區即地球上的全蝕區)
(其實暗區範圍不大,稱作環蝕有點過分)
日環蝕 (只在出現在環蝕區,不會全地都見到)
日偏蝕 (環蝕區周圍的區域)
沒有蝕象 (再更外圍的區域)
半影地環蝕?
(暗區還是有一點亮度的)
(同上,稱作環蝕有點過分)
日偏蝕 (局部的區域)
沒有蝕象 (再更外圍的區域)
半影地蝕 (無明顯蝕缺)



「乾杯!」地球上人們剛剛看畢了一場天文好戲。正一面觥籌交錯,一面遙望著你所在的方向。
太陽從地球的影子後露面了,四周恢復明亮,現在月球上又是大白天。
小玉屆時向你奔來,縱身一躍便跳上你的頭頂,窩著打起盹來。看來它已經相當習慣自己 1/6 的體重。
「中秋節快樂,地球。」儘管已經看不到地球,你仍然向著它舉起杯來,因為你知道你的家在哪裡。
「乾杯!」
 
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