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【科普文分享】冥王星表面有阿摩尼亞　或有地下水存在／Little fat ball

／／2006 年，美國太空總署發射新視野號 (New Horizon) 探測器，旨在更深入探索冥王星與古柏帶天體的情況。刊於《科學進展》的研究就發表了最新冥王星數據，指冥王星表面有俗稱阿摩尼亞的氨 (ammonia) ，由此推測該矮行星可能有地下水。

新視野號在發射後先飛掠木星，以獲得重力助推，順道拍攝木星面貌，其後進入休眠狀態至 2015 年到達冥王星附近為止。新視野號一直圍繞冥王星探測，在 2016 年 10 月 25 日發出最後數據後，現已前往更遠的古柏帶進行任務。

是次研究的數據則集中於冥王星的維吉爾坑溝 (Virgil Fossa) 。該地形相信是由火山活動造成，而其啡紅色表面有機會由氨造成。由於氨很容易被宇宙射線與紫外光分解，因此在星體研究中相當罕見。根據新視野號的近紅外線光譜圖片，團隊確認維吉爾坑溝表面有水冰與氨。

團隊推測冥王星表面的氨與冰火山 (cryovolcano) 噴發有關，並有機會有地下水存在。冰火山是存在於地球以外至少 -150°C 低溫天體上的一種地貌，冥王星表面則約為 -230°C 。與火山不同的是，冰火山不會噴發熔岩，噴出的是水、氨、甲烷一類揮發物。

另外，研究指冰與氨在維吉爾坑溝附近的分佈，表明同區有多個火山口存在並將地下揮發物排出。團隊估計，冥王星可能因核心輻射性衰變產生的熱力，因而有機會存在地下水。／／

【#余博講物理】太空船如何利用行星重力助推加速？

有讀者問我係咪收咗無綫錢賣廣告，冤枉呀大人，你講我先知今晚明珠930播《Interstellar》，有冇咁巧合？我思疑係咪編節目表嗰位人兄被我嘅文章影響咗。

無論如何，不用再煩搵seed，今晚正是欣賞Nolan傑作的大好機會，就破例讓無綫賺一晚收視吧。請把全屋的燈關上，把音量校到最大。以下附上文章連結，全與《Interstellar》相關：

NASA偽造阿波羅計劃：
https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=1450067081710092&id=972393926144079

Hans Zimmer用管風琴做主力配樂：
https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=1501103036606496&id=972393926144079

Cooper錯過內在記憶：
https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=1510019419048191&substory_index=0&id=972393926144079

五次元書房的理念：
https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=1511439065572893&substory_index=0&id=972393926144079

《Interstellar》的缺點是太專業，沒有理科底子的觀眾會對很多細節一頭霧水，我姑且點出幾個「補習重點」吧。

地球缺氧
大氣21%氧氣不是自古已有，而是植物進行光合作用製造，故事中全球植物逐一染上萎黃病，全人類將缺氧絕種。（補充一點，在未有藍綠藻誕生之前，地球氧濃度超低，海水因鐵離子而呈啡色，後來因藻類釋出氧氣改變了地貌和生態，鐵離子氧化沉澱形成鐵礦，海水由啡變藍，90%物種因氧氣中毒而絕種。）

重力
質量愈大，重力愈大，人能站在地上因地球的重力牽引（1G），當太空人在質量較大的行星上行動會分外吃力，因為要抗衡超過1G的重力。Cooper說戲中的黑洞比較平和，意指它的質量不至於吞噬一切，容許行星繞着它運行。科學家至今仍未解釋到重力的本質是甚麼，而戲中的Murph藉黑洞數據破解了，NASA發明出巨型殖民太空船擺脫重力的辦法。

太空船設計
太空船內失去重力，太空人如何腳踏實地行走？全靠環狀設計，自軸旋轉形成1G的離心力，人就可以像倉鼠跑圈般在內環走動。當Cooper快到蟲洞按停了自轉，所有太空人就回到漂浮狀態。劇尾Cooper Station麥田也是地面延展到天花的環狀設計。

相對論
引力導致時空扭曲率愈大，時間就過得愈慢。新星系有黑洞主宰引力，地球的時間比黑洞區快，以致Cooper十幾天的冒險，地球已過了八十年。重力不是唯一影響時間的變量，其實還有速度，太空旅行者高速移動，相比「不動」的地球人，時針會轉得較慢，孿生子實驗證明在太空站生活的人比地球的兄弟年輕。

蟲洞
Nolan真的找了物理學家Kip Thorne去確保一切盡量合乎科學，Kip猜想蟲洞是負質量所構成的時空隧道。一個3D世界摺疊會有一個2D的洞，一個4D世界摺疊是一個3D的洞，所以戲中的蟲洞有別於以前的科幻電影，是一個球體的洞。據說Kip寫了一條複雜的公式模擬蟲洞，Nolan的科技團隊用了幾日幾夜才把方程式運算完成，模擬太空船穿過蟲洞的畫面。

超立方體
無限書房是4D的洞？這一幕是幾何學上四維超四方體（tesseract）的構想。人的視覺只處理到3D空間，4D空間換成3D視覺，形成多胞影像。一個3D的立方體可展開六個2D的正方面，而一個4D的超正方體可展開八個3D的立方體。

黑洞
無限小的空間存在無限大的質量，形成物理奇點，相對論和量子力學在裡面會失效。光不能逃離黑洞，所以是全然黑色，電影中黑洞被光環星屑圍繞，名為吸積盤。彌散物質被黑洞吸引，同時以自轉的離心力抗衡，在引力帶積成盤狀。有趣是，早前NASA發現土星環一顆星塵也沒有，是純粹的光圈。（在Cooper墮進黑洞一幕，留意畫面右上方，你會見到全宇宙變成一個球體。）

梅菲定律
任何有可能出錯的事，都一定會出錯。解釋了為何Cooper在三顆類地行星中選兩顆降落，偏偏兩次都選不中宜居星球，死得人多。

牛頓第一定律
物件按慣性移動，高速移動太空船即使關掉引擎，仍照原有速度前進。在地球上車子關掉引擎會減速，因為有摩擦力。太空沒有摩擦力。

牛頓第三定律
作用力與反作用力成反比，你打人一拳，自己會因反作用力退後。Cooper駕船彈向黑洞，確保Brand有足夠動量擺脫黑洞。

重力助推
太空船不夠燃料時，可借助行星軌道進行加速，像擲鐵餅那樣。Cooper借助黑洞外軌道加速太空船，節省燃料。

網上有很多文章指出《Interstellar》的科學謬誤，有興趣自己看吧。記住，電影是像真的，捉着犯駁位死鑽空子的人，試圖顯得自己高明，卻會表露出惡意。惡意者用理性扼殺藝術，無法欣賞美感。

作者

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作者首本小說《地球另一端》現已接受網購，每本連郵費港幣$75，歡迎inbox洽訂。亦請期待下一本小說《捉姦》面世。

美國新視野號太空船，首度探索冥王星。

新視野號在2006年1月發射，在13個月後就到達木星，是人類史上最快速的人造飛行物。新視野號利用木星的重力助推，踏上飛往冥王星的旅途。

由於路途遙遠，為了保存電力，新視野號有5年時間，處於冬眠模式。

經過近9年的飛行，新視野號現已遠離地球48億公里。由於距離遙遠，即使以光速傳送信號，也必須經過4個半鐘頭才到達地球。

太空船將在明年1月開始探測作業，收集冥王星及其衛星的資料，並且在7月中最接近冥王星。結束冥王星的任務後，新視野號繼續探索附近的古柏帶，那裡布滿數千顆天體，很多是太陽系誕生時留下的碎片。

科學家透過新視野號，到達了最後一個尚未被探索的太陽系區域，可望透過新的視野，解開太陽系誕生之謎。