書名：把太陽系帶到你眼前（暢銷新版）：全球唯一全部照片的太陽與星球寫真，匯集最頂尖天文機構唯一鉅作（隨書附贈八大行星拉頁海報）

作者簡介

【作者簡介】
馬克斯．尚恩（Marcus Chown）
現居英國倫敦，目前擔任《新科學家》（New Scientist）雜誌的宇宙學顧問，同時也是一位獲獎無數的作家與播報員，曾是加州理工學院的電波天文學家。
本書由《看得到的化學》作者，科技創業家、科學家西奧多．葛雷（Theodore Gray）和他所擁有的Touch Press出版社策劃製作，Hachette Book Group, Inc.出版發行。

【影像來源】
行星視界出版社（Planetary Vision）在實體書籍與電子媒體上累積多年經驗，提供本書高品質的2D與3D衛星圖片、地貌模型與數位地圖數據，影像皆來自美國航空太空總署（NASA）、歐洲太空總署（ESA）、日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）、加州理工學院等全球頂尖天文機構。

【譯者簡介】
藍仕豪
國立清華大學天文所碩士，臺灣大學工程科學及海洋工程學系學士，同時也是業餘觀星愛好者。譯有《太空的故事》、《茶杯裡的風暴：丟掉公式，從一杯茶開始看見科學的巧妙與奧祕》、《我的第一本天文太空書》等科普書籍，翻譯作品曾獲得第九屆吳大猷科學普及著作獎佳作。

【審定者簡介】
江國興
英國牛津大學天文學博士，現任國立清華大學天文研究所特聘教授，香港出生。
2008年1月因發現400年難得一見的X光爆，使臺灣榮登國際《自然》（Nature）期刊。

書籍目錄

導　讀　星夜激發你的動力，挖掘宇宙的奧祕╱葉永烜
推薦序　天文觀測入門，先從了解太陽系開始╱蔡元生
序　言　人類科技所能做到的最真實影像

I. 一顆恆星、八大行星、無數衛星和小天體
我們住的地球，是岩石行星
彗星撞地球，是這樣造成的
初誕的混沌，像是調酒師手上的搖杯
太陽系之外，還有其他行星系嗎？
想上太空？請準備：空氣瓶、加溫兼排熱又會加壓的太空衣
適居帶：行星表面擁有液態水
如果有外星人，那他們在哪裡？
離開地球表面，造訪天文實驗室

II. 地球所處的內太陽系
足夠裝下百萬顆地球：太陽
熱到像有10顆太陽：水星
科幻小說筆下，霧氣氤氳的世界：金星
不冷不熱最適生存：地球
太空人唯一登陸過的天體：月球
可（渴）望成為人類第二個家？：火星
格列佛遊記的準確預言：火衛一（福波思）
在這裡，你可以成為跳高高手：火衛二（戴摩思）

III. 太陽底下還有新鮮事：小行星帶
不夠格當行星，只配當「矮行星」：穀神星
無關愛神，可能是毀滅：愛神星
「迷你磁層」隔離太陽風：小行星951（蓋斯普拉）
小行星也有衛星：艾女星（伊達）
首次採集小行星土壤樣本：糸川星

IV. 挑戰你的想像：外太陽系
沒有表面的巨大氣球：木星
外表像披薩的衛星：木衛一（埃歐）
太陽系最大的溜冰場：木衛二（歐羅巴）
這顆衛星，居然比水星大：木衛三（蓋尼米德）
人類建立新基地的有利據點：木衛四（卡利斯多）
倫敦地鐵標誌的藍本：土星
像是黑膠唱片聲槽：土星環
比水星還巨大的衛星：土衛六（泰坦）
外太陽系也有適居帶：土衛二（恩克拉多斯）
雙面天體：土衛八（伊阿珀托斯）
曾受嚴重撞擊的死星：土衛一（米瑪斯）
會翻筋斗的衛星：土衛七（許珀里翁）
土星最奇特的衛星群：像迷你太陽系、會換位跳舞、捕捉來的衛星
赤道在南北的行星：天王星
被敲碎後，再拼裝起來？：天衛五（米蘭達）
天王星的衛星群：拋開神話，用文豪筆下的人物命名
數學天才的偉大天文發現：海王星
在軌道上走錯了方向：海衛一（崔頓）

V. 柯伊伯帶
內太陽系有小行星帶，海王星外有柯伊伯帶
農家小孩的發現：冥王星
害冥王星降級的凶手：鬩神星
復活節島的神話：鳥神星
長軸是短軸2倍，像鵝卵石：妊神星

VI. 來到了太陽系邊界：歐特雲，聚集著數兆顆彗星
髒汙的雪球：彗星
圖片來源

推薦序/導讀/自序

專業導讀
中央大學天文所太陽系實驗室指導教授╱葉永烜

專業推薦
中央大學天文所特聘教授╱高仲明
臺灣首位SOHO彗星發現者╱蔡元生
滬尾天文台負責人╱王寶勛

自從《看得到的化學》出版後，廣受歡迎。今天，以同樣的技術和努力，把整個太陽系近距離呈現給各位讀者，探索我們的家園及地球的鄰居。本書以《看得到的化學》的筆觸和呈現方式，讓各位讀者在歡樂和啟發中獲得知識。
──《連線》（Wired）

本書對天文愛好者來說，充滿驚奇與吸引力……內容和圖片都一樣精彩且豐富。
──《今日美國》（USA TODAY）

編輯曾在《看得到的化學》一書中，將元素週期表變得很迷人。如今，也不用花俏的內容，一樣創造出吸引人的太陽系。
──美國科技網站「小發明」（Gizmodo）

人類科技所能做到的最真實影像

距今約40年前，太空探測船陸續從地球上發射升空，展開探索鄰近行星的任務。本書影像皆來自人造衛星、探測船，以及天文臺所拍攝的天體、天空照片，還有其他行星的探測車，上頭搭載的顯微鏡所記錄的細微岩石結構影像。每張都是從數以千計的照片之中，精挑細選而出。這些照片的光波波長，涵蓋範圍從大家熟知的可見光到高能量的紫外線、X光，甚至更低能量的紅外線及無線電波。藉由透過不同波長的影像，就能夠更清楚窺見行星大氣、地貌與磁場的狀況。
本書行星與衛星的圖片，某些是經過合成處理，數百張來自繞行行星的人造衛星或探測船經過時，所拍攝的影像，再以電腦幾何校正，並且調整每張照片的明暗後，展現星球表面的地圖影像。
內太陽系中的行星，目前已有許多探測船造訪過，包含造訪水星的水手10號與信使號；造訪金星的金星計畫、麥哲倫號與金星特快車；以及一系列登陸火星的探測器、繞行火星的人造衛星等。
至於外太陽系中巨大行星的探索，則是有曾經繞行木星的伽利略號；曾經在土星軌道上執行任務的卡西尼號；以及降落在土衛六泰坦星的惠更斯號。而天王星和海王星的探測，目前只有航海家2號（Voyager-2，或稱航行家2號、旅行者2號）完成這項任務。
如今，新視野號（New Horizons）飛越冥王星並且繼續進入柯伊伯帶。此外，對於小行星帶的探測計畫，也已經成功將岩石樣本帶回地球，甚至有些樣本是透過撞擊而採集到的。
由於地球表面超過70％覆蓋在水面下，因此在其他無水的行星上，科學家反而能將無水行星的地貌看得比地球更清楚。此外，若書中某顆行星的照片有些空白的區域，那是因為探測的飛船只有飛掠經過，沒有完整繞行該行星。請各位讀者相信，這並非不可告人的神祕區域，單純只是沒有圖像資料而已。
最後，目前人類所發現最遙遠、尚未探索過的太陽系內矮行星，即便使用最強大的望遠鏡，也只能勉強看見它們的蹤影，就算以最頂尖的天文數位相機配合望遠鏡拍攝，這些天體呈現的影像只有幾個像素（pixels）而已。

一顆恆星、八大行星、無數衛星和小天體

對大多數人來說，生活是辛苦的，甚至有些人忙亂度日。我們會陷入這樣庸碌的生活中，是因為我們「看下不看上」，於是忽略了我們所居住的地方，其實只是一粒微塵，懸浮在巨大廣闊到難以言喻的宇宙中。
在人們所倚賴生存的這片環境之外，有著意想不到的世界：有的地方正被一個存在百年的颱風蹂躪；有的火山噴發物質都是冰；甚至有些地方的閃電，是從母行星的雲層上方打向它的衛星。直到今天，我們才有機會如此近距離探勘與觀察這些已經存在數十億年的現象。
我們何等幸運能身處在這個行星探索時代的開端，這裡有一顆恆星和八大行星，除此之外，還有衛星、彗星與一大堆各式各樣、像石塊一樣的小型天體。
歡迎蒞臨太陽系！

人類科技所能做到的最真實影像

距今約40年前，太空探測船陸續從地球上發射升空，展開探索鄰近行星的任務。本書影像皆來自人造衛星、探測船，以及天文臺所拍攝的天體、天空照片，還有其他行星的探測車，上頭搭載的顯微鏡所記錄的細微岩石結構影像。每張都是從數以千計的照片之中，精挑細選而出。這些照片的光波波長，涵蓋範圍從大家熟知的可見光到高能量的紫外線、X光，甚至更低能量的紅外線及無線電波。藉由透過不同波長的影像，就能夠更清楚窺見行星大氣、地貌與磁場的狀況。
本書行星與衛星的圖片，某些是經過合成處理，數百張來自繞行行星的人造衛星或探測船經過時，所拍攝的影像，再以電腦幾何校正，並且調整每張照片的明暗後，展現星球表面的地圖影像。
內太陽系中的行星，目前已有許多探測船造訪過，包含造訪水星的水手10號與信使號；造訪金星的金星計畫、麥哲倫號與金星特快車；以及一系列登陸火星的探測器、繞行火星的人造衛星等。
至於外太陽系中巨大行星的探索，則是有曾經繞行木星的伽利略號；曾經在土星軌道上執行任務的卡西尼號；以及降落在土衛六泰坦星的惠更斯號。而天王星和海王星的探測，目前只有航海家2號（Voyager-2，或稱航行家2號、旅行者2號）完成這項任務。
如今，新視野號（New Horizons）飛越冥王星並且繼續進入柯伊伯帶。此外，對於小行星帶的探測計畫，也已經成功將岩石樣本帶回地球，甚至有些樣本是透過撞擊而採集到的。
由於地球表面超過70％覆蓋在水面下，因此在其他無水的行星上，科學家反而能將無水行星的地貌看得比地球更清楚。此外，若書中某顆行星的照片有些空白的區域，那是因為探測的飛船只有飛掠經過，沒有完整繞行該行星。請各位讀者相信，這並非不可告人的神祕區域，單純只是沒有圖像資料而已。
最後，目前人類所發現最遙遠、尚未探索過的太陽系內矮行星，即便使用最強大的望遠鏡，也只能勉強看見它們的蹤影，就算以最頂尖的天文數位相機配合望遠鏡拍攝，這些天體呈現的影像只有幾個像素（pixels）而已。

一顆恆星、八大行星、無數衛星和小天體

對大多數人來說，生活是辛苦的，甚至有些人忙亂度日。我們會陷入這樣庸碌的生活中，是因為我們「看下不看上」，於是忽略了我們所居住的地方，其實只是一粒微塵，懸浮在巨大廣闊到難以言喻的宇宙中。
在人們所倚賴生存的這片環境之外，有著意想不到的世界：有的地方正被一個存在百年的颱風蹂躪；有的火山噴發物質都是冰；甚至有些地方的閃電，是從母行星的雲層上方打向它的衛星。直到今天，我們才有機會如此近距離探勘與觀察這些已經存在數十億年的現象。
我們何等幸運能身處在這個行星探索時代的開端，這裡有一顆恆星和八大行星，除此之外，還有衛星、彗星與一大堆各式各樣、像石塊一樣的小型天體。
歡迎蒞臨太陽系！

文章試閱

足夠裝下百萬顆地球：太陽
太陽是離我們最近的恆星，也是目前唯一近到可以觀察表面結構，而非小到只有一個針點大的恆星。基本上，太陽就是太陽系，因為太陽擁有太陽系內99.8％的質量，而且太陽大到足夠裝下百萬顆的地球。
自從地球在45億5,000萬年前誕生後，太陽所散發出的熱和光幾乎沒有變化。恆星和行星最大的不同點在於，恆星能夠自己產生光和熱能，至於在恆星塵埃盤上形成的行星，（大多數狀況下）只能反射恆星的光。
如同所有恆星，太陽也是一顆巨大的氣體球，藉由自身重力將氣體吸引住並且壓縮，直到變得非常炙熱。但是，這些氣體是什麼？或換個方式問：太陽的組成成分是什麼？

主要成分：不是鐵，而是氫和氦
英裔美籍天文學家塞西莉亞．佩恩（Cecilia Payne，1900∼1979）的博士論文，是20世紀極為重要的天文學成就，卻鮮少人聽過她的名字。1920年，她率先發現太陽有98％的氫和氦，這兩種元素在地球上卻不常見。她的發現飽受爭議，是因為她在論文中寫道：「這兩種氣體的比例高到難以置信，幾乎不是真的。」數年之後，當她的發現獲得更普遍支持時，功勞卻落到她的指導老師美國天文學家亨利．諾利斯．羅素（Henry Norris Russell，1877∼1957）的手上。
在佩恩發表論文的時候，科學家普遍認為太陽是由鐵所組成，因此她的理論備受爭議。原先在19世紀時，德國科學家發現將元素加熱後，會放出特定顏色（或稱「波長」）的光。也就是說，幾乎所有的元素，例如氧、氫、鈣，甚至是黃金都有獨特的顏色──「指紋」。因此藉由當時新興的光譜學，發現太陽所放出的譜線都強烈指向一種元素：鐵。
原子會吸收或放出光的原因，是來自電子在不同軌域上的轉換。佩恩提出理論的重要概念，是認為當元素在高熱的太陽中，會以極高的速度飛行，並產生劇烈的碰撞，因此大部分的原子會失去所有的電子。但這個現象比較容易發生在擁有1顆或2顆電子的氫和氦，進而形成電子氣體（電漿狀態）；反觀擁有26顆電子的鐵，則是不容易失去所有的電子，因此太陽光譜並非取決於元素的組成，所以藉由當時最新的「量子力學」與統計力學，才能描述此現象。

太陽有多熱？最高溫達攝氏1,500萬度
太陽會熱的原因是來自本身大量的質量，如此而已！
所有的質量越往核心，就會越集中。如果你使用過腳踏車打氣筒，應該有發現壓縮的氣體會比較熱，太陽內部的高溫也是基於同樣的原因。所以當極大的質量擠壓在核心時，太陽內部最高溫可以達到攝氏1,500萬度，在如此高溫的環境下，所有的物質，無論是哪種原子，都會變成離子化的帶電氣體，或稱「電漿」。無論太陽由何種物質所組成差異都不大，關鍵在於當物質變成電漿態時，將呈現平均且單一的特性。
太陽擁有1,000兆兆噸的氫氣，但如果將1,000兆兆噸的微波爐，或是1,000兆兆噸的香蕉擺一起，最終也將得到一個像太陽一樣熱的物體。好啦，老實說，由微波爐或香蕉組成的物體不完全會像太陽！
雖然太陽中心溫度取決它的總質量，但決定太陽溫度特性第二重要的因素是組成的原子種類，因為自由電子會阻礙熱量的逸失，當一個原子有越多電子，例如鐵原子比氫原子重得多，重的原子將貯存更多的熱量。

探索火星，期待發現外星生命
NASA在2000年啟動火星探索計畫。主要的方式為利用地球和火星之間，每780天一次位於最有利的相對位置，逐一將太空船送往火星，而每次都會根據先前科學上的發現和技術來設計新的任務。（譯註：地球與火星的會合週期大約是2.13年む780天め，在這段期間的前後發射太空船，由於距離最近而可以節省燃料與航程，在航空太空術語中稱為「發射窗口」むLaunch windowめ。）
1997年，NASA的火星拓荒者號（Mars Pathfinder）成功登陸火星，當中還搭載一輛僅重11.5公斤的旅居者號（Sojourner）探測車，這輛探測車在火星上運行95天並行駛超過100公尺。NASA從此公開宣布，接下來會將更大臺、更先進的探測車送往火星上更適合的地點。
2004年NASA的兩輛探測車分別降落在火星的兩側。精神號探測車降落在直徑166公里的古瑟夫隕石坑上，當它穿過布滿碎石的區域時，精神號在疑似熱泉的遺跡上，發現遠古時期熱液活動的證據，因此在40億年前的諾亞紀晚期，這個隕石坑可能曾經是一座湖泊。另一輛探測車機會號則是很幸運的降落在一片外露的岩層旁，該岩層是由年復一年沉積到古老湖底的泥濘沉積物所形成的「沉積」岩，機會號也發現只能在水中形成的赤鐵礦。
精神號於2010年被困在沙丘上，而機會號則是繼續執行任務，直到2018年一次猛烈的沙塵暴，才使地球永遠失去與探測車的聯繫。這兩輛探測車在火星地表上取得的成功，遠遠超出所有科學家的預期，其中更讓我們了解，火星表面上曾經有水體存在數千萬年。
到了2004年，歐洲太空總署（ESA）放置在軌道上繞行火星的探測器（譯註：火星特快車號むMars Expressめ），找到火星黏土礦物的證據，而這些礦物只能在水中形成。2006年，NASA的火星偵察軌道衛星（Mars Reconnaissance Orbiter，簡稱MRO）找出火星上許多含有水的區域。從此NASA探索的目標變得簡單而明確：追尋火星上的水。
NASA的鳳凰號登陸器（Phoenix lander）在2007年降落在火星北極極冠附近時，發現了真正的水──雖然是冰凍的狀態。當時鳳凰號的鏟斗向下插入土壤挖掘後，獲得閃閃發亮的白色永凍土。
2012年，NASA的好奇號（Curiosity）探測車降落在直徑154公里的蓋爾隕石坑中，這裡曾經有一座古老的湖泊，而湖畔的坑壁曾經被一場巨大的洪水沖毀。隕石坑的中央有一座高達5公里的土丘，稱為夏普山（Mount Sharp），它類似於月球隕石坑的中心山，都是在遭受劇烈撞擊中形成的地形。隨著每一次洪水氾濫，山體的斜坡就會留下一些新的物質，因而形成一層層的沉積物。夏普山就如同一本火星史，NASA的科學家在好奇號的幫助下，希望可以在此窺見火星的過去。
當重量約一公噸，大小如同一輛小型汽車的好奇號，穿越過隕石坑的底部，一路行駛到夏普山腳下時，發現關於一條河流、一個三角洲和許多湖泊沉積物的證據。隨著好奇號逐步登上夏普山，更觀察到不同海拔高度的岩石都有各自的特徵，這些特徵記錄著氣候越來越乾燥的過程。大約在38億年前，硫酸鹽類的礦物逐漸取代泥岩，訴說著火星從溫暖潮濕的氣候，一步步轉變為嚴峻而乾燥的環境。好奇號從一個暱稱「老酒鬼」（Old Soaker，譯註：soaker也有浸洗、滲水的雙關意思）的龜裂岩板所採集的岩芯中，發現當地反覆經歷洪水與乾旱，見證了一個垂死世界的最後喘息。
好奇號在2018年發現至關重要的有機物質，也就是生命賴以存在的碳基分子。如今我們已經明確知道形成生命的所有條件：水、有機物和來自火山活動的能量，都曾經存在於火星上。
但是最大的疑問依舊存在：古代火星表面的巨大水體，在數千萬年間是否都沒有變化？還是在流動轉移中，反覆出現又消失？也許後者更有可能，這是因為火星距離太陽，比地球更遠了50％，而且當時的太陽亮度也比今日低了30％。
當科學家在氣候模型中加入這些條件，希望得到火星能長期保有水的模擬結果，卻發現難以重現須存在的溫度和大氣壓力。此外還有更多問題：火星曾經有多少水？還有最重要的是：水去哪了？
2021年，NASA最先進的探測車毅力號（Perseverance）登陸火星，它是好奇號的改良版。儘管它配備與前輩相同的底盤，但是由於安裝新型車輪和不同的儀器套件，因此重量更重一些。在同年4月19日，與毅力號同行的機智號（Ingenuity）無人直升機在火星稀薄的大氣中起飛，這架重量為1.8公斤的直升機在離地3公尺的高度滯空90秒，證明在火星上飛行的可行性。而這次成功在另一個行星世界進行的首次飛行，更真實重現了「萊特兄弟的時刻」。
毅力號的任務是探索直徑45公里的耶澤羅隕石坑，在此尋找生命存留過的生物印跡，因為這個隕石坑曾經是一座由河流沖積出三角洲，並為之充滿水的湖泊。這是自1976年維京號之後，首次將尋找火星生物列為目標的任務。
還有一件有趣的事情，科學家將一塊墜落到地球的火星隕石，安置在毅力號上送回了火星。科學家已經研究並了解這件1999年發現於阿曼的隕石樣本，因此它可以協助檢測探測車上的儀器，是否能夠正常分析火星上的岩石。
毅力號未來會採集大約30個火星岩石的樣本，並將不同的樣本管放置在一個罐子中。目前計畫在2020年代後期，由歐洲的火星探測車取回樣本，接著將裝有樣本的容器發射回太空並返回地球，如此一來就可以使用地球上更多更精良，卻無法帶到火星的儀器來分析火星岩石。
與此同時，火星探索有另一方面的重大進展，中國在首次抵達火星，就成為第一個同時成功放置火星軌道衛星和火星探測器的國家──天問一號攜帶的祝融號探測車於2021年5月15日登陸火星表面，將使用透地雷達來搜尋含水層，此外也會執行其他火星探測任務。
尋找火星生命已經刻不容緩。目前有許多傳言，認為人類將在2030年代登陸火星，這種狀況一旦成真，火星將無法避免地球微生物的汙染，屆時人類對於火星是否擁有自己獨特生物的疑問，將永遠找不到答案，這將會是科學上的一場悲劇。