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水星逆行又來了,膩不膩啊?

TingWei
・2016/09/01 ・2037字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 569 ・九年級

水星逆行,諸事不宜

地鐵過站,電腦當機

「水逆」是個最近太常出現的占星/天文術語,用於解釋生活中的種種不順遂異常好用,小至公車過站忘了帶錢,大至戀人吵架電腦當機老闆抓狂大小症頭都適用,有病治病沒病強身(?)。在嚷嚷著「都是水逆的錯」之前,讓我們先來了解一下什麼是水星逆行。

「逆行」之前,先有「順行」

不管是星星月亮還是太陽,或者是等等要另外介紹的八大行星們,天體在空中移動的軌跡,主要是地球的自轉與公轉造成。地球以日為周期的自轉,造成了我們在地表看到天體(如月亮)固定東升西落的運行;而地球繞著太陽公轉的周期為一年,公轉加自轉的變化讓星星會比前一晚提早約四分鐘出現,四季出現的星座也因此而有變化。

但有一小群星體偏偏和其他的星座移動有所不同,這些星體不像其他星星(在整個天球中的相對)位置固定,古代的希臘人已經觀察到它們的位置會有些當時無法解釋的變化,他們將這些星體稱為「漫遊者」(asteres planetai)。「漫遊者」包括了當時的人們可以用肉眼認出的水星、金星、火星、木星、土星這五個較為明亮的天體,也就是我們後來所說的行星(planet)。現代行星的定義其實是相當近期才確立下來的[註],但為了行文順暢,接下來不管年代還是使用行星稱之。

如何知道一個行星的位置變化?就跟我們看動畫片一樣,其實是依據主角旁邊的背景往哪個方向移動。每天記錄行星的軌跡,就會發現這些行星與天空其他星星的相對位置,多數時候會由西向東移動,也就是所謂的「順行」;但在某些時候,這些行星與其他星星的相對位置會改變,讓我們看起來它換成由東向西移動,也就是我們所說的「逆行」。

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在地球上觀察火星逆行的軌跡。圖/NASA
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從地球上觀察火星在2003年的逆行運動。圖/由Eugene Alvin Villar (seav) , CC 3.0, wikimedia commons.

「逆行」是怎麼發生的呢?

行星的逆行在以地心說為唯一解釋的年代,非常難以解釋。

當時托勒密的天文學模型之所以加上很複雜的「周轉圓」系統來解釋行星的移動,主要就是由於恆星逆行的現象。雖然對於我們來說,周轉圓系統真的很不直覺,但在當時卻已某種程度上為這樣的現象做了描述。

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周轉圓系統雖然在我們現代看來很不直覺,卻有一定的解釋能力了。圖/wikimedia commons

中學階段我們學過哥白尼的日心說以及克普勒的行星三大定律,不記得也沒關係,總之講到太陽系的行星軌道,大家應該可以很自然地想到以下圖片:

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想像行星在軌道上移動,加上克普勒的行星定律告訴我們的,內圈會走得比外圈快。畫面有沒有很像一群人在操場上跑步?只是圈子很大、人很少、移動速度很快;當內圈的人超過外圈的人時,由於視角的變化緣故,不管是哪方在超車的前後時刻都會有個「錯覺」,認為對方正在與自己並肩跑步、甚至向後跑;即使實際上從客觀的角度來判斷時所有人都向同個方向移動。

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藍色為地球,紅色為火星,兩者以逆時針方向繞著軌道運行,當在較內圈的地球超越了火星的過程,在地球的我們會短暫看到類似火星「倒退跑」的錯覺。圖/By Brian Brondel – Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

所謂的「逆行」就是內圈的星球超車外圈的星球:水星、金星超過地球,或是地球超過火星、木星,在這段「超車」的時間裡出現短暫的視差角改變。從地球的視角,原本向東移動的星球會先停下來,逆行一小段時間,之後當超車的星球完全超過,移動視角又恢復為順行。

不只發生在水星的逆行

有沒有注意到,我們在談「逆行」時,這件事情不只會發生在水星?水星平均每隔 94 天逆行 22 天(每年基本上會有 3 ~ 4 次水逆);火星每隔 25.6 個月逆行 72 天,木星每隔 13.1 個月逆行 121 天,土星每隔 12.4 個月逆行 138 天。行星逆行的頻率其實蠻高的,而且實際上逆行也不只發生會在行星,太陽系內的其他天體包括彗星、小行星等都有機會發生逆行的情況,所以想請假以茲避難的同胞們恐怕要失望了。

古代的中國人有個占星用語稱為「熒惑守心」,就是火星(熒惑)逆行停留在天蠍座主星心宿二附近,由於這兩顆星體都是紅色的,接近在一起常被古人視為極端不祥徵兆,會引起戰爭、皇帝死掉,是個奪朝竄位的良好時機。熒惑守心是個實在太好用的不祥之兆,因此中國史上有記載的往往都是假的。

星星不會逆著走,但人的生活總是有起起伏伏有賺有賠,有時候這些起伏無關努力與否、聰明與否,甚至難以解釋。這大概就是「水星逆行」可以帶來的撫慰吧!因為不管現在是如何的不順遂,我們總是可以預期接下來總有一天,水星會恢復為順行。

  • 註:現行的行星科學定義是由國際天文聯合會直到 2006 年才提出,過程中也充滿爭議。

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TingWei
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據說一生科科的生科中人,不務正業嗜好以書櫃堆滿房間,努力養活雙貓為近期的主要人生目標。


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你聞過下雨的味道嗎?讓我們一同探究它是怎麼產生的吧!

椀濘_96
・2022/05/04 ・3083字 ・閱讀時間約 6 分鐘

夏日雨季來臨,下雨前及正在下雨時,總能聞到一股特殊的氣味,濕濕的又有點清新,但大多時候卻不太喜歡,聞起來反而像霉味,甚至臭臭的,而我們總說那是「雨味」。

你是否也曾好奇過,這個形容不出、抽象的「下雨的味道」,究竟是怎麼產生的呢?

夏日雨季來臨總能聞到一股特殊的氣味,我們總說那是「雨味」。圖/Pixabay

最美的的英文單字 —— Petrichor 的由來

在經過漫長的乾旱季後,雨水落在乾燥土壤上時,混雜新鮮泥土與青草的氣味,這股聞起來令人愉悅舒爽的初雨清香,就叫 —— Petrichor。

撇除這樣優美浪漫的文學意涵,Petrichor 本身是個術語,專指下雨的氣味。

Petrichor 一詞首次出現在 1964 年的《自然》(Nature)期刊中,由兩位澳洲的 CSIRO(聯邦科學與工業研究組織)研究人員 Isabel Joy Bear 和 Richard G. Thomas 所創造。

該單字是由兩個希臘字「petra」以及「ichor」所組成;其中 petra 為岩石、石頭,而 ichor 則為希臘神話中神的血液。(聽起來就超厲害的!)

「岩石的血液」實際上是被大地吸收的植物油脂

而在該篇論文中,Bear 與 Thomas 揭露了令世人好奇許久「雨味」的來歷。顧名思義,Petrichor 一詞表明了此氣味來自於岩石內的液體,源自於兩人在實驗中證實,這個味道就是植物在乾旱期間分泌出的油,隨後這些油則被泥土、岩石吸收了。在乾旱時,油脂與泥土、岩石表面的其他化學物質相互發生作用,等到雨季來臨時,多種組合物的氣味被釋放出來。

只要是泥土、岩石、石頭等,這些地面上物質的縫隙都有機會吸收植物所分泌的油,在下雨時也就有可能散發出此味道。中文則將 Petrichor 譯為「潮土油」。

然而礙於當時技術尚未發展成熟,兩人尚未分解出該植物油脂的組成成分。

只要是泥土、岩石、石頭等,這些地面上物質的縫隙都有機會吸收植物所分泌的油,在下雨時也就有可能散發出此味道。圖/Pixabay

隔年(1965 年)Bear 與 Thomas 在《自然》上發表了另一篇關於 Petrichor 與植物生長的論文。

在長期處於乾旱或沙漠條件的地區迎來降雨時,植物種子萌發的反應會較迅速。因此兩人以此觀點帶入假設:該氣候條件普遍有利於 Petrichor 的累積,並從黏土(有黏性的泥土,內含多種礦物與金屬元素)和其他矽酸鹽礦物中釋放,兩者作為土壤的成分,似乎有可能伴隨著 Petrichor 內的一些物質,其可能對種子萌芽產生有利的影響。

然而,根據兩人實驗觀察,發現並非如此。

根據實驗結果所示,從礦物中提煉出的 Petrichor 顯著延遲了水芹、芥菜等種子的發芽和生長。此外,發現播種在濕潤後、原先為暴露在溫暖乾燥大氣條件下之材料的種子,與播種在未暴露或使用前已先經蒸氣蒸餾和烘乾之材料上的種子相比,發芽需要更長的時間、生長的速度更慢。

雨的味道其實細菌也有出一份力

在 Petrichor 一詞還未出現時,當時人們把下雨的味道形容為「泥質的氣味」( argillaceous odour) ,以表達下雨時所散發出的味道是來自土壤。

泥土中除了植物分泌的油外,還有細菌,也為「雨味」做了貢獻。

在土壤中的放線菌(Actinomyces)和鏈黴菌(Streptomyces),他們的代謝副產物——二甲基-9-烷醇(Dimethyl-9-decalol),該化學物質存在於孢子表層,並帶有泥土氣味,稱為土霉味(geosmin)或土臭素。那麼我們又是怎麼聞到土霉味的呢?

放線菌在長時間的乾旱時,代謝活動的速度會較慢;而在乾燥的環境下,細菌則製造孢子以利生存。當下雨前空氣轉為潮濕,泥土也變得濕潤,這能讓放線菌的代謝活動加速,因此也產生更多土霉味;等到下雨的時候,孢子因雨滴彈到空氣中,潮濕的空氣攜帶孢子飄散,便使我們聞到了土霉味。

孢子落在潮濕的土中則會變成菌絲的形態,土壤乾燥後又形成孢子,下雨時又再一次發生上述的過程,如此循環。

2010 年,麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology , MIT)研究雨滴對土壤的影響時,也進一步分析出了 Petrichor 的產生機制 。實驗觀察後發現,當雨水落在土壤時會釋放被困在液體中的氣體——氣溶膠(aerosols)粒子,而這些粒子會與前面提及泥土中的放線菌等細菌、植物分泌的油相互作用,在雨滴衝擊下,進而迸發出我們所聞到的下雨的味道。

閃電分解氧氣形成臭氧也是其中一個味道來源

還有臭氧,也是影響下雨時空氣氣味的因素之一。

閃電的高能量會將大氣中氧氣(O2)分解成獨立的氧原子(O),其中一些重組為一氧化氮,接著又與其他大氣中的化學物質發生反應,有時會產生由三個氧原子組成的分子——臭氧(O3)。因雷暴[1]的下沉氣流將臭氧從高處帶到接近地面的高度,使我們能聞到淡淡的、像是漂白水的臭氧氣味(也有人形容像青草味),預告著大雨來襲。

除此之外,弱酸性雨水和地面物質發生反應、雨後植物揮發的精油等,與雨滴、空氣相互作用後,都是產生氣味的來源。

閃電也是影響下雨時空氣氣味的因素之一。圖/Pexels

雨的味道可能暗示著某些訊息嗎?

這些被天氣攪動所產生的氣味,都可能傳遞著某些訊息。

有微生物學家認為,土霉味可能可以幫助駱駝找到通往沙漠綠洲的路,而駱駝則作為放線菌孢子的載體,幫助其散播。

至於人類,昆士蘭大學的人類學家對澳洲西部沙漠中原住民的文化做了調查研究。在當地,夏季之前來的第一場雨相當重要,濕潤的空氣混合了潮濕的樹葉油脂、尤加利樹、動物糞便和灰塵的氣味,而雨水能為袋鼠、鴯鶓[2]等動物解渴,沙漠也增添了幾分綠意。對他們而言,雨的氣味與綠意、生機有關,被認為是保護和清潔,也將世人與祖先聯繫著;學者將此稱之為「文化聯覺」(cultural synesthesia)。

在心理學上對於人類對下雨味道的喜好也做了解釋。心理學家觀察到,儘管人類似乎對這些氣味沒有天生的反應,但我們確實會將之與自身的經歷聯繫起來。大雨可能帶來了潮濕、發霉的回憶,便不太喜愛雨味;對另一部份的人而言是淨化和提神的,從炎熱的天氣中解脫,大地也因雨水洗滌而有了生機、煥然一新。

在心理學上對於人類對下雨味道的喜好也做了解釋。圖/Pexels

下雨時的味道不單單只由一個事件構成,它很複雜、很多元,每個單獨氣味的背後都有著一套機制,說起來,不單單只有生物學,還搭配著物理學、化學、心理學等,在多方交織下而有了豐富的解釋和體驗。

待下次下雨時,你就可以和身旁的人問起:「你知道下雨的時候為什麼會有味道嗎?」

註解

註 1:雷暴指一種產生閃電及雷聲的天氣現象,通常伴隨著滂沱大雨。
註 2:鴯鶓(Dromaius novaehollandiae),別名為澳洲鴕鳥;是現存世上第二大的鳥類。僅分布於澳洲,為國徽上的動物之一。from wikipedia

參考資料

  1. 潮味、土味、青草味 有沒有聞到下雨的味道?——科學月刊
  2. Nature of Argillaceous Odour
  3. Petrichor and Plant Growth
  4. Aerosol generation by raindrop impact on soil
  5. Why you can smell rain
  6. Storm Scents: It’s True, You Can Smell Oncoming Summer Rain
  7. Why Does Rain Smell Good?
  8. 為什麼下過雨之後,地上會有個怪味?

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椀濘_96
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喜歡探索浪漫的事物; 比如宇宙、生命、文字, 還有你。(嘿嘿 _ 每天都過著甜甜的小日子♡(*’ー’*)