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知識大圖解:巨行星(Mega planets)

知識大圖解_96
・2015/02/24 ・2542字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 529 ・七年級
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Mega planets
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氣態巨型行星與地球這樣的岩質行星有何不同?

想像有一顆行星上的風暴竟然大到足以吞噬地球,行星本身卻又輕盈得可以漂浮在海面上,前提是找得到夠大的海洋;此外,行星上還吹著直逼兩倍音速的強風。這種巨大行星並非科幻小說裡的產物,而是真實存在於太陽系裡,叫做氣態巨行星(gas giant)。

我們的太陽系可分成兩個主要部分。內圍區的天體比較小而緊密,也比較溫暖,這裡的行星組成大致跟地球差不多,包括水星、金星、地球與火星。過了火星繼續向外走,有一個由小型岩質天體形成的大環,這些小型天體是當初沒有形成行星的碎片,而這個大環被稱為小行星帶(Asteroid Belt)。

太陽系外圍區是個廣袤而空曠的空間,有四顆巨行星在此出沒,以與太陽的距離由近而遠排列依序為木星、土星、天王星和海王星。

這四顆行星的巨大程度超越我們在岩質行星上的日常經驗。舉幾個例子來說明它們到底有多大:木星可以裝進1300顆地球,土星只比木星小一點點。天王星跟海王星的大小很接近,雖然只有另外兩位鄰居的一半,依然大到足以一口吞掉地球。除此之外,這幾顆行星的構造也與地球和地球的鄰居天差地遠。內太陽系的行星主要由高密度的岩石物質組成,有些行星表面覆蓋著一層薄薄的氣體跟水。然而外太陽系的這幾顆巨行星截然不同,幾乎完全由氣體組成(或是氣體受到巨大壓力凝結而成的液體),因此被稱為「氣態巨行星」。

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每顆氣態巨行星都有一層厚厚的外大氣層,包覆著由化學物質組成的巨大內部「地函」,從上方傳來的壓力會讓行星深處的化學物質從氣態變成液態,甚至是更奇特的狀態。氣態巨行星的固態核心至多跟地球一樣大,與外圍的氣體層相比簡直微不足道。雖然在我們眼中,氣體似乎很脆弱,但是巨行星光靠本身的巨大重力就能維持完整。(舉例來說,木星的雲頂重力是地球的2.5倍)。

氣態巨行星的高層大氣裡有劇烈的天氣系統,包括強烈風暴與颶風級強風;驅動這些天氣系統的力量除了來自太陽的熱能,也來自行星內部的能量。至少有三顆巨行星內部存在著「發電廠」,能量的來源包括核心的重力塌縮,以及高密度粒子往內層移動和較輕的粒子往外層移動的運動;在寒冷的太陽系深處,這個過程製造的能量遠遠超過單由陽光傳來的能量。目前已知唯一沒有內在能源的氣態巨行星是天王星,因此天王星的劇烈天氣成因仍是個謎。

雖說體積龐大,但是氣態巨行星的自轉速度很快,也因此一天的時間遠比地球短。木星和土星一天的時間分別是9.9小時和10.7小時,天王星與海王星分別是17.2小時與16.1小時。如此的高轉速有助於天氣系統包覆行星,在行星上各自形成獨特的雲帶。以木星與土星為例,兩者自轉的速度都快到導致赤道明顯突出,因為這裡的氣體幾乎快被甩出去了。

氣態巨行星是如何誕生的呢?又為什麼跟地球和地球附近的岩質行星如此不同?最明確的解釋是早期太陽系發生了一次重要分裂形成了一條「雪線」,位在雪線以外的揮發性化學物質(沸點比較低)不會沸騰消失,然後被年輕太陽的強烈輻射吹進星際空間。新生的太陽把這些物質吹出內太陽系,只留下岩石碎屑形成像地球這樣的行星,於是便有一大圈輕盈的氣體與結冰的化學物質在外圍繞行。接下來發生的事情有兩派理論。

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太陽系的四顆巨行星各有特色。木星體積最大,色彩也最豐富;木星表面有巨大的風暴肆虐,其中最有名的風暴絕對是大紅斑(Great Red Spot)。大紅斑持續長達數世紀,大得足以吞噬超過兩顆地球。木星還有一個巨大磁場,據信是由一大片導電的「液態金屬氫」海洋製造出來的;液態金屬氫的成因是正常的液態氫(也就是氫分子)因為木星核心附近的高壓力解離而成。

大家都知道土星有美麗的土星環,但是土星本身乍看之下卻平淡無奇;千萬別被它的外表騙了。據信土星這顆第六行星的內部與木星非常相似,也可以產生與木星同樣劇烈的天氣系統,不過土星的重力比較小,因此上層氣體的壓縮程度較低,使得這顆行星的整體密度甚至比水還小。再加上太陽輻射變少,高層大氣溫度較低,裡面的氨凝結後形成乳白色霧霾,不但覆蓋住整顆行星,也遮住了下面劇烈的天氣系統。

天王星與海王星跟內圈的木星與土星完全不同,除了體積較小、顏色互異之外(天王星與海王星分別是藍色跟綠色,而非乳白色跟棕色),內部組成也不一樣。木星與土星有90%以上的成分是氫,而天王星與海王星的內層主要成分是化合物,例如氨、甲烷跟水(行星學上都稱之為「冰」)。在天王星與海王星表層底下,凝結的冰使內部宛如「冰沙」,因此這兩顆行星有時也被稱為「冰巨星」(ice giant),而不是真正的氣態巨行星。

天王星是一個難解之謎,它並非「直立」而是以98度的角度傾斜繞行太陽,原因可能是誕生初期遭受巨大撞擊,也因此繞行太陽一圈要84地球年的天王星擁有氣候極端的季節。當航海家2號(Voyager 2)在1986年飛越天王星的時候,天王星的一端正值長達42年的夏季,另一端則是漫長又寒冷的隆冬黑夜。(航海家2號是唯一探索過這些遙遠行星的太空探測器)。當時的探測結果令人失望,因為天王星看起來似乎沒有任何天氣系統。幾年後,哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)的照片顯示天王星的天氣出現了「甦醒」跡象。現在的看法是當季節處於最極端的狀態時,會抑制天王星的正常天氣型態(甚至會隱藏內在能源存在的證據)。

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如果天王星寧靜得令人失望,航海家號探測器發現以攝氏負200度的環境來說,海王星的活動異常活躍。時速超過2000公里的強風把天氣系統吹到海王星各處,而內在能源製造的能量超過來自太陽的能量2.5倍。這種現象或許跟海王星內部獨特的化學成分改變有關:甲烷分子分解後,釋放出來的碳被壓縮成微小的鑽石結晶後紛紛落在海王星核上。

太陽系的四顆氣態巨行星都是令人驚嘆的獨特世界,有足夠的祕密與未解之謎靜待研究人員花費數十年去探索。不過,彷彿這些謎團還不夠多似的,過去二十年來天文學家又發現了幾百顆氣態巨行星,原因是他們發現了繞行其他恆星的行星。目前發現的太陽系外行星都是巨行星,不只是因為巨行星本來就比岩質行星常見,更是因為目前的探測方式比較容易發現巨行星。雖然我們顯然對這些遙遠又陌生的世界認識有限,但是它們已經為我們帶來一些重大驚喜。(可以確定的是,這些龐然大物還有更多尚待了解的地方。)

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第05期(2015年2月號)

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知識大圖解_96
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癌症治療方法有哪些?臨床試驗有哪些評估面向?
careonline_96
・2024/04/19 ・2447字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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給 每一位剛踏上抗癌路上的鬥士與戰友

醫學中心的臨床試驗機會多,病友們也存在一些錯誤的迷思,我們需要了解,臨床試驗是依據現今最標準的治療方式進行,參加臨床試驗的對照組,也有機會可以使用到健保沒有給付的藥物。不過,現有的臨床試驗不一定都適合每一位病友,病友們一定要與主治醫師充分討論自己的治療計劃,即使是晚期肺癌,只要隨時掌握疾病的狀況,找到合適的治療方式,便能穩定控制,與癌共存!

台大醫院胸腔科廖唯昱醫師

臨床試驗增加用藥可近性 為病友延長生命

一名年約 82 歲女士,手術後確定是肺癌第三期,後續接受輔助性的化學治療,在追蹤一段時間後復發,由於當時沒有很好的基因檢測與標靶藥物,僅能接受放射線治療、化學治療控制。廖唯昱醫師說,病友面對治療仍相當樂觀,治療一至兩年後,幸運地找到適合的臨床試驗,便開始使用標靶藥物,其中有兩到三年的時間,只需單純使用標靶藥物即可控制病情,病友也因此延長生命到近 90 歲。

臨床試驗是醫療機構依據醫學的理論,於人體施行新的醫療技術、新的藥品或新的醫材。廖唯昱醫師說,最主要的目的是希望找到一個新的、更有效的治療方式,讓病友可以延長生命,甚至達到治癒。對於晚期肺癌病友而言,最佳的治療方式可能是標靶治療、免疫治療,或是化學治療,若是健保有給付,我們會選擇用健保的方式進行第一線治療;若是對病友最有利的治療方式健保未給付,我們即會想辦法協助病友尋找適合的臨床試驗。

罕見基因治療武器有限 先確定驅動基因再找合適的臨床試驗

面對臨床試驗,可以從兩個方面評估,廖唯昱醫師說,若是新發現的基因突變與新研發的藥物,病友可以先觀察第一期臨床試驗中,新藥物可以達到的治療效果,以及可能出現的副作用,等到狀況較成熟後再加入;假如已通過第一期、第二期臨床試驗,並且清楚知道新藥物的成效,即可考慮加入第三期,無論抽到實驗組或對照組,其實對整個治療都有一定的幫助。

此外,對於一些罕見基因型的肺癌,由於治療武器較有限,病友常期望可以加入臨床試驗,廖唯昱醫師說,在加入臨床試驗前,需要先確定肺癌的驅動基因突變,再去尋找適合的臨床試驗。然而,臨床試驗通常會設定一些條件,如藥物可能有已知的副作用,在臨床試驗開始前,便會需要作詳細檢查,確認病友的所有狀況符合條件後,才有機會加入。

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近年來,肺癌治療有大幅進展,標靶治療、免疫治療、化學治療都持續進步。廖唯昱醫師說,即使是晚期肺癌,只要隨時掌握疾病的狀況,找到合適的治療方式,便能穩定控制病情,而且在接受治療的同時,病友可以回復正常的生活,甚至恢復工作,也能保有良好的生活品質。

他的故事 談生活品質

踩穩自己的節奏 癌後體會慢下來哲學

村上春樹的小說《舞舞舞》,不論世界如何紛亂,你要踩穩自己的舞步和節奏。我在 70 歲確診第四期肺癌,剛開始是肋骨痛,那時剛巧有人推壞我的門,花了些時間把門拆下來再裝回去,第二天睡醒,肋骨開始痛,一直誤以為是修門太費力導致疼痛,就近在診所拿止痛藥,吃了七個月,也耽誤了黃金治療期。

我從事鐘錶業,累積非常多客戶,都是靠著口碑、耳傳而來,客戶群裡有很多醫師。那時有四、五位醫師朋友提醒檢查身體,台大醫院廖唯昱醫師是我 20 年的好友,要我去他的門診掛號,我一直推拖,隔了一年多才就醫。或許是身體在抗議,過去熬夜修錶、抽菸是生活的常態,也不太吃東西,一天大概吃一餐,工作與生活都失序。

加入臨床試驗,接受免疫治療兩年與服用標靶藥物四年,目前病況獲得穩定控制。我很幸運,藥物耐受力不錯,除了體重掉 10 公斤,沒有出現副作用,就是容易累,以前可以連續工作 12 小時等結案再離開桌子;現在工作兩個半小時就需要休息,等體力恢復後才能繼續,以前閒不下來,生病後把休息排到行程表中,做個慢下來的人。

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我過去是海陸步兵,曾經四個月背 30 公斤裝備行軍,磨了三年,十年沒有感冒過,因為有練過,體力一直很好,從來不覺得癌症這件事會找上我。客戶常來找我聊天,分享生活及心裡的感受,一個朋友後來也罹肺癌,他把我當模範,看到我不會埋怨也不會負面思考,讓他覺得安心也可以樂觀面對。

工作之餘,我會帶著狗兒子到公園玩,一拿出牽繩,狗狗就興奮得狂跳,台灣土狗體力好、運動量大,常常拉著我跑,增強健康也減少肌肉衰退。選擇適合自己的運動很重要,起床和睡前我會練啞鈴,各 20 分鐘,讓我維持好手力,現在還有 700 隻錶等著我,很多客戶勸我不要再收錶了,其實,「專注心之所向」可以釋放壓力及擁有成就感,反而能好好過生活。

生命自會找到出路!提醒學弟妹,接受已發生的事實,調整生活節奏,緩下腳步了解身體的需要,也不妨把罹癌當成一件事去鍛煉它、面對它,把生活重心放在自己喜歡的事物上,就不會被情緒左右。

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【suno AI】五音不全也沒關係,讓 AI 幫你唱歌!這些 AI 是怎麼做到音樂生成的?
泛科學院_96
・2024/04/18 ・459字 ・閱讀時間少於 1 分鐘

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不知道大家有沒有被傳說中的OO緊縮術攻擊,總之小編是中招了。

有時候一個人上網也是挺無助的,手足無措的我就想了解一下歌曲生成的魔法是怎麼出現的。

今天就讓我們來評測一下線上歌曲生成的服務,順便說說這些聲音生成是怎麼做出來的。

廢話不多說,讓我們開始吧!

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你有用過什麼更好笑,更好用的 AI 音樂生成工具呢?

我們最近有在研究怎麼用 AI 剪片,還有……AI 女友。

想看剪片的打+1,想看女友的打 <3

有其他想要看的 AI 測試或相關問題,也可以留言分享喔!

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泛科學院_96
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我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!

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降低罹癌風險這樣做!肝癌預防、晚期治療一把罩
careonline_96
・2024/04/17 ・2301字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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罹癌就得放棄工作?晚期肝癌口服標靶藥助彈性兼顧工作與生活!晚期肝癌治療圖文懶人包

台灣肝癌每年約有上萬名新確診的肝癌個案,其中又以 45 歲以上、具備勞動生產力的族群佔多數 。而肝癌因早期症狀不明顯,直到腫瘤較大才可能出現腹脹、腹痛、黃疸等症狀,等到確診肝癌時已有約三成患者為不適合手術治療的晚期〔1〕,且疾病惡化速度快〔2〕。臺大醫院癌症微創中心黃凱文主任指出,根據最新的癌症登記報告,110 年新增的罹病數中 45 歲以上男性近七成〔1〕。可見對於勞動階級的威脅之大,罹病後可能嚴重他們的生活與生計。

發現時為時已晚的肝癌

晚期肝癌新藥藏自費風險,健保申請成功率不到五成

針對早期肝癌,一般會先評估進行手術治療。黃凱文醫師說明,中晚期肝癌除了使用手術局部治療外,若病人的狀況許可,還可進行全身性藥物治療,包括標靶藥物、免疫藥物等。晚期肝癌的健保用藥中,目前有一線藥物三種藥物,病人只要符合相關條件,醫師便會協助申請使用,其中有一項是新通過的標靶加免疫藥物的免疫治療組合〔3〕

然而最新的藥物並不一定對病患就是最好的藥物。黃凱文醫師提醒:「目前健保規定三種藥物中只能擇一給付,倘若治療效果不明顯想改用其他藥物,接下來病人有可能要自費使用。」而新藥標靶加免疫的治療組合,相對於另外兩款藥物,健保給付條件較嚴格,如果半年內腫瘤沒有持續縮小,健保便不再給付〔4〕。若要自費繼續使用,經濟負擔就相當沉重。

「就我個人的經驗而言,第一次申請新藥大約只有四成晚期病人可以滿足健保給付條件,而後續第二、三次申請中,目前僅有一半病人能夠續用新藥。」對於健保續用狀況,黃凱文醫師如此分享。

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晚期肝癌治療解析

選擇適合的治療方式,穩定用藥維持生活品質

健保通過新藥後,肝癌治療選擇增加,黃凱文醫師指出,標靶加免疫的治療組合與口服標靶藥物的反應率、治療成效相近,不過標靶加免疫的治療組合採用針劑注射,病人需要每三週回診接受治療;而口服標靶藥,只要在家服藥每日一到兩次,病人無需每月來回跑醫院,回診次數相對少很多,對生活及工作影響也較小。

現階段晚期肝癌的治療,標靶藥物與免疫藥物都能發揮治療成效。在這些治療選項中並沒有絕對較好的選擇,重點在於適不適合。黃凱文醫師說明,醫師都會與家屬、病人詳細討論。綜合考量,每個人的健康狀況、家庭環境、經濟考量後,共同決策選擇合適的藥物。

由於肝癌早期沒有症狀,具有危險因子的民眾一定要定期追蹤檢查,早期發現、早期治療能夠達到較佳的預後。黃凱文醫師提醒,B 型肝炎或 C 型肝炎帶原者應該及早接受治療,現在已有成效卓越的抗病毒藥物,能夠避免肝臟持續發炎,降低罹癌風險。若確診中晚期肝癌,請不要灰心。黃凱文醫師說,肝癌的治療藥物持續在進步,治療選擇也越來越多。病人只要和醫療團隊密切配合,按部就班接受治療,便有機會達到長期存活!

降低肝癌風險

筆記重點整理

一、 肝癌初期大多沒有症狀,在台灣,新增的肝癌個案中約三成肝癌患者在確定診斷時便是中晚期肝癌,不適合接受手術治療。肝癌的危險因子有很多,包括病毒性肝炎(如 B 型肝炎、C 型肝炎)、肝硬化、脂肪肝、體重過重、酒精性肝炎、抽菸、黃麴毒素、家族病史等。

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二、 針對早期肝癌,一般會先評估進行手術或消融治療。而中晚期肝癌,除了使用手術局部治療外,若病人的狀況許可,還可進行全身性藥物治療,包括標靶藥物、免疫藥物等。

三、 標靶加免疫的治療組合與口服標靶藥物的反應率、治療成效相近,不過標靶加免疫的治療組合採用針劑注射,病人需要每三周回診接受治療,而口服標靶藥,只要在家服藥每日一到兩次,有助減少回診次數,對生活與工作的影響較小。

四、 新藥的健保給付條件相對較嚴苛,如果半年內腫瘤沒有持續縮小,健保便不再給付,患者需要自費使用藥物。

五、 現階段晚期肝癌的治療,標靶藥物與免疫藥物都能發揮治療成效。在這些治療選項中並沒有絕對較好的選擇,重點在於適合患者個人的狀況。

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參考資料

  1. 衛生福利部 110 年癌症登記報告
  2. Nathani, P., Gopal, P., Rich, N., Yopp, A., Yokoo, T., John, B., Marrero, J., Parikh, N., & Singal, A. G. (2021). Hepatocellular carcinoma tumour volume doubling time: a systematic review and meta-analysis. Gut, 70(2), 401–407. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2020-321040
  3. 衛生福利部 全民健康保險藥物給付項目及支付標準共同擬訂會議藥品部分第 62 次會議紀錄
  4. 衛生福利部 藥品給付規定

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