申論 1木星與其衛星系統的關係就像是一個微型的太陽系，下表列出其中五顆衛星的公轉軌道參數資訊，請依表列內容回答下列問題：軌道半長軸衛星名稱 公轉週期（天）軌道偏心率軌道傾角（度）（103km）埃歐4221.770.0040.04歐羅巴6713.550.0100.47嘉尼米德1070----0.0010.20卡利斯多188316.70.0070.28喜瑪利亞114602510.163175㈠請問嘉尼米德的公轉週期為幾天？（四捨五入至小數點第二位）請寫下計算過程並解釋其學理依據。（10分）㈡木衛一埃歐的自轉週期與公轉週期相同，亦即為同步自轉，請問其原因為何？（10分）㈢木星的不規則衛星「喜瑪利亞」之軌道偏心率與傾角，與木星的伽利略衛星（表列的前四顆）之性質非常不同，請問該如何解釋？（15分）
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申論 2行星磁場成因與磁層結構：（每小題10分，共30分）㈠科學家利用「發電機理論」來說明地球為何會產生磁場，請說明此理論中需要那三大條件才能形成磁場？㈡承上題，請說明木星磁場形成機制。㈢請繪圖並描述木星磁層的外觀結構，在圖中特別標出太陽風流向、弓形震波（bow shock）、磁層頂、磁尾的位置。
申論 3日本的隼鳥2號太空船已飛抵龍宮小行星進行探測：㈠請說明龍宮小行星在太陽系裡的約略位置。（5分）㈡龍宮的光譜類型屬於C型小行星，請問C型小行星的特徵與主要化學組成為何？（10分）
申論 4距今透過各種天文觀測方法，已發現有超過5,000顆系外行星：（每小題10分，共20分）㈠其中有一個特別的行星族群稱為「熱木星」，請說明什麼是「熱木星」？㈡探測系外行星的方法其中之一為「徑向速度法」，請描述如何利用此方法找到系外行星？