本單元在學測自然科地科佔比約三成，常搭配圖表與數據分析，考核星體運行規律、食相條件、恆星演化歷程與宇宙膨脹證據。熟練三大定律、赫羅圖判讀與哈伯定律，即可快速突破天文難題。
太陽系八大行星分為「類地行星」（水、金、地、火）與「類木行星」（木、土、天、海）。行星繞日公轉遵循克卜勒三大定律，學測多以數據比較或示意圖命題。
地球於1月初通過近日點，此時北半球為冬季；季節成因是自轉軸傾斜（約23.5°）導致太陽直射點移動，並非距離太陽遠近。南半球此時則為夏季。學測常以此設陷阱，將「近日點」與「高溫夏季」錯誤掛鉤。
日月食發生必須在黃道與白道交點附近，且太陽、地球、月球近乎直線排列。日食發生於朔（農曆初一），月食發生於望（農曆十五前後）。潮汐由月球與太陽引力造成，大潮在朔望，小潮在上弦下弦。
不是。月全食時，陽光穿過地球大氣層，短波藍光被散射，長波紅光折射至月球表面，即使大氣乾淨也呈紅銅色。空氣污染會使月食更暗，但並非主因。學測可能以「空氣品質」做為誘答選項。
恆星透過核融合反應發光，主序星階段將氫融合成氦。質量決定演化路徑：類太陽恆星最終形成白矮星；大質量恆星（>8 M☉）經歷超新星爆炸，形成中子星或黑洞。赫羅圖橫軸為溫度（或光譜型），縱軸為光度，主序帶從左上延伸至右下。
支撐力不同：白矮星由電子簡併壓力支撐，質量上限約1.4 M☉（錢卓極限）；中子星由中子簡併壓力支撐，上限約2~3 M☉。超過上限者塌縮成黑洞。白矮星來自中低質量恆星，中子星來自大質量恆星超新星爆發。學測常考質量與結局的對應。
星系主要分為橢圓星系、螺旋星系與不規則星系，銀河系為棒旋星系。哈伯發現遠方星系光譜紅移，且退行速度與距離成正比（哈伯定律），佐證宇宙正在膨脹。宇宙微波背景輻射（CMB）為大爆炸的餘暉，溫度約2.7 K。宇宙年齡約138億年。
都卜勒效應起因於光源與觀察者的相對運動，空間本身無變化；宇宙學紅移則因宇宙膨脹導致空間伸展，光波長隨之拉長，即使光源在共動座標靜止，亦會產生紅移。遠方星系的紅移主因為宇宙學紅移。學測可能以敘述誘答，將星系紅移直接歸因於都卜勒效應。
| 重點 | 內容 | 考點 | 記憶口訣 |
|---|---|---|---|
| 克卜勒第二定律 | 等面積速率，近日點速度快 | 判斷行星位置與速度圖 | 近快遠慢 |
| 克卜勒第三定律 | a³/T²=常數，適用同一中心天體 | 推算週期或距離 | (AU)³=(年)² |
| 日食條件 | 朔、交點附近、月球介於日地間 | 月相與食的對應 | 朔日食、望月食 |
| 月食顏色 | 地球大氣折射紅光 | 解釋紅月亮 | 大氣折射非污染 |
| 赫羅圖主序帶 | 左上藍色高光度，右下紅色低光度 | 判讀恆星類型與演化階段 | 左熱右冷上亮下暗 |
| 恆星質量決定命運 | 類太陽→白矮星；大質量→中子星/黑洞 | 質量與演化結局對應 | 小死成白矮，大爆變中子 |
| 哈伯定律 | v=H₀d，H₀≈70 km/s/Mpc | 距離與速度換算 | 哈伯常數約70 |
| 宇宙微波背景輻射 | 2.7K，均勻來自全天，大爆炸餘暉 | 支持大爆炸理論的證據 | 背景2.7K |
| 宇宙年齡 | 約138億年 | 由哈伯常數倒數估計 | 138億年 |
| 沙羅週期 | 18年11.3天，相似日月食循環 | 預測未來食 | 沙羅18年 |
答案：(C)
解析：根據克卜勒第三定律，T² ∝ a³，以地球為基準則 T² = a³（單位為年與AU）。a=2.5 AU，則 a³ = 15.625，T = √15.625 ≈ 3.95年。(A) 1.6年為錯誤比例；(B) 2.5年為線性關係陷阱；(D) 6.25年為 a² 的錯誤結果。
答案：(C)
解析：赫羅圖橫軸左側為高溫，右側低溫。甲在左上，溫度高於右上的乙星，(A)錯誤。丙位於主序帶，核心進行氫核融合，(B)錯誤。丁為白矮星，由中低質量恆星（如太陽）演化而成，(C)正確。乙為大質量超巨星，未來經超新星爆炸形成中子星或黑洞，非白矮星，(D)錯誤。
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