2025年大学《行星科学》专业题库- 行星和恒星间的相互作用

2025年大学《行星科学》专业题库——行星和恒星间的相互作用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的首字母填入括号内。）1.恒星风对行星最主要的长期影响之一是（）。A.提供行星形成所需的基本物质B.削弱行星的引力场C.导致行星表面温度普遍升高D.促进行星大气层的积累和维持2.行星磁场能够部分或完全偏转恒星风，这种现象主要发生在（）。A.所有气态巨行星B.所有岩石行星C.磁场强度足够大的行星D.距离恒星过近的行星3.恒星耀斑爆发时，释放的能流主要对行星的哪个部分产生最直接和剧烈的影响？（）A.行星核心B.行星岩石圈C.行星电离层和磁层顶D.行星表面液态水层4.“行星引力的潮汐力可以导致恒星自转速度减慢”，这一说法（）。A.完全错误B.错误，应该是加快C.部分正确，只适用于靠近恒星的行星D.部分正确，这是引力相互作用的一种体现5.在使用视向速度法探测系外行星时，我们测量到的恒星“摆动”主要是由什么引起的？（）A.恒星自身的脉动B.恒星内部结构振荡C.行星围绕恒星公转产生的引力效应D.恒星磁场变化6.类地行星的大气层容易因恒星风而被剥离，主要原因在于（）。A.行星质量太小，引力不足以束缚大气B.行星距离恒星太远，恒星风能量不足以克服引力C.行星缺乏全球性磁场进行偏转D.行星表面温度过高导致大气分子运动速度过快7.日冕物质抛射（CME）对行星通信和电力系统的主要威胁在于（）。A.导致行星表面温度急剧下降B.破坏行星的卫星系统C.高能带电粒子冲击行星磁层和大气D.引发行星内部的剧烈地震活动8.行星系统中的“摆动恒星”现象（WobblingStar）最有力地证明了（）。A.恒星存在伴星B.恒星存在快速自转C.行星的存在及其引力作用D.恒星内部存在密度异常9.恒星的视宁度（SeeingDisk）现象对直接成像法探测系外行星的主要挑战是（）。A.恒星自身发出过强的光芒B.恒星大气湍流导致图像模糊，难以分辨行星信号C.行星与恒星距离过近，角分辨率不足D.行星反射的星光被恒星自身光掩盖10.行星与其卫星之间的引力潮汐作用可能导致（）。A.卫星轨道长期稳定不变B.卫星内部产生潮汐加热，影响其地质活动C.行星轨道迅速衰减直至碰撞D.卫星大气层迅速扩散消失二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填入横线上。）1.恒星通过______和______等形式，为行星系统提供初始动力和物质组成信息。2.恒星风是恒星______层持续向外流出的一种高能等离子体流，其速度可达数百甚至上千公里每秒。3.行星的大气层受到恒星风的剥离程度，与其______、______以及自身______密切相关。4.恒星耀斑是恒星大气中发生的剧烈______现象，能短时间内释放巨大能量，包括电磁辐射和高能粒子。5.行星对其母恒星的引力作用，会导致恒星在空间中呈现______的微小运动，这是通过观测恒星______的变化来探测行星的方法之一。6.恒星的______活动（如耀斑和CME）是影响近邻行星宜居性的关键因素，其强度和频率随恒星______演化而变化。7.行星磁层作为行星______与恒星______之间的过渡区域，能够保护行星内部免受大部分高能带电粒子的直接冲击。三、名词解释（每题3分，共12分。请给出简洁、准确的定义。）1.行星摄动（PlanetaryPerturbation）2.日冕质量抛射（CoronalMassEjection,CME）3.行星引力潮汐（PlanetaryTidalForce）4.凌日法（TransitMethod）四、简答题（每题5分，共20分。请简洁明了地回答下列问题。）1.简述恒星风对类地行星大气层演化的可能影响机制。2.解释什么是“摆动恒星”现象，并说明其与行星探测的关系。3.简述行星磁场在缓解恒星风剥蚀行星大气方面的作用。4.简要比较视向速度法和凌日法这两种系外行星探测方法的基本原理及其主要优缺点。五、论述题（10分。请结合所学知识，深入分析和阐述。）讨论恒星活动（如耀斑、CME）对潜在宜居系外行星的宜居环境可能产生的长期影响，并分析我们如何在观测中尝试评估这些影响。试卷答案一、选择题1.D2.C3.C4.D5.C6.C7.C8.C9.B10.B二、填空题1.辐射；物质抛射2.日冕3.距离恒星的远近；磁场强度；引力4.磁暴5.周期性摆动；视向速度6.活动；生命7.磁场；恒星风三、名词解释1.行星摄动：指行星系统内一个行星的引力对另一个行星轨道产生的影响，导致其轨道并非严格的椭圆，而是发生周期性或非周期性的变化。2.日冕质量抛射（CME）：指从太阳日冕层被加速并大规模抛射出来的等离子体云团，常伴随高能带电粒子，能对行星磁层和大气造成剧烈冲击。3.行星引力潮汐：指由于行星与卫星（或其他天体）之间的引力差异，在卫星内部产生的周期性拉伸和压缩效应，可能导致内部加热或形状变形。4.凌日法：指观测系外行星从其母恒星前方经过时，引起的恒星亮度短暂、周期性下降的方法，通过分析光变曲线可推断行星的存在及其部分参数。四、简答题1.解析思路：首先指出恒星风是高速带电粒子流。然后说明这些粒子流会撞击行星大气层顶层。对于引力较弱或磁场保护不足的行星，粒子流能提供足够的动量，将大气高层粒子弹出轨道，形成大气逃逸。长期作用下，大气层会逐渐变薄甚至消失。需要提及行星质量、距离恒星远近、磁场强度是影响逃逸效率的关键因素。2.解析思路：首先定义摆动恒星，即观测到其光亮度或位置（视向速度等）出现周期性微小变化，仿佛在空间中“摇摆”。然后解释其物理成因，主要是系统中的行星对其母恒星产生引力作用，导致恒星围绕系统质心做轨道运动，这种运动通过多普勒效应或光行差等观测手段体现为恒星的周期性变化。最后点明这种摆动是确认行星存在的有力证据。3.解析思路：首先说明恒星风是高能带电粒子流，对行星大气有剥蚀作用。然后解释行星磁场的作用，其磁力线可以延伸到行星外部空间，形成磁层。当恒星风粒子流抵达磁层顶时，大部分会被磁力偏转，绕过行星，从而保护了行星内部和低层大气免受直接冲击。磁场的强度和形态决定了偏转效率。4.解析思路：视向速度法原理：利用多普勒效应，探测恒星由于受到行星引力作用而产生的围绕系统质心的微小视向速度变化。优：可测定行星质量上限和轨道周期；缺：不能直接看到行星，对行星大小、半径、组成、大气等无法提供信息，易受星际介质和恒星活动干扰。凌日法原理：观测行星从恒星前方经过时，引起的恒星亮度周期性、短暂下降。优：可直接测量行星半径、轨道半径、与恒星的距离；缺：仅适用于特定朝向的行星系统（凌日），无法测定行星质量（需结合视向速度法），观测窗口期短。五、论述题解析思路：首先开篇点明恒星活动（耀斑、CME等）是太阳和许多其他恒星的常见现象，其释放的高能粒子和等离子体云会对行星环境产生显著影响。然后分点论述长期影响：1.大气层演化：恒星活动，特别是高能粒子流，能显著增加行星大气的逃逸率，尤其是对于磁场较弱或质量较小的行星，长期作用下可能导致其宜居大气层被剥离，影响宜居性。2.卫星表面环境：CME等事件可冲击卫星表面，沉积能量，可能改变表面化学成分，或对冰冻卫星的冰层造成融化、脉动等现象，影响其地质活动和潜在宜居性。3.磁层扰动：强烈的恒星活动会剧烈压缩甚至扰乱行星磁层，导致高能粒子大量涌入，可能破坏电离层结构，干扰无线电通信和电力系统，甚至对生命形式构成威胁。4.生命宜居性评估：恒星活动的长期变化和强度