2025年大学《行星科学》专业题库- 太阳系中的行星系统研究

2025年大学《行星科学》专业题库——太阳系中的行星系统研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填涂在答题卡相应位置。）1.根据目前的星云假说，太阳系的形成始于：A.现今的奥尔特云B.柯伊伯带中的冰质小行星C.脉冲星发出的高能辐射D.一片旋转的、冷却的气体和尘埃云2.下列哪一项是区分类地行星和巨行星的主要依据？A.距太阳的距离B.大气层的成分C.是否拥有行星环D.星球的密度和大小3.解释“大碰撞假说”主要是为了说明：A.木星形成的过程B.土星环的成因C.地球-月球系统的起源D.水星异常高的密度4.哪一颗行星的大气主要由二氧化碳组成，表面温度极高，有强烈的大气环流和闪电活动？A.金星B.火星C.地球D.水星5.木星拥有太阳系中已知最大的行星磁场，其主要成因是：A.行星内部的液态金属氢B.木星强大的辐射带C.木星拥有最多的卫星D.木星与太阳的近距离6.旅行者号探测器在飞掠木星期间，提供了关于木卫一（艾奥）哪项重要发现？A.表面以岩石为主B.拥有全球性冰盖C.具有剧烈的火山活动D.大气成分以氮气为主7.天王星的自转轴与黄道面的倾角接近98度，这表明其形成过程中可能经历了：A.一次巨大的角动量转移B.长时间的缓慢冷却C.多次小规模的碰撞D.来自太阳早期耀斑的强烈扰动8.下列哪个天体被认为是太阳系中最有可能存在生命潜力的地方？A.火星奥林匹斯山B.木卫二（艾奥）的火山喷口C.土卫二（恩克拉多斯）的冰下海洋D.水星极地冰帽9.行星光谱分析的主要目的是：A.测量行星的大小B.绘制行星的运行轨道C.探测行星大气成分和表面特征D.确定行星的质量10.现代系外行星探测中，凌日法（TransitMethod）主要适用于发现：A.距离太阳系最近的恒星系统B.环绕类日恒星运行的类地行星C.位于柯伊伯带的大型冰质天体D.环绕红矮星运行的气态巨行星二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在横线处。）1.行星围绕太阳公转的轨道通常呈______状，且大多数行星的轨道平面几乎在同一平面上，这个平面称为______。2.地球大气层中，能够吸收大部分紫外线，保护地表生命的是______层。3.木星最大的卫星伽利略卫星包括______、______、______和______。4.行星内部的放射性元素衰变产生的热量，是维持某些行星（如木卫一）内部活动的重要能量来源。5.位于火星和木星之间的小行星主要聚集区域被称为______。6.“宜居带”（HabitableZone）是指围绕恒星运行、可能存在______的行星轨道区域。7.通过对太阳系内行星的成分和结构进行比较研究，可以反推太阳星云的______和______。8.哈勃太空望远镜在行星科学研究中的一个重要贡献是观测到土星环由______和______构成。三、名词解释（每题3分，共15分。请给出每个名词的准确定义或解释。）1.行星分异（PlanetaryDifferentiation）2.行星系统演化的潮汐摩擦（TidalFriction）3.碳质小行星（C-typeAsteroid）4.行星宜居性（PlanetaryHabitability）5.多普勒测速法（DopplerAstrometry）四、简答题（每题5分，共20分。请简洁明了地回答下列问题。）1.简述类地行星和巨行星在内部结构上的主要区别。2.解释什么是“大碰撞假说”，并说明其主要证据。3.列举至少三种探测太阳系行星的方法，并简述其原理。4.为什么说火星是太阳系中研究生命演化的重要场所？五、论述题（10分。请结合所学知识，进行深入分析和阐述。）讨论行星卫星（如木卫二、土卫二、土卫六）在太阳系行星系统研究中的重要性，并说明为何这些卫星被认为是寻找太阳系内生命迹象的有希望的候选目标。试卷答案一、选择题1.D2.D3.C4.A5.A6.C7.A8.C9.C10.B二、填空题1.椭圆，黄道面2.臭氧3.木卫一，木卫二，木卫三，木卫四4.放射性元素衰变5.小行星带6.液态水7.物理组成，化学演化8.冰块，岩石碎块三、名词解释1.行星分异：指行星在形成早期，由于内部热量和引力作用，使其内部发生物质密度分层的過程，通常形成地壳、地幔、地核等不同圈层。2.行星系统演化的潮汐摩擦：指行星系统中的天体（如行星、卫星、行星环）在相互引力作用下，引起对方形变并产生内部摩擦，从而耗散能量，影响天体的轨道、自转状态或导致内部活动。3.碳质小行星：指光谱特征类似碳质岩石的天体，其表面暗黑，反射率低，富含碳、氢、氧等元素，被认为是太阳系中最古老的物质之一。4.行星宜居性：指一个行星环境可能支持生命（特别是类地生命）存在的一系列条件，包括合适的温度、液态水的存在、稳定的大气层、适宜的化学成分等。5.多普勒测速法：通过测量恒星光谱中吸收线由于行星围绕恒星公转而产生的周期性多普勒频移，来确定行星存在及其质量的方法。四、简答题1.类地行星（如地核、地幔、地壳）主要由硅酸盐岩石和金属构成，密度较大，内部结构相对简单。巨行星（如木星、土星）内部可能存在岩石核，但主体由大量的氢和氦组成，密度较小，可能存在液态金属氢层，并拥有强大的磁场和复杂的环系及众多卫星。2.大碰撞假说认为，早期地球与一个火星大小的原行星（称为“忒伊亚”）在太阳系形成初期发生了一次巨大碰撞。其主要证据包括：月球与地球的平均化学成分相似，但缺乏一个熔融分异形成的铁核；月球缺乏挥发性元素；地球-月球系统的角动量矩与碰撞模型预测值吻合。3.探测太阳系行星的方法及其原理：*空间探测器：通过发射携带科学仪器的探测器飞掠、环绕甚至着陆在行星、卫星或其他天体上，进行近距离观测和采样分析。*光学望远镜观测：利用望远镜捕捉行星的光学图像，进行视运动测量、光谱分析等，以研究其物理特性、大气成分、表面形态等。*行星光谱分析：通过分析行星反射或发射的光谱，识别其大气成分、表面矿物或水体等。4.火星被认为是研究生命演化的重要场所，原因在于：火星拥有与地球相似的历史背景，曾拥有液态水并形成了古代河流、湖泊和三角洲等地貌证据；火星表面存在有机分子和可能的生物标记物；未来任务可能在火星地下冰或特定地点发现微生物生命的证据；研究火星的环境变迁有助于理解行星宜居性的演变规律，为寻找地外生命提供关键启示。五、论述题行星卫星是太阳系行星系统的重要组成部分，其在研究中的重要性体现在：1.提供不同类型行星系统的样本：卫星的形成和演化历史能反映其母星系的环境和过程，如木星和土星的卫星系统展示了不同的形成和演化路径。2.作为潜在的宜居世界：木卫二（艾奥）的剧烈火山活动显示了强大的内部能量；土卫二（恩克拉多斯）冰下海洋的存在表明了液态水环境；土卫六（泰坦）拥有浓厚大气和液态甲烷湖泊，是研究生命在非水环境中可能存在的模型。这些卫星为寻找太阳系内生命（特别是地外生命）提供了有希望的候选目标。3.揭示行星系统形成和演化的机制：通过研究卫星的轨道、形状、自转