2025年大學(xué)《天文學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——星際奇譚：外星生命的猜想考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.以下哪一項(xiàng)通常被認(rèn)為是地球生命存在所必需的關(guān)鍵物理?xiàng)l件？A.高濃度的甲烷大氣B.極強(qiáng)的恒星輻射C.恒定適宜的溫度范圍和液態(tài)水的存在D.環(huán)繞行星的巨大衛(wèi)星2.人類(lèi)歷史上首次嘗試系統(tǒng)性地搜尋地外文明信號(hào)的項(xiàng)目是？A.空間望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃B.潛水器深海探測(cè)C.搜尋地外文明計(jì)劃（SETI）D.月球樣本返回計(jì)劃3.被認(rèn)為是太陽(yáng)系中目前最有可能存在生命（或曾經(jīng)存在生命）的行星是？A.金星B.火星C.木星D.土星4.以下哪個(gè)天體因?yàn)槠涞叵驴赡艽嬖谝簯B(tài)水海洋而被認(rèn)為是尋找地外生命的重點(diǎn)目標(biāo)？A.水星B.月球C.木衛(wèi)二（艾奧）D.土衛(wèi)六（泰坦）5.“宜居帶”通常指的是？A.行星自轉(zhuǎn)速度較快的區(qū)域B.恒星周?chē)试S液態(tài)水存在的溫度范圍C.行星磁場(chǎng)較強(qiáng)的區(qū)域D.行星擁有濃厚大氣層的區(qū)域6.通過(guò)分析系外行星大氣成分來(lái)尋找生命跡象的方法被稱為？A.直接成像法B.凌日法C.生物標(biāo)記探測(cè)D.徑向速度法7.Fermi悖論指的是？A.星際飛船動(dòng)力系統(tǒng)面臨的技術(shù)難題B.我們?cè)谟钪嬷杏^察到的活躍恒星數(shù)量遠(yuǎn)少于理論預(yù)期C.如果宇宙中存在大量外星文明，為什么我們至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)他們的明確證據(jù)？D.系外行星系中行星軌道分布的混亂狀態(tài)8.以下哪項(xiàng)技術(shù)主要被用于探測(cè)圍繞類(lèi)日恒星運(yùn)行的、大小類(lèi)似于地球的行星？A.射電望遠(yuǎn)鏡的窄帶觀測(cè)B.光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的高分辨率成像C.精密測(cè)量恒星光譜的多普勒位移D.對(duì)行星表面進(jìn)行雷達(dá)探測(cè)9.“黑暗森林法則”是科幻作品中的概念，它對(duì)外星文明社會(huì)學(xué)的猜想是？A.外星生命形式極其罕見(jiàn)，難以探測(cè)B.任何暴露自己位置的文明都將面臨來(lái)自其他更先進(jìn)文明的風(fēng)險(xiǎn)C.外星文明傾向于通過(guò)友好交流分享技術(shù)D.外星生命只存在于與我們完全隔離的維度空間10.提出生命可能起源于非生物化學(xué)合成的理論是？A.化學(xué)起源理論B.特定星球種子論C.宇宙生命播種論D.宇宙神創(chuàng)論二、填空題（每空2分，共20分）1.在尋找地外生命的過(guò)程中，對(duì)行星______成分的分析是尋找“______”的關(guān)鍵途徑。2.太陽(yáng)系中，______和______被認(rèn)為是太陽(yáng)系內(nèi)最有可能具備生命條件的行星。3.搜尋地外文明計(jì)劃（SETI）主要利用______和______兩種波段的電磁波進(jìn)行信號(hào)搜索。4.系外行星的______法是通過(guò)觀測(cè)行星經(jīng)過(guò)其母恒星前方時(shí)，造成的星光亮度微小下降來(lái)探測(cè)行星的存在。5.評(píng)估一個(gè)天體是否宜居，需要考慮的因素包括恒星的______、行星的______、是否有液態(tài)水等。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述化學(xué)起源理論的主要內(nèi)容。2.簡(jiǎn)述射電SETI和光學(xué)SETI的主要區(qū)別。3.為什么液態(tài)水的存在通常被認(rèn)為是生命存在的必要條件？4.簡(jiǎn)述“地外生命播種論”的核心思想。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述人類(lèi)在探索地外生命的過(guò)程中面臨的主要挑戰(zhàn)。2.結(jié)合你所學(xué)的天文學(xué)知識(shí)，探討系外行星中可能存在的生命形式與地球生命形式的異同點(diǎn)。五、分析題（10分）假設(shè)人類(lèi)未來(lái)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到某系外行星大氣中存在高濃度的氧氣和甲烷。請(qǐng)分析這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于判斷該行星是否存在生命意義何在？并說(shuō)明可能存在的其他解釋。---試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.C5.B6.C7.C8.C9.B10.A二、填空題1.大氣，生物標(biāo)記2.火星，木衛(wèi)二3.射電，光學(xué)4.凌日5.類(lèi)型/光譜，距離三、簡(jiǎn)答題1.化學(xué)起源理論認(rèn)為，生命是在原始地球的特定環(huán)境中，由非生命物質(zhì)通過(guò)一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，逐步演化而來(lái)的。早期地球大氣中富含甲烷、氨、水蒸氣等，在閃電、紫外線等能量作用下，合成了一系列有機(jī)小分子，這些有機(jī)小分子進(jìn)一步聚合形成復(fù)雜的有機(jī)大分子（如蛋白質(zhì)、核酸），最終形成了原始生命。2.射電SETI主要使用射電望遠(yuǎn)鏡接收來(lái)自宇宙深空的微弱射電信號(hào)，其優(yōu)點(diǎn)是探測(cè)距離遠(yuǎn)，理論上可以探測(cè)到很遙遠(yuǎn)的文明；缺點(diǎn)是信號(hào)難以區(qū)分自然現(xiàn)象和人工信號(hào)。光學(xué)SETI則使用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡尋找來(lái)自地外文明的高功率激光信號(hào)，其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)特征更清晰，更容易與自然現(xiàn)象區(qū)分；缺點(diǎn)是探測(cè)距離相對(duì)較近，且需要精確的指向。3.液態(tài)水被認(rèn)為是生命存在的必要條件，因?yàn)榻^大多數(shù)已知的生化反應(yīng)都需要在水分子作為介質(zhì)才能進(jìn)行。水具有獨(dú)特的溶解性、高汽化熱、高比熱等物理化學(xué)性質(zhì)，為生命的起源和演化提供了必要的環(huán)境。地球上所有已知的生命形式都依賴于水。4.地外生命播種論認(rèn)為，生命可能并非在地球上起源，而是由宇宙中的微生物（如隕石、彗星）攜帶到地球，并在適宜的環(huán)境下發(fā)展起來(lái)。該理論推測(cè)，生命也可能從地球傳播到其他適宜的行星或星系，成為宇宙中生命普遍存在的證據(jù)。四、論述題1.人類(lèi)探索地外生命面臨的主要挑戰(zhàn)包括：宇宙的浩瀚和行星的稀少性使得尋找目標(biāo)極其困難；生命存在的條件可能遠(yuǎn)比我們想象的復(fù)雜和多樣，導(dǎo)致我們?cè)O(shè)定的“宜居”標(biāo)準(zhǔn)可能過(guò)于狹隘；探測(cè)技術(shù)的限制，目前主要依賴間接探測(cè)方法（如尋找大氣成分），難以直接觀測(cè)和確認(rèn)地外生命形態(tài)；即使發(fā)現(xiàn)生命跡象，也難以區(qū)分是自然產(chǎn)生的還是人工制造的；如果存在高級(jí)外星文明，他們可能因?yàn)榧夹g(shù)優(yōu)勢(shì)或“黑暗森林”法則等原因選擇隱藏自己，使得搜尋更加困難；倫理和社會(huì)問(wèn)題，如首次接觸可能帶來(lái)的未知風(fēng)險(xiǎn)和如何應(yīng)對(duì)等。2.系外行星中可能存在的生命形式與地球生命形式的異同點(diǎn)：*相同點(diǎn)：可能都遵循基本的物理化學(xué)定律；如果生命是基于碳和水（或其他溶劑）的化學(xué)合成，可能存在相似的生化基礎(chǔ)（如蛋白質(zhì)、核酸）；可能都面臨類(lèi)似的生存挑戰(zhàn)（如能量獲取、環(huán)境適應(yīng)）。*不同點(diǎn)：基礎(chǔ)元素可能不同，例如硅基生命；溶劑可能不是水，而是液態(tài)甲烷、氨等；能量來(lái)源可能不同，如利用化學(xué)能、地?zé)崮?、恒星輻射的不同波段等；生命形態(tài)可能完全不同于地球上的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，可能以單細(xì)胞、多細(xì)胞、甚至非宏觀形態(tài)存在；生命活動(dòng)的速度、對(duì)環(huán)境的耐受性等可能存在巨大差異。由于缺乏直接證據(jù)，這些推論都帶有很大的猜測(cè)性。五、分析題該發(fā)現(xiàn)意義重大，因?yàn)檠鯕夂图淄樵诘厍蛏犀F(xiàn)代大氣中是共生現(xiàn)象，主要是由生物活動(dòng)（如光合作用）產(chǎn)生的。因此，這一組合被許多科學(xué)家認(rèn)為是尋找地外生命生物標(biāo)記的潛在證據(jù)。高濃度的氧氣使得甲烷不易被氧化，反之亦然，這種共存狀態(tài)增加了生命存在的可能性。然而，也存在其他非生物的解釋。例如，在年輕恒星附近，強(qiáng)烈的紫外線輻射可以分解大氣中的水分