2025年大學(xué)《行星科學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——行星科學(xué)的學(xué)術(shù)研究與應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪項(xiàng)不是目前主流的行星形成理論的主要觀點(diǎn)？A.行星形成于原始星云盤中。B.行星的形成經(jīng)歷了吸積過程。C.大行星優(yōu)先形成于離母星較遠(yuǎn)的地方。D.行星的形成與星子的初始質(zhì)量分布有關(guān)。2.在評(píng)估一個(gè)extrasolarplanet(系外行星)是否具有潛在宜居性時(shí)，以下哪個(gè)條件通常是最關(guān)鍵的？A.行星的質(zhì)量。B.行星的公轉(zhuǎn)周期。C.恒星的類型和穩(wěn)定性。D.行星表面的平均溫度。3.火星探測(cè)任務(wù)中，對(duì)“好奇號(hào)”和“毅力號(hào)”探測(cè)器都至關(guān)重要的科學(xué)目標(biāo)是？A.尋找火星上現(xiàn)存的生命跡象。B.確定火星過去是否存在過液態(tài)水。C.直接采樣并返回地球分析火星大氣成分。D.部署無(wú)人飛行器進(jìn)行大氣探測(cè)。4.木星的衛(wèi)星“歐羅巴”（Europa）被認(rèn)為具有潛在宜居性的主要依據(jù)是？A.它擁有濃厚的大氣層。B.它表面有大量的液態(tài)水海洋。C.它正在進(jìn)行活躍的地質(zhì)活動(dòng)。D.它接收到的太陽(yáng)輻射量很高。5.行星科學(xué)研究中，光譜分析的主要應(yīng)用目的是？A.測(cè)量行星的距離。B.推斷行星的大小。C.確定行星表面的成分和溫度。D.判斷行星的自轉(zhuǎn)速度。6.月球表面缺乏大氣層的主要原因最可能是？A.月球質(zhì)量太小，引力不足以束縛氣體。B.太陽(yáng)光輻射將月球表面的氣體電離并驅(qū)逐。C.月球形成早期經(jīng)歷了劇烈的火山活動(dòng)，氣體被吹散。D.太空中的高能粒子轟擊破壞了月壤中的氣體分子。7.在行星科學(xué)的交叉學(xué)科應(yīng)用中，地質(zhì)學(xué)知識(shí)對(duì)于理解火星地貌特征和尋找過去生命證據(jù)有何重要意義？A.提供探測(cè)器的地質(zhì)鉆探樣本分析依據(jù)。B.幫助解釋遙感數(shù)據(jù)，識(shí)別沉積巖、火山巖等。C.指導(dǎo)行星著陸區(qū)的選擇。D.為行星大氣演化模型提供輸入?yún)?shù)。8.人類對(duì)地外生命探索的“搜尋地外智慧生命”（SETI）項(xiàng)目，主要關(guān)注的是？A.探索地外微生物的生存環(huán)境。B.接收來(lái)自外星文明的無(wú)線電或光學(xué)信號(hào)。C.分析系外行星的大氣生物標(biāo)記物。D.研究地外行星的宜居條件。9.提出太陽(yáng)系行星呈“順行”和“共面”運(yùn)動(dòng)規(guī)則的科學(xué)家是？A.哥白尼。B.開普勒。C.牛頓。D.洪堡。10.在討論月球資源開發(fā)時(shí)，"氦-3"(3He)被認(rèn)為是一種有吸引力的能源材料，主要是因?yàn)?？A.它儲(chǔ)量豐富。B.其核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量巨大。C.其核聚變過程幾乎無(wú)中子輻射，環(huán)境友好。D.它易于從月球土壤中提取。二、填空題1.行星科學(xué)是研究行星的______、______、______、______以及其與太陽(yáng)系形成和演化的學(xué)科。2.利用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)行星時(shí)，通常通過______來(lái)判斷行星是自轉(zhuǎn)還是公轉(zhuǎn)。3.“伽利略號(hào)”探測(cè)器對(duì)木星的幾個(gè)大型衛(wèi)星進(jìn)行了詳細(xì)的探測(cè)，其中______衛(wèi)星被認(rèn)為擁有地下液態(tài)水海洋，而______衛(wèi)星則擁有濃厚的大氣層和活躍的火山活動(dòng)。4.行星科學(xué)中的“系統(tǒng)科學(xué)”方法強(qiáng)調(diào)將行星視為一個(gè)______的整體，研究各圈層（如大氣圈、巖石圈、水圈）之間的相互作用。5.恒星光譜中出現(xiàn)的暗線（吸收線）被稱為______，通過分析這些譜線可以推斷______的成分、溫度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。6.尋找地外生命時(shí)，尋找______(生物標(biāo)記物)是探測(cè)“生命”而非僅僅“宜居環(huán)境”的關(guān)鍵。7.基于物理原理，通過測(cè)量行星______的變化來(lái)間接探測(cè)系外行星的方法稱為凌日法。8.火星探測(cè)中，對(duì)地表水活動(dòng)證據(jù)的尋找，例如尋找______、______等地質(zhì)構(gòu)造，具有重要意義。三、名詞解釋1.行星形成星云假說(NebularHypothesis)2.系外行星(Exoplanet)3.行星探測(cè)的直接采樣(DirectSampling)4.行星的宜居帶(HabitableZone)四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述利用雷達(dá)探測(cè)行星的方法及其主要可以獲得哪些信息。2.行星科學(xué)的學(xué)術(shù)研究通常包含哪些主要環(huán)節(jié)？請(qǐng)簡(jiǎn)述之。3.簡(jiǎn)述月球作為未來(lái)深空探測(cè)中轉(zhuǎn)站的潛在優(yōu)勢(shì)。五、論述題1.結(jié)合具體實(shí)例，論述行星科學(xué)研究中多學(xué)科交叉融合的重要性。2.探討當(dāng)前人類進(jìn)行行星探測(cè)面臨的主要挑戰(zhàn)，并分析其在科學(xué)探索和未來(lái)發(fā)展中的意義。試卷答案一、選擇題1.C解析：主流理論認(rèn)為，大質(zhì)量行星優(yōu)先形成于離母星較近的地方，因?yàn)槟抢镂镔|(zhì)密度更高。選項(xiàng)C的表述與主流觀點(diǎn)相反。2.C解析：系外行星的宜居性直接取決于其恒星的性質(zhì)。恒星的穩(wěn)定性決定了行星接收到的能量是否恒定，進(jìn)而影響行星表面的溫度和大氣演化。其他選項(xiàng)也是宜居性考慮因素，但恒星是基礎(chǔ)。3.B解析：“好奇號(hào)”和“毅力號(hào)”的主要科學(xué)目標(biāo)之一是尋找火星過去存在過液態(tài)水的證據(jù)，以評(píng)估其曾經(jīng)的宜居潛力。其他選項(xiàng)不是兩者共同的核心目標(biāo)。4.B解析：歐羅巴表面覆蓋冰層，地質(zhì)數(shù)據(jù)顯示其下方存在廣闊的液態(tài)水海洋，這是其被認(rèn)為具有潛在宜居性的關(guān)鍵證據(jù)。5.C解析：光譜分析通過不同波長(zhǎng)的光被行星表面或大氣吸收的情況，可以反推行星的化學(xué)成分、溫度、云層分布等信息。6.A解析：月球質(zhì)量較小，產(chǎn)生的引力場(chǎng)不足以長(zhǎng)期束縛住大氣分子，使其容易散逸到太空中。其他選項(xiàng)雖有影響，但不是最主要原因。7.B解析：地質(zhì)學(xué)知識(shí)幫助科學(xué)家解讀從遙感數(shù)據(jù)中觀察到的地貌特征（如撞擊坑、峽谷、沉積層），從而推斷火星的地質(zhì)歷史、水活動(dòng)記錄以及可能的宜居環(huán)境分布。8.B解析：SETI項(xiàng)目主要是指通過射電望遠(yuǎn)鏡或光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備，被動(dòng)接收來(lái)自宇宙深處可能由外星智慧文明發(fā)出的無(wú)線電或光學(xué)信號(hào)。9.B解析：開普勒通過對(duì)第谷觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律，其中包括行星軌道近似圓形且位于同一平面上（共面性）以及軌道半徑的三次方與公轉(zhuǎn)周期的平方成正比（順行運(yùn)動(dòng)是定律的應(yīng)用結(jié)果）。10.C解析：3He核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的中子輻射極少，副產(chǎn)物主要是氦-4，因此被認(rèn)為是一種清潔、高效的未來(lái)核聚變能源，盡管提取和運(yùn)輸成本高。二、填空題1.物理性質(zhì)，化學(xué)成分，形成與演化，空間分布2.視角位移(或視差變化)3.木衛(wèi)二(Europa)，木衛(wèi)一(Io)4.相互關(guān)聯(lián)5.譜線，恒星6.生物標(biāo)記物7.光度(或星光亮度)8.風(fēng)化層(或風(fēng)化殼)，河流/湖泊/三角洲沉積物三、名詞解釋1.行星形成星云假說：認(rèn)為太陽(yáng)系源于一塊巨大的、旋轉(zhuǎn)的原始星云氣體和塵埃云，在自身引力作用下坍縮，中心形成太陽(yáng)，周圍的物質(zhì)逐漸吸積形成行星。2.系外行星：指圍繞太陽(yáng)系以外恒星運(yùn)行的行星。3.行星探測(cè)的直接采樣：指使用探測(cè)器（如著陸器、漫游車）或返回式探測(cè)器，直接采集行星表面的巖石、土壤、大氣或水體樣本，并進(jìn)行分析研究。4.行星的宜居帶：指圍繞恒星運(yùn)行的一個(gè)特定范圍區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，行星表面的溫度條件允許液態(tài)水的穩(wěn)定存在，這是生命（特別是碳基生命）可能存在的關(guān)鍵條件之一。四、簡(jiǎn)答題1.雷達(dá)探測(cè)利用發(fā)射電磁波束照射行星表面，通過接收反射回來(lái)的回波信號(hào)來(lái)獲取信息。其主要可以獲得：行星表面形貌地貌（如山脈、平原、隕石坑）、粗糙度信息、部分地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，以及通過測(cè)量回波時(shí)間差估算行星距離。對(duì)于有大氣層的行星，還可以穿透部分大氣獲取地表信息。2.行星科學(xué)的學(xué)術(shù)研究通常包含：提出科學(xué)問題與假設(shè)；設(shè)計(jì)研究方案與選擇探測(cè)任務(wù)；執(zhí)行探測(cè)任務(wù)（發(fā)射探測(cè)器、進(jìn)行觀測(cè)）；獲取與傳輸數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理與建模分析；解釋科學(xué)結(jié)果與驗(yàn)證理論；發(fā)表研究成果與學(xué)術(shù)交流等環(huán)節(jié)。3.月球作為未來(lái)深空探測(cè)中轉(zhuǎn)站的優(yōu)勢(shì)在于：距離地球近，通信延遲小，燃料消耗少；擁有相對(duì)穩(wěn)定的表面環(huán)境，可供建立長(zhǎng)期科研基地或中繼站；其地月系統(tǒng)可作為研究行星形成與演化的天然實(shí)驗(yàn)室；可以作為前往更遙遠(yuǎn)行星（如火星）的跳板，進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證和人員訓(xùn)練；月球資源（水冰等）可提供未來(lái)基地的能源和生命支持補(bǔ)充。五、論述題1.行星科學(xué)是高度交叉的學(xué)科，其重大突破往往依賴于多學(xué)科知識(shí)的融合。例如，尋找系外行星需要天體物理（測(cè)光/測(cè)頻技術(shù)）、地質(zhì)學(xué)（行星形成理論）、計(jì)算機(jī)科學(xué)（數(shù)據(jù)處理與模型模擬）等多學(xué)科交叉。分析火星古河流沉積需要地質(zhì)學(xué)、水文學(xué)、光譜學(xué)等多學(xué)科方法。理解木星大紅斑需要大氣物理學(xué)、流體力學(xué)等多學(xué)科知識(shí)。這種交叉融合使得研究能夠更全面、深入地揭示行星的科學(xué)奧秘。2.人類進(jìn)行行星探測(cè)面臨的主要挑戰(zhàn)包括：技術(shù)挑戰(zhàn)，如深空探測(cè)的漫長(zhǎng)距離帶來(lái)的通信延遲、能源供應(yīng)、自主導(dǎo)航與控制難題；高成本挑戰(zhàn)，大型探測(cè)任務(wù)耗資巨大，需要高效的投入產(chǎn)出比；數(shù)據(jù)挑