行星地球概论复习思考与练习参考完整答案.docVIP

《行星地球概论复习思考与练习参考答案 第一章 宇宙中的地球 复习思考与练习(P28)1．什么叫天体？天体有哪些存在形式？ 答：天体就是宇宙中各种星体和星际物质的统称。可以分为自然天体和人造天体两大类。人们根据不同的物理性状，把自然天体天体分为恒星、行星、卫星、彗星、流星、星云和星际物质等，通过射电探测手段和空间探测手段所发现的红外源、紫外源、射电源、X射线源和γ射线源，也都是天体，这些都属于自然天体。用运载火箭发射到外层空间运行的人工研制的物体，称为人造天体。如人造地球卫星、宇宙飞船、人造行星、星际探测器等等。 2．如果太阳有第十个大行星，其轨道半长轴等于77.2 A.U.，试求它的公转周期？ 答：T=a3/2=77.23/2=678.3恒星年 3．太阳的距离、大小和质量是怎样测定的？ 答：①天文上测定天体距离（太阳系范围内）的基本手段，就是大地测量中常用的三角测量法。在地球半径已知的条件下，通过测定天体的地平视差，来推算它的距离。但是，在测定太阳距离时，由于距离遥远，其地平视差太小，以及技术上的种种困难，不难直接用这个方法。于是，天文上通过对某个小行星距离的测定，来推算太阳的距离。近年来，人们用雷达测定金星与地球的距离，进而推算出日地距离必威体育精装版值为 1108km。 ②已知日地距离，就可以根据太阳的视半径，推算其线半径。太阳的平均视半径为16′（这个角度是容易测定的）。如日地距离为a，太阳半径为R，那么便有 R＝149600000×stnl6′＝700000 km，这个数值相当于地球半径的109倍。由太阳的半径可知，其表面积是地球表面积的 12000倍；太阳的体积为地球体积的1300000倍。 ③太阳是太阳系的中心天体。其质量可以通过行星（如地球）的运动来测定，因为绕转运动是由中心天体的引力造成的，而引力大小同它的质量有关。地球轨道的偏心率很小，地球绕太阳公转，可近似地看作圆周运动。换句话说，太阳对地球的引力，正好就是地球绕太阳运动所需的向心力。于是有等式两边消去m后，得太阳的质量式中的R、V和G都是可以测定或已知的：日地平均距离 R＝1.496× 1011m；地球公转平均速度V＝2.978 ×104m/S;万有引力常数 G＝6.67×10-11N·m2/kg2。将这些数值代入上式，得太阳质量M为：M＝1.989×1030kg，或1.989×1027t，这个数字相当于地球质量的33万余倍，或全部行星质量总和的745倍。 4．太阳的结构有何特点？太阳活动对地球有何影响？ 答：1）为了研究方便，将太阳大致分成内三层构造（核反应区、辐射区和对流区）和外三层构造（光球、色球和日冕），其中外部构造特征见下表。 光球 包围对流区的一层薄膜，厚约500km。 肉眼所见光亮夺目的太阳表面，太阳大气的最低层。 5770K，向内部或外部的温度梯度变化很大。 米粒组织、黑子和光斑。 呈各种纤维结构，可在日面边缘部分观测到。 色球 日全食时，当耀眼的光球被月球全部遮住时，在日轮边缘上呈现出犬齿状的玫瑰色环状物。 位于光球之上，厚度2000km以上的大气中层。平时肉眼不可见，可通过色球仪观测。 色球温度变化剧烈，100km： 4600K→4200K；400km：5500K；色球中层：8000K；色球高层处：5万K；色球-日冕过渡区：100万K。 日珥、耀斑和谱斑等 可分为低、中、高三层。 日冕 日全食时，在日轮周围呈现乳白色光辉的环状物就是日冕。应用近紫外和x光观测。 在色球层之外，为极稀薄的太阳最外层大气，由高温低密度的等离子体组成。 低日冕区已是百万度以上的高温区。 冕流和极羽、冕洞、日冕凝聚区等。一般随时间缓慢变化。 日冕可分为内、中、外三层。 日冕的形状同太阳活动有关。在太阳活动极大年，日冕接近圆形；而在太阳宁静年则比较扁，赤道区较为延伸。日冕直径大致等于太阳视圆面直径的1.5-3倍以上。 2）太阳活动对地球的影响 太阳活动是指发生在太阳大气层局部区域的、在有限时间间隔内的各种物理过程的总称。主要表现为太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥和太阳射电等变化现象。其中，太阳黑子是太阳活动的明显标志，耀斑是太阳活动最急剧猛烈的形式。 太阳以电磁波和高能粒子流的形式，向外放射着巨大的能量和物质。太阳的能量流和物质流对地球发生着深刻的影响，它对自然地理环境的形成、发展及演化具有决定性的作用。 1、太阳风与地球磁层。地球周围存在一个偶极磁场，当太阳风等离子体吹向地球时，使地球磁场被太阳风包围，形成地球磁层。 一方面（好的方面），由于地球磁层的存在，使得太阳风高能带电粒子不能到达地面，从而保护了地球表面有机体的生存和发展； 另一方面（坏的方面），总有一部分高能带电粒子闯入磁层内，