2025年大学《行星科学》专业题库—— 行星轨道偏心率和周期性调整.docxVIP

2025年大学《行星科学》专业题库——行星轨道偏心率和周期性调整

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（请将正确选项的字母填入括号内）

1.根据开普勒第一定律，行星轨道的形状是？

A.正圆

B.椭圆

C.抛物线

D.双曲线

2.轨道偏心率（e）等于0，意味着该行星轨道是？

A.椭圆轨道的一种特殊情况，即正圆轨道

B.没有受到任何其他天体的引力影响

C.恒星位于轨道椭圆的长轴上

D.行星绕恒星运行的速度恒定不变

3.下列哪种机制是导致行星轨道偏心率发生长期缓慢变化的主要原因？

A.行星自身的自转

B.恒星自身的脉动

C.行星与其它行星之间的引力相互作用（摄动）

D.行星大气层的密度变化

4.轨道共振通常指的是？

A.行星轨道倾角发生周期性变化的现象

B.两个或多个行星围绕同一中心天体运行时，它们的轨道周期成简单的整数比关系

C.行星轨道半长轴随时间发生快速、剧烈的变化

D.行星在近日点时速度显著减小

5.某行星系统中的两个行星，其轨道周期分别为P1和P2，且满足P1/P2=2/3。它们可能存在？

A.轨道半长轴的简单整数比关系

B.轨道偏心率的相等关系

C.轨道共振关系

D.相同的轨道倾角

6.行星轨道偏心率的周期性变化，最直接地影响了行星接收到的？

A.恒星的光谱类型

B.来自星际空间的辐射强度

C.来自其它行星的引力能量

D.来自恒星的平均辐射功率（总能量）

7.在太阳系中，水星的轨道偏心率相对较高，其主要原因被认为是？

A.水星距离太阳最近

B.水星质量较小，易受扰动

C.水星附近存在大量小行星的引力干扰

D.早期太阳系形成过程中，水星轨道受到大质量行星（如木星）的显著摄动

8.轨道共振可以导致？

A.某些区域的行星系统长期不稳定，容易发生碰撞

B.处于共振关系的行星轨道半长轴和偏心率被限制在一定范围内

C.共振行星的公转速度始终相等

D.共振行星的轨道倾角必然非常接近

二、填空题（请将答案填写在横线上）

1.开普勒第三定律指出，行星轨道半长轴的立方与其公转周期的平方之比，对于同一中心天体，是一个__________。

2.描述行星轨道形状的参数是__________，它定义为椭圆半长轴和焦距之差与半长轴的比值。

3.当一个天体受到另一个天体的引力作用，导致其原本规则的轨道发生变化，这种效应被称为__________。

4.如果两个行星的轨道周期之比为3:2，则它们处于__________（例如，若以木星周期为参考，则指3:2meanmotionresonance）。

5.行星轨道偏心率的长期变化，可能导致行星在其轨道上的__________和__________发生变化，进而影响其气候。

6.柯伊伯带天体普遍呈现出一定的轨道偏心率，这被认为是太阳系早期形成过程中__________（例如，如大质量行星引力摄动）的的结果。

7.轨道共振有助于维持行星系统某些区域的结构稳定性，例如，可以限制__________带内天体轨道偏心率的上限。

8.在讨论行星宜居性时，行星轨道的__________是一个重要参数，因为它关系到行星接受到的恒定能量输入。

三、简答题（请简要回答下列问题）

1.简述开普勒第一定律、第二定律和第三定律的核心内容。

2.解释什么是轨道摄动。举例说明摄动对行星轨道参数可能产生的影响。

3.什么是轨道共振？它如何影响行星系统的长期演化？

4.为什么说行星轨道偏心率的改变对其气候可能产生重要影响？请简述其作用机制。

四、分析题（请根据要求进行分析和论述）

1.假设我们观测到某系外行星系统，其中一颗行星的轨道偏心率在数百万年的时间尺度上呈现周期性缓慢变化（例如，在0.01和0.05之间摆动）。请分析可能导致这种周期性变化的物理原因，并简述这些原因如何共同作用产生这种效应。

2.比较水星和地球轨道偏心率的差异。结合太阳系形成和演化的知识，讨论造成这种差异的主要原因，并分析这对两颗行星的长期气候可能产生不同的影响。

试卷答案

一、选择题

1.B

2.A

3.C

4.B

5.C

6.D

7.D

8.B

二、填空题

1.常数

2.偏心率

3.摄动

4.共振

5.近日点距离，远日点距离

6.大质量行星引力摄动

7.柯