地球科学概论2006地球科学问题

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1、第一部分*1地球系统包括那些圈层？固体地圈（岩石圈和土壤圈）、水圈、气圈、生物圈和人类五大子系统构成*2地球系统有那些主要的特点？无标度系统、相对稳定性、开放性（封闭系统）、整体性、灾害群发性、受人类影响日趋显著*3人类对宇宙的认识可分为几个基本阶段？各有什么特点？4个。l16世纪前，地心学说（天体测量学、航线、授时、编历）——日心学说。哥白尼通过长期观察太阳系各行星与太阳和地球的位置关系，否定了统治一千多年的地心学l17世纪掌握了行星层次天体运动规律：观测：伽里略望远镜、牛顿望远镜(1672,)；理论：伽里

2、略力学体系、开普勒三定律(每一行星以椭圆运动，太阳在一个焦点上；从太阳出发的半径矢量在相同的时间内扫多相同的面积；行星在轨道上运行的时间的平方正比于其长轴的三次方)，发现了天王星和冥王星，精确测量各行星的轨道、各行星卫星的位置和轨道、彗星的位置和轨道；发现了出许多小行星。l20世纪上半叶在恒星层次认识宇宙：宇宙起源理论（三大理论：和恒星演化理论的建立（恒星天文学、恒星物理学、恒星演化理论、恒星光谱学）l4820世纪下半叶在星系层次认识宇宙：所有电磁波段的观测：大型的光学望远镜、红外望远镜、射电望远镜（90年代

3、哈勃望远镜的运作），观测尺度达150亿光年（超出银河系！）；观测地点发展到高空（U2飞机）、太空、月亮、宇宙探测器（免受地球的影响）；60年代阿波罗登月计划的实现，90年代火星探险计划的实施——>人类走出地球，进入太空；理论：提出了许多宇宙模型：大爆炸宇宙模型、稳恒态宇宙模型、等级式宇宙模型）4银河系的结构有什么特点？银河系(1500-2000亿颗恒星+无数的星际物质))：银晕（10104l.y.）-银盘(-8.5104l.y.)核球(1.3104l.y.,厚104l.y.)-银核(103l.y.)；分布不均

4、匀，主要分布在在4条扁长的旋臂上，4条旋臂围绕银核旋转；太阳围绕银核旋转的速度为250km/s，旋转一周需2.5—3.0108l.y.------银河年。*5宇宙大爆炸理论里关于基本粒子诞生的时间界限是多少？1秒6宇宙观测实验里氢光谱的红移说明了什么？整个总星系处于膨胀的变化中7请指出稳恒宇宙学说和宇宙大爆炸理论的主要缺陷。稳恒宇宙学说的主要缺陷整个总星系处于膨胀的变化中在膨胀中，密度要变小，为了保持密度不变，必须有新物质从虚无中不断创生。这违反了许多的普适守恒定律。大爆炸理论的主要缺陷在大爆炸的10-43秒

5、，宇宙小于其量子波长，由量子不确定性主宰，没有“钟”和“尺子”可以量度，时间和空间不存在了；不能回答大爆炸的起因是什么？大爆炸是否一直进行下去？大爆炸1秒内的物质的性质和行为又是什么？48论述题：*1谈谈你对地球系统的认识（1-2）。2请你回顾一下人类对宇宙的认识史（3，6，7）。第二部分1星系的起源理论主要有几个学派？其依据各是什么？*一分为二观点的超密说：宇宙大爆炸向四周抛出大小不同的超密块——>超密块爆发向四周演化。爆炸中留有超密块残留物，还会再爆炸，因此有超密块爆炸生成星系的作用还未停止。银河系的银核

6、发现强射电源区，是对超密说的支持。l合二为一观点的星云说：大爆炸后宇宙空间充满密度极低的星际气体和尘埃物质，再自引力的作用下这些物质收缩凝聚形成许多大型的星际云，星际云再经过凝聚、加热过程诞生许多恒星，从而形成星系。20世纪已观测到离我们100亿光年的原始星系云，处于电离氢状态，体积与银河系相近，估计为宇宙大爆炸后遗留下的、尚为形成星系的原始星云物质。为星云学说提供了佐证。*可能两种方式都存在。2恒星的是如何产生的？弥漫稀薄的气体和星云（尘埃）经过凝聚和加热过程而形成的*3恒星的演化将经历几个主要（时期）过程

7、？4*4试叙述恒星演化不同（时期）过程的主要特点。48*标志恒星幼年期的最主要特征是什么：原始星云中心在引力的作用下收缩，势能转变为热能，温度上升。不发光（原恒星）；——>中心点燃氢“氢闪”*标志恒星青壮年期的最主要特征是什么：核心部分的氢不断燃烧，温度上升至106K，热核反应开始。热核爆炸的排斥力与自身吸引力平衡，进入稳定的漫长的演化过程*晚年期：恒星中心10%的氢消耗怡尽，核心部分在吸引力的作用下收缩，中心部分密度变大，温度生高108-109K,，外壳膨胀，密度变小。表面温度低，但光度大——>红巨星或超巨

8、星*衰亡期与超新星爆发：恒星内部热核反应形成铁元素是衰亡期的标志。因为铁的热核反应不但不能放热，而且将大量吸收热量。在巨大的向心吸引力的作用下，恒星的内核向中心猛烈坍塌，释放出巨大的能力，导致恒星外壳爆炸，温度急剧上升数万倍、上亿倍。短暂的爆炸后，余下的恒星质量在顷刻间坍塌收缩为体积极小、密度极高的致密星，密度大于1014g/cm3(相当于1千万吨/cm3)。5元素合成定理B2FH的主要内容是什么？