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宇宙:火星探测
火星是地球的近邻之一,我国古代将它称为“荧惑星”,位于太阳系生命宜居带范围内,是未来地球人移民太空的理想场所。阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 2020年7月23日12时41分,“天问一号”探测器在海南文昌航天发射场发射升空,经历202天的奔火飞行,于2021年2月10日进入环火轨道,同年5月15日成功着落火星,随即祝融号火星车开展巡视探测。2023年4月28日国家航天局和中国科学院联合发布了中国首次火星探测火星全球彩色影像图和着陆点附近大量的地理实体图(图1),将为开展火星探测工程和火星科学研究提供质量更高的基础底图。
材料二 火星体积大约是地球的15%,质量为11%,平均温度-23℃,昼夜温差100℃。以下是火星和地球其他主要数据表。
【合格考练习】
1.关于火星说法正确的是( D )(单项选择)
A.是太阳系中的一颗小行星 B.属于太阳系八大行星中的巨行星
C.是一颗气态行星 D.绕日公转轨道在地球和木星轨道之间
【考点】太阳系八大行星
【解析】太阳系行星大致分为三类:大行星、矮行星、小行星。火星为八个大行星之一,冥王星属于矮行星,小行星主要集中在火星和木星公转轨道之间;按照行星的平均密度和表面温度、体积和质量,火星特征与地球类似,属于类地行星,呈固态。故A、B、C均不正确。火星位于地球和木星之间,故D正确。
2.火星上姚店、齐都等地都是陨石坑,与地球相比,火星的陨石坑更多更大,直接原因是( B )(单项选择)
A. 火星距离太阳更远
B. 火星大气密度比地球大气密度小
C. 火星平均温度低
D. 火星质量、体积都比地球小
【考点】天体,太阳系八大行星
【解析】流星体是星际空间的尘粒和固体小块,数量众多。闯入地球大气的流星体,因同大气摩擦而燃烧,降落到地面的未烧尽的流星体叫做陨石。陨石撞击地面,形成的环形凹坑,就是陨石坑(较大的陨石坑又称环形山),地球有浓密的大气圈,拦截了绝大多数飞向地球的流星体,但火星因质量体积比地球小,大气密度小,拦截飞向火星的流星体少,收到陨石撞击的概率高,故B正确。火星质量体积比地球小,是根本原因,故D错。陨石坑多,和火星与太阳的距离、火星平均温度低关系不大,故A、C错。
3.地球日落时常常霞光满天,是因为低层大气中的水滴、灰尘等颗粒较大,太阳可见光中的红光、橙光被 B (选择:A.反射 B.散射 C.吸收) 较多,出现“霞光”。但在火星上看到的却是蓝色日落,其原因是火星的大气中漫天沙尘 C (选择:A.反射 B.散射 C.吸收)掉了太阳光中红光、橙光。
【考点】大气对太阳辐射的削弱作用
【解析】大气通过吸收、反射、散射,对太阳辐射起削弱作用。早晨和黄昏,太阳光斜射穿过大气层,低层大气中水滴、灰尘等颗粒较大,红、橙光散射较多,出现“霞光”。火星上经常沙尘蔽日,沙尘里的颗粒物吸收了太阳光中波长更长的红光,导致红光减少,所以太阳看起来是蓝色的。
4.火星空气中95%都是二氧化碳,但温室效应依然可以忽略不计的原因是 火星空气密度十分小 。
【考点】温室气体与温室效应
【解析】二氧化碳等温室气体具有温室效应。但火星上因空气密度非常小,故可以忽略不计。
5.火星被称为“沙漠行星”,表面沙丘、砾石遍布,类似地球上的 A (选择:A.风成地貌B.黄土地貌)。火星土壤与地球土壤的组成物质中,都有丰富的 B (选择:A.有机质B.矿物质)。
【考点】风成地貌,土壤
【解析】沙丘是沙漠的基本形态之一,是在风力沉积作用下形成的,属于风成地貌中的风积地貌;黄土地貌是在流水侵蚀作用下形成的,沟壑纵横是其典型特征。火星和地球都是由岩石组成,土壤的矿物质直接或间接来自岩石的风化物。土壤有机质包括动物和植物的残体,以及其经过微生物作用形成的腐殖质,地球有生物存在,但火星上没有,故火星土壤中没有有机质。
6.简述如何在火星上创造人类的生存条件。
氧气、液态水、食物和循环生态系统是人类生存的基本要素。
人类想要在火星生存,需要在火星营造生命保障系统的基地,在这个人造系统里,要有与地球上一样的适宜的温度、湿度、气压、饮用水、可供呼吸的空气、食物等人类生存所需要的基本元素。
火星基地上使用的生命保障系统,应随基地发展阶段的不同而不同。在初期,该生命保障系统是非再生式的,基地消耗的氧气、水和食物,要依靠地球补充供应。在后期,该生命保障系统是再生式的,即基地的氧气、水、食物,都要靠自身的密闭循环处理和绿色植物的光合作用来就地解决。
【考点】地球适合生命存在的条件,地球的演化
【解析】地球的特殊之处,是其为太阳系中目前已知的唯一有生命存在的天体,这与地球所处的宇宙环境及自身条件密切相关。地球公转、自转运动、所处的宇宙环境、与太阳距离等,与其火星相比,有相似的地方,这是火星成为未来地球人移民太空的理想场所的原因