Тест по астрономии: Современные представления о происхождении Солнечной системы (10-11 класс)
Тест по астрономии «Современные представления о происхождении Солнечной системы» для 10-11 классов — это проверочная работа, предназначенная для оценки уровня усвоения материала по теме космогонии. Тест охватывает вопросы формирования Солнца и планет из газопылевого облака, физические процессы аккреции, причины различия планет земной группы и планет-гигантов, а также вклад отечественных ученых в развитие науки.
1
Какое фундаментальное физическое состояние вещества предшествовало образованию Солнца и планет согласно современной науке?
Правильный ответ:
Холодное газопылевое облакоПояснение:
По современным космогоническим представлениям, Солнечная система сформировалась из гигантского холодного межзвездного газопылевого облака. Под действием гравитационных сил это облако начало сжиматься, что запустило процессы звездообразования.2
Кто из советских ученых в 1940-х годах разработал теорию образования планет из твердых частиц газопылевого облака?
Правильный ответ:
Отто Юльевич ШмидтПояснение:
Советский академик О. Ю. Шмидт в 1944–1949 годах разработал и обосновал космогоническую гипотезу, согласно которой планеты сформировались путем объединения (аккреции) холодных твердых тел и пылевых частиц протопланетного диска.3
Какую форму приняло газопылевое облако по мере увеличения скорости его вращения?
Правильный ответ:
Форму плоского дискаПояснение:
В процессе гравитационного сжатия скорость вращения облака увеличивалась (закон сохранения момента импульса). Центробежные силы препятствовали сжатию в экваториальной плоскости, но не мешали сжатию вдоль оси, поэтому облако сплющилось в диск.4
Какой возраст приписывается Земле на основании анализа радиоактивных элементов?
Правильный ответ:
Около 4,5 миллиардов летПояснение:
Анализ содержания радиоактивных изотопов и продуктов их распада в метеоритах и древнейших породах земной коры позволяет ученым оценить возраст Земли приблизительно в 4,5 миллиарда лет (точнее около 4,54 млрд лет).5
Почему планеты земной группы состоят преимущественно из тяжелых элементов и имеют малые размеры?
Правильный ответ:
Излучение Солнца вытеснило легкие газы на периферию системыПояснение:
Вблизи молодого Солнца температура была высокой, а давление излучения и солнечный ветер выметали легкие газы (водород, гелий) на окраины системы. Поэтому внутренние планеты формировались только из оставшихся тяжелых тугоплавких частиц (камня и металла).6
Что, согласно теории Шмидта, происходило с мелкими сгущениями в протопланетном диске?
Правильный ответ:
Они разрушались или объединялись, образуя зародыши планетПояснение:
В газопылевом диске возникали многочисленные сгущения. При столкновениях часть из них разрушалась, а часть объединялась (слипалась) с более крупными, постепенно уплотняясь и увеличиваясь в размерах, превращаясь в планетезимали — зародыши планет.7
Какое небесное тело своим гравитационным влиянием помешало формированию планеты между Марсом и Юпитером?
Правильный ответ:
ЮпитерПояснение:
Мощное гравитационное поле Юпитера возмущало орбиты планетезималей в зоне между ним и Марсом. Это увеличивало скорости их движения и приводило к тому, что при столкновениях они не слипались, а разрушались, образовав пояс астероидов.8
Где сформировались ядра долгопериодических комет?
Правильный ответ:
На самой периферии начального газопылевого облакаПояснение:
Кометы, состоящие из льда и замерзших газов, могли сформироваться только там, где температура была крайне низкой. Это происходило на дальних окраинах протопланетного облака, где остатки легких газов намерзали на пылевые частицы.9
Как распределена масса в Солнечной системе?
Правильный ответ:
Солнце содержит более 99% всей массы системыПояснение:
Распределение массы в Солнечной системе крайне неравномерно. Солнце, как центральная звезда, сосредоточило в себе подавляющую часть материи исходного облака — около 99,87%, оставив на долю всех планет и малых тел лишь ничтожные 0,13%.10
Что такое планетезимали?
Правильный ответ:
Твердые небесные тела, являющиеся зародышами планетПояснение:
Планетезимали (от слов «планета» и «инфинитезималь» — бесконечно малая) — это достаточно крупные твердые тела, образовавшиеся в протопланетном диске в результате слипания пыли и мелких частиц. Их объединение привело к рождению планет.11
Почему орбиты крупных зародышей планет со временем становились близкими к окружностям?
Правильный ответ:
Вследствие усреднения скоростей при многочисленных неупругих столкновенияхПояснение:
Изначально орбиты сгущений могли быть вытянутыми. Однако в процессе множества неупругих столкновений и объединений их движения усреднялись. Хаотические составляющие скоростей гасились, и орбиты выживших крупных зародышей округлялись.12
Какой фактор позволил планетам-гигантам вырасти до огромных размеров?
Правильный ответ:
Низкая температура и обилие легких элементов на периферииПояснение:
На большом удалении от Солнца было холодно, что позволяло газам замерзать. Обилие строительного материала (водорода, гелия, льдов), который не был сдут солнечным ветром, позволило этим планетам набрать огромную массу.13
Когда, согласно научным оценкам, на Земле зародилась жизнь?
Правильный ответ:
Более 3,7 миллиардов лет назадПояснение:
Геологические и палеонтологические данные (например, находки строматолитов) указывают на то, что примитивная жизнь появилась на Земле достаточно рано в её истории — уже более 3,7 миллиарда лет назад, после завершения этапа тяжелой бомбардировки.14
Какой термин используется для описания процесса приращения массы небесного тела за счет гравитационного захвата вещества?
Правильный ответ:
АккрецияПояснение:
Аккреция — это процесс падения частиц вещества на космическое тело из окружающего пространства под действием сил тяготения. Именно благодаря аккреции из пыли и газа выросли планетезимали, а затем и большие планеты.15
Как менялась скорость вращения газопылевого облака по мере его сжатия?
Правильный ответ:
УвеличиваласьПояснение:
Согласно закону сохранения момента импульса, если размеры вращающейся системы уменьшаются (происходит сжатие), то угловая скорость ее вращения должна возрастать. Это фундаментальный физический закон, работающий и в космосе.16
Какой основной метод используется для определения возраста горных пород и метеоритов?
Правильный ответ:
Анализ содержания радиоактивных элементов и продуктов их распадаПояснение:
Радиоизотопное датирование основано на том, что радиоактивные элементы распадаются с постоянной скоростью. Зная период полураспада и измерив соотношение исходного элемента и продукта распада, можно точно вычислить время, прошедшее с момента образования породы.17
В чем заключается главное отличие состава планет-гигантов от планет земной группы?
Правильный ответ:
Гиганты состоят в основном из водорода и гелия, а земные — из силикатов и металловПояснение:
Планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн) по составу близки к Солнцу, состоя в основном из легких газов — водорода и гелия. Планеты земной группы, сформировавшиеся в горячей зоне, состоят из тугоплавких тяжелых элементов — кремния, железа, кислорода.18
Почему орбиты планет, сформировавшихся из зародышей, стали устойчивыми?
Правильный ответ:
Выжили только те зародыши, что были далеко друг от друга и не мешали друг другу гравитациейПояснение:
В процессе эволюции системы выжили и стали большими планетами только те крупные зародыши, которые оказались на достаточном удалении друг от друга. Их взаимное гравитационное влияние было слабым, что обеспечило стабильность их орбит на миллиарды лет.19
Какое явление объясняет тот факт, что все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении?
Правильный ответ:
Вращение исходного газопылевого облакаПояснение:
Единое направление обращения планет (против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса) является наследием вращения исходного протопланетного диска. Планеты сохранили момент импульса того вещества, из которого они образовались.20
Что происходило на периферии протопланетного облака, куда слабо проникало излучение Солнца?