高中地理 第一章 宇宙中的地球 11 地球在宇宙中学案 中图版必修1.docx

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高中地理第一章宇宙中的地球11地球在宇宙中学案中图版必修1

第一节　地球在宇宙中

课程标准　

描述地球所处的宇宙环境，运用资料说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。

学习目标

1.了解天体的概念及其类型。

2.学会利用图示说明天体系统的层次及地球在宇宙中的位置。

3.能够利用图表资料，说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。

4.利用重大的天文事件作为背景材料，学会分析地球上出现生命的条件。

[基础知识梳理]

教材梳理1　宇宙

　阅读教材P4～P6“宇宙”，填写下列知识。

1．宇宙的概念

宇宙

2．天体——宇宙的物质性

（1）定义：

宇宙中不同形态的物质。

（2）类型

3．天体系统

（1）形成原因：

相互吸引、相互绕转。

（2）层次性：

按大小可分为总星系、星系、恒星系统、行星系统四个层次。

【图表解读】　读教材图1－1－2天体系统的四个层次，据图分析：

（1）图示中四幅小图分别代表了不同级别的天体系统，逐层套合表达了什么内容？

（2）图中最低级别的天体系统是哪个？

其组成成员有哪些？

提示　

（1）表达了不同级别天体系统之间的隶属关系。

（2）地月系。

地球和月球。

教材梳理2　太阳系

阅读教材P6～P7“太阳系”，填写下列知识。

1．组成：

由太阳、八颗行星及其卫星、矮行星、太阳系小天体及行星际物质组成。

2．中心天体：

太阳，质量占整个太阳系的99%以上。

3．八颗行星

（1）水星、B金星、地球、火星、木星、A土星、天王星和海王星。

（2）按照距日远近、质量、体积等特征进行分类：

水星、B金星、地球、火星属于类地行星；木星、A土星属于巨行星；天王星、海王星属于远日行星。

【图表解读】　读教材图1－1－3太阳系示意，据图分析：

（1）八颗行星公转方向相同吗？

（2）八颗行星公转的轨道形状有什么共同特点？

（3）与其他行星相比，地球在运动特征方面有没有特殊的地方？

提示　

（1）相同。

（2）近似正圆的椭圆形轨道。

（3）没有。

教材梳理3　地球

阅读教材P7～P8“地球”，填写下列知识。

1．普通的行星

就大小和质量而言，地球在太阳系八颗行星中并不显眼。

2．特殊的天体

（1）表现：

地球是宇宙中目前已知的唯一有生物，特别是存在着智慧生物的天体。

（2）地球上存在生命的条件：

自身条件

【思考感悟】　为解决地球上日益恶化的人口、资源与环境问题，人们曾提出移民月球的设想，要想使“移民月球”成为现实，你认为应重点解决哪几个方面的问题？

提示　应使月球上有适宜的温度、适合生物呼吸的大气和液态水，当然还应解决地球与月球间的交通问题。

[预习效果自测]

1．判断下列表述是否正确。

（1）宇宙是时间、空间和万事万物的总称，是运动、发展和变化着的物质世界。

（　　）

（2）各类天体中，最基本的天体是恒星和行星。

（　　）

（3）所有天体彼此相互吸引、相互绕转，构成了不同级别的天体系统。

（　　）

（4）天体系统按大小可分为四个层次。

（　　）

答案　

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）√

根据国外媒体报道，科学家日前发现了一颗比太阳还要明亮1000万倍的恒星“R136a1”，其位于第三幅图右下角最亮处。

它的质量是太阳的320倍，表面温度超过4万摄氏度。

据此完成2～3题。

2．恒星“R136a1”最不可能属于（　　）

A．总星系B．银河系

C．河外星系D．太阳系

3．假设用恒星“R136a1”替换太阳的位置，下列叙述正确的是（　　）

①地球两极冰川将增加　②地球将遭受非常强烈的紫外线辐射　③地球上将很难存在生命　④金星将更可能具备产生生命的条件

A．①②B．②③

C．③④D．①④

解析　第2题，恒星“R136a1”属于太阳系之外的其他恒星星系，不可能属于太阳系。

第3题，若用恒星“R136a1”替换太阳的位置，该恒星辐射的能量远远超过现在太阳辐射能，所以到达地球表面的紫外线将非常强烈，地球表面的温度将会大幅度提升，不再适合生命存在。

答案　2.D　3.B

2015年1月19日，失联11年的欧洲火星探测器“猎兔犬2号”在火星现身，其主要任务是探测火星生物存在的证据。

读太阳系模式图，完成4～6题。

4．图中代表火星的是（　　）

A．甲B．乙

C．丙D．丁

5．火星探测器一旦进入火星轨道，便脱离了（　　）

A．地月系B．太阳系

C．银河系D．总星系

6．下列可作为火星上存在生物证据的是（　　）

A．坚硬的地表

B．强烈的光照

C．存在液态水

D．公转轨道与地球一致

解析　第4题，在太阳系模式图中八颗行星的位置由内向外依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，由此可以判读乙为火星。

第5题，火星探测器进入火星轨道后，便脱离了地月系。

第6题，根据存在生命的基本条件可知，存在液态水是存在生物的证据之一。

答案　4.B　5.A　6.C

7．结合教材，完成下列连线题。

地球生命存在的环境条件：

答案

探究点一　天体和天体系统

【案例探究】　

“嫦娥五号”探测器将于2017年在海南文昌发射场发射，谱写探月工程新篇章。

2015年5月15日，中国探月工程总设计师在海口接受记者采访时表示，目前中国在深入开展深空探测论证，文昌卫星发射基地的建成也将为中国深空探测创造条件。

结合材料探究：

（1）“嫦娥五号”所探测的天体属于哪一类型的天体？

（2）月球所属的最高一级和最低一级天体系统分别是什么？

其中最低一级天体系统的中心天体是什么？

提示　

（1）“嫦娥五号”主要任务是探测月球，月球是地球唯一的天然卫星。

（2）总星系和地月系。

地月系的中心天体是地球。

【反思归纳】　宇宙中的天体及天体系统

（1）宇宙是物质的，其天体形态多种多样，且分布不均。

天体类型如下图所示：

（2）宇宙除具有物质性外，还具有运动性，且运动是有规律和层次的，天体之间相互吸引、相互绕转组成了多层次的天体系统。

如下图所示：

方法技巧

1．“三看法”巧断天体

一看它是不是宇宙中存在的物质。

例如，星际物质尽管用肉眼看不见，但它是天体。

二看它是不是某一天体的一部分，天体的一部分不能称为天体。

例如，月球表面的岩石是月球的一部分，不是天体。

三看它是否位于地球大气层之外。

例如，宇宙飞船在太空中运行时是天体，返回到地面就不是天体。

2．“两要法”判断天体系统

天体之间要构成天体系统，必须同时具备两个条件，即“两要”：

一是要相互吸引；二是要相互绕转。

只吸引不绕转构不成天体系统。

易错警示　流星体、流星现象、陨星（或陨体）的区别

（1）流星体位于星际空间内，属于天体。

（2）流星现象是指流星体进入地球大气层，与大气摩擦生热而燃烧发光，产生的划破夜空的光迹。

（3）陨星是流星体坠落到地面的残体，也叫陨体，不属于天体。

【即时巩固】　

右图中的“蓝月亮”为科学家用计算机模拟出的宇宙中一个可能孕育生命的外星天体，据推测，它本身不发光，但该天体上光照良好。

据此完成下列各题。

（1）“蓝月亮”应属于（　　）

A．行星B．恒星C．卫星D．彗星

（2）与图中包含的最高一级的天体系统级别相同的是（　　）

A．总星系B．银河系C．太阳系D．地月系

解析　第

（1）题，读图可知，“蓝月亮”绕行星旋转，应属于卫星。

第

（2）题，图中“蓝月亮”围绕行星旋转，构成最低一级的天体系统，行星携带“蓝月亮”围绕恒星旋转，构成图中最高一级的天体系统，属于恒星系，与选项中太阳系的级别相同。

答案　

（1）C　

（2）C

探究点二　太阳系

【案例探究】　2016年7月16日，美国航天局宣布，“好奇号”火星车发现火星表面存在一些不同寻常的浅色岩石，这是首次发现火星表面潜在“大陆地壳”的证据。

勘测分析发现火星岩石样本非常类似于地球地壳成分。

随着“好奇号”越来越多的发现，火星的神秘面纱正在被人类一点点地揭开。

结合材料探究：

（1）图中字母代表的天体中，表示火星的是________。

（2）太阳系的中心天体是________，它为什么能成为太阳系的中心天体？

（3）火星、地球及太阳系的其他行星围绕太阳公转运动的特征有哪些相同或相似之处？

提示　

（1）D

（2）太阳　由于太阳的质量约占整个太阳系质量的99.86%，在强大的引力作用下，其他天体都围绕太阳运行，故太阳是太阳系的中心天体。

（3）八颗行星绕日公转的运动特征具有同向性、近圆性、共面性。

【反思归纳】　八颗行星分类及特征

方法技巧　太阳系模式图的判读方法

（1）八颗行星位置的判定。

根据由近到远：

水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星进行判定。

（2）小行星带的位置。

小行星带位于火星轨道和木星轨道之间。

（3）彗星彗尾指向的判定。

根据彗星的主要构成物质为冰和尘埃，可判定其在太阳风的作用下彗尾多背向太阳。

【即时巩固】　地外行星（轨道在地球轨道之外的行星）绕日公转运行到与地球、太阳成一条直线，且与地球位于太阳的同侧时，称为行星“冲日”，简称“冲”。

2016年2月7日，发生了木星“冲日”现象。

日落时从东方地平线升起、整夜可见。

据此完成下列各题。

（1）下列行星属于地外行星的是（　　）

①金星　②土星　③天王星　④水星

A．①②B．②③

C．②④D．③④

（2）下列四图中能正确表示木星“冲日”的是（　　）

解析　第

（1）题，地外行星→公转轨道在地球轨道之外→根据太阳系示意图→土星、天王星在地球轨道之外。

第

（2）题，根据题目材料→“冲日”指绕日公转的行星与地球、太阳成一直线，且与地球位于太阳同侧→图B符合。

答案　

（1）B　

（2）B

探究点三　存在生命的行星

【案例探究】　

美国时间2016年10月28日NASA卡西尼号飞到了距离土卫二Enceladus北极区域仅30英里的位置。

在这次近距离的飞行中，探测器拍到了更加清晰的羽状喷流，它将带领科学家揭开这颗星球是否存在生命体的神秘面纱。

卡西尼号项目设计师BrentBuffington介绍称，这是他们有史以来距离土卫二羽状喷流最近的一次。

结合材料探究：

（1）土卫二若存在生命，自身必须具备哪些条件？

（2）土卫二若存在生命，除自身条件外，还需具备什么样的宇宙环境？

提示　

（1）①与恒星的距离适中，使其表面保持适宜的温度，使得液态水得以存在。

②体积和质量适中，其引力可以使大量的气体聚集在其周围，形成适合生物呼吸的大气。

（2）这颗行星绕转的恒星比较稳定，其行星系统中的大小行星各行其道、互不干扰，使其处于一个稳定和安全的宇宙环境。

【反思归纳】　地球上存在生命的条件

方法技巧　行星上生命存在条件题目的“四看”分析法

在分析某行星是否有生命存在时可以从“四看”入手。

一看：

该行星所处的宇宙环境是否安全稳定。

二看：

该行星是否有适宜的温度。

从距恒星的距离远近、自转和公转周期长短、大气层等方面分析该行星是否有适宜的温度。

三看：

该行星周围有无适合生物呼吸的大气。

从该行星的体积、质量和大气演化等方面分析该行星是否具有适宜生物呼吸的大气。

四看：

该行星是否有液态水。

从温度高低和水体运动方面分析该行星是否有液态水。

【即时巩固】　欧洲天文学家宣布，他们在太阳系外发现了50多颗行星，其中有一颗与地球形态相似，它距离地球约35光年。

研究表明，它的运行轨道与它的母星橙矮星距离适宜，且像地球一样主要由岩石构成，而液态水可能存在于这颗行星的表面，它的大气中存在氧气、二氧化碳和氮的成分，极有可能存在生命。

据此完成下列各题。

（1）与材料中所说的“橙矮星”属于同一类天体的是（　　）

A．太阳B．地球

C．月球D．哈雷彗星

（2）天文学家研究判断新发现的这颗行星极有可能存在生命的主要依据是（　　）

A．这颗行星与地球形态相似

B．这颗行星距离地球很近，只有约35光年

C．这颗行星像地球一样主要由岩石组成

D．这颗行星可能存在液态水及含有氧气的大气

解析　第

（1）题，材料中表明，新发现的这颗行星绕转的母星是“橙矮星”，“橙矮星”是一颗恒星。

第

（2）题，判断某颗天体上是否存在生命，主要看它是否存在液态水和适合生物呼吸的大气。

答案　

（1）A　

（2）D

知识结构

晨背索引

1．什么是天体，天体有哪些类型？

2．什么是天体系统？

3．如何判断天体？

4．如何判断天体系统？

5．太阳系八大行星的分类和特征有哪些？

6．地球上存在生命的条件有哪些？

对点练一　天体和天体系统

2016年11月15日，天空上演“木星合月”美丽天象，公众欣赏到太阳系的“大个子”与“月姑娘”近距离接触的美妙场景。

“木星合月”是指木星和月球正好运行到同一经度上，月球从明亮的木星边上掠过，两者距离达到最近。

据此完成1～2题。

1．关于此次上演“木星合月”的成员说法正确的是（　　）

A．月球、木星是宇宙中最基本的天体

B．月球、木星都是太阳系中的重要成员

C．月球、木星都是所在天体系统的中心天体

D．月球是地月系重要成员，但不是中心天体

2．比太阳系高一级，比总星系低一级，且不包含月球的天体系统是（　　）

A．地月系B．银河系

C．恒星世界D．河外星系

解析　第1题，宇宙中最基本的天体是恒星和星云，太阳系中的重要成员是太阳及木星等行星，而月球是卫星，是地月系重要成员。

地月系中心天体是地球。

第2题，银河系、地月系都包括月球；恒星世界并不是天体系统。

答案　1.D　2.D

对点练二　太阳系

人民网2016年4月10日报道，据NASA网站消息，第41981号小行星以日前逝去的中国新生代女歌手姚贝娜的名字命名。

读图，完成3～4题。

3．姚贝娜星所在的小行星带位于图中哪两颗大行星之间（　　）

A．3和4B．4和5C．5和6D．6和7

4．距离位置3行星的最近的一颗恒星是（　　）

A．太阳B．哈雷彗星

C．织女星D．火星

解析　第3题，图中1表示水星，2表示金星，3表示地球，4表示火星，5表示木星，6表示土星，7表示天王星，8表示海王星，9表示彗星。

小行星带位于火星和木星之间，即位于4和5之间。

第4题，距离地球最近的恒星是太阳。

答案　3.B　4.A

对点练三　存在生命的行星

“It’snotjustaplanet.It’shome.”这是对地球在太阳系中地位的恰如其分的评价。

据此完成5～6题。

5．地球具有生命存在的温度条件，并不是因为（　　）

A．日地距离适中

B．地球自转周期适宜，昼夜温差较小

C．各大行星各行其道，互不干扰

D．日照条件稳定，不断供应地球能量

6．能够证明地球是太阳系中的一颗特殊行星的是（　　）

A．地球上形成了适宜生物生存的温度条件、大气条件和液态水

B．地球恰好位于太阳系的中心位置

C．只有地球处在一个比较稳定和安全的宇宙环境中，有利于生命形成和发展

D．地球是太阳系中唯一有卫星绕转的大行星

解析　本题组考查地球存在生命的条件。

就其自身条件而言，包括适宜的温度、液态水和适合生物呼吸的大气。

而适宜的温度与日地距离适中、自转周期适宜和稳定的光照条件有关，与各大行星各行其道、互不干扰无关，它只是保证了地球具有安全的宇宙环境。

答案　5.C　6.A

课后作业

基础冲A练　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

来自不同国家的2500名参加世界天文学大会的代表，对四个关于确定太阳系行星身份的草案进行投票表决后决定，冥王星失去“行星”地位，被划为“矮行星”。

读图，完成1～2题。

1．冥王星失去“行星”地位，是因为冥王星（　　）

A．发现太晚，体积比月球还小

B．直径与质量太小，受轨道上相邻天体的干扰

C．体积与密度同小行星相似

D．公转轨道离太阳太远，表面温度太低

2．冥王星“降级”后被称为“矮行星”，而不是像月球被称为卫星，是因为（　　）

A．质量大小不同

B．体积大小不同

C．距离太阳远近不同

D．绕转中心不同

解析　“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。

同样具有足够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”。

冥王星与月球相比，因绕转中心不同而成为不同类型的天体，冥王星绕太阳公转，月球绕地球公转。

答案　1.B　2.D

（2017·河北石家庄高一检测）荷兰某机构计划2023年把志愿者送上火星，这个计划可行吗？

专家认为技术上很难。

据此完成3～4题。

3．火星位于下列哪级天体系统（　　）

①太阳系　②银河系　③地月系　④河外星系

A．①②B．①③C．②③D．②④

4．志愿者飞往火星途中会遇到的主要困难是（　　）

①宇宙空间强辐射　②火星引力强大　③火星大气层稠密　④环境长期失重

A．①③B．②④C．②③D．①④

解析　第3题，火星位于太阳系中，银河系包括太阳系；银河系与河外星系是并列的；河外星系不包括银河系；地月系的主体是地球，地球和火星等级是并列的，所以地月系不包括火星。

第4题，宇宙空间具有强辐射、超真空、失重的特点，所以志愿者飞往火星途中会遇到的主要困难是宇宙空间强辐射、环境长期失重。

答案　3.A　4.D

2016年7月美国“新视野”号探测器近距离飞过冥王星。

图1为太阳系示意图，图2为冥王星首张高清照片。

读图完成5～6题。

5．据材料可知（　　）

A．“新视野号”已飞离太阳系

B．“新视野号”已到达河外星系

C．图1中包含二级天体系统

D．图1中包含三级天体系统

6．冥王星不存在生命的条件最可能是（　　）

A．没有昼夜交替现象

B．强烈的太阳辐射

C．缺少卫星环绕

D．缺少适合生物呼吸的大气

解析　第5题，“新视野”号近距离飞过冥王星，未脱离太阳系；图中最高级天体系统为太阳系，太阳系包括地月系，故为二级天体系统。

第6题，生命存在的基本条件是适宜的温度、液态水和利于呼吸的大气，太阳系中只有地球具备。

答案　5.C　6.D

7．适合生物呼吸的大气是地球上存在生命的重要条件之一，下列叙述与地球大气有密切关系的是（　　）

A．地球的质量与体积适中

B．地球的昼夜交替周期适中

C．地球与太阳的距离比较适中

D．地球自转周期适中

解析　地球上存在大气是因为地球的质量与体积适中，有足够大的引力，形成恰到好处的大气厚度和大气成分。

答案　A

8.读太阳系示意图，完成下列各题。

（1）写出下列字母代表的行星名称。

A________，B________，C________，E________。

（2）图中属于巨行星的是________；特征与地球较为相似的行星是________。

（填字母）

（3）到目前为止，人类还没有发现地球以外存在生命的星球。

地球上存在生命的原因包括地球宇宙环境和自身条件。

请按照因果关系将下列字母填在适当的方格中。

A．地球内部物质运动，形成原始的海洋

B．日地距离适中

C．地球体积、质量适中

D．液态水

E．昼夜更替周期适中

F．太阳系中的大小行星各行其道、互不干扰

G．适宜的温度

H．适合生物呼吸的大气

I．太阳光照稳定

解析　第

（1）题，依据各行星距日远近及小行星带的位置可知，A为水星，H为金星，C为地球，G为火星，F为木星，E为土星，D为天王星，B为海王星。

第

（2）题，土星、木星为巨行星。

水星、金星、地球、火星同属类地行星，特征较为相似。

第（3）题，太阳光照稳定及太阳系中的大小行星各行其道、互不干扰属地球的宇宙环境；日地距离适中，再加上地球昼夜更替周期适中，使地球有了适宜的温度；体积和质量适中，使地球形成了适合生物呼吸的大气条件。

答案　

（1）水星　海王星　地球　土星

（2）E、F　A、H、G

（3）第一行从左到右：

F　I　G　D　H　第二行从左到右：

B　A

能力达标练

（2017·广东名校高一联考）我国“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月2日凌晨1时30分在西昌卫星发射中心发射成功，12月15日凌晨4时35分稳稳落在虹湾着陆区，月球车进入月表漫步和探测阶段，这标志着“嫦娥三号”登月成功。

读图完成1～2题。

1．月球车在月球表面执行任务时可能会遇到的困难包括（　　）

①受宇宙辐射影响大，白天太阳紫外线强烈　②月面昼夜温差巨大，易损坏仪器　③自转周期短，太阳能供电不足　④月壤松软，月面凹凸不平，月球车行走容易打滑翻车

A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④

2．若宇航员登上月球，则其可能观测不到的现象有（　　）

①绚丽多彩的极光　②拖着长尾的彗星　③一闪即逝的流星　④轮廓模糊的星云　⑤黑子或耀斑活动　⑥明亮耀眼的恒星

A．②④B．①③C．③④D．⑤⑥

解析　第1题，月球因无大气，太阳辐射强，昼夜温差大；月球风化作用显著，月壤松软。

第2题，月球上无大气层，而极光、流星现象都与大气层有关。

答案　1.B　2.B

（2017·山东潍坊高一质检）美国国家航空航天局2014年9月12日证实，太空探测器“旅行者1号”已经飞出太阳系，成为首个进入星际空间的人造物体，为寻找地外文明又迈进了一步。

读图完成3～4题。

3．材料中比“太阳系”高一级的天体系统在天体系统层次图中的位置是（　　）

A．AB．BC．CD．D

4．下列关于“太阳系中至今为止只发现地球上存在生命”的条件叙述，不正确的是（　　）

A．太阳系中地球有稳定的光照和安全的宇宙环境

B．地球自转周期适中，所以地球上有适宜的昼夜温差

C．地球与太阳的距离适中，产生适合生命生存的大气

D．地球与太阳的距离适中，所以地球上有适宜的温度

解析　第3题，天体系统的范围由小到大是D地球或月球构成C地月系，和其他行星等构成B太阳系，比太阳系高一级是A银河系，所以根据图判断A正确。

第4题，日地距离影响最大的是地球表面的温度变化，地球表面的大气层是因为地球的质量和体积适中形成的，所以C的说法是错误的，故选C。

答案　3.A　4.C

（2017·湖南湘中名校高一联考）2014年3月26日，天文学家在冥王星更外侧的太阳系边缘发现一颗太阳系的新成员，这颗“冰冻星球”的发现暗示在那个寒冷的区域很有可能还隐藏着比冥王星更大的天体。

据此回答5～6题。

5．下列关于天体的叙述，正确的是（　　）

A．天体即宇宙中一切球状的固态物质

B．材料中的“冰冻星球”为恒星

C．天体在宇宙中是静止不动的

D．天体有很多类型，太阳是恒星、地球是行星、月球是卫星

6．“冰冻星球”所在区域比较寒冷，这最可能是由于该区域（　　）

A．距太阳比较遥远

B．天体的体积过小

C．天体绕太阳公转的速度过快

D．被冰雪覆盖

解析　第5题，天体是宇宙中一切物质的存在形式，故A错；“冰冻星球”位于太阳系中冥王星外侧，不是恒星，太阳系中只有太阳是恒星，且自身发光、发热，B错；宇宙中的物质是处于不断运动中的，C错；天体包括恒星、行星、卫星、流星、彗星、星云等，故选D项正确。

第6题，“冰冻星球”位于太阳系中冥王星外侧，该天体的热量来源于太阳辐射，因距太阳远，接受太阳辐射小，温度低，所以该区域比较寒冷，A项正确。

答案　5.D　6.A

7．美国宇航局宣布，通过开普勒太空望远镜项目发现了太阳系外第一颗位于宜居带内的行星开普勒－22b。

读开普勒－22b所在星系与太阳系行星对比图，下列天体不在宜居带内的是（　　）

A．开普勒－22bB．水星

C．月球D．火星

解析　从图中可知水星不在宜居带内。

答案　B

8．“生命宜居带”是指恒星周围适合生命存