Werkstuk ANW Planeten

Transcriptie

1 Werkstuk ANW Planeten Werkstuk door een scholier 3006 woorden 18 april ,6 39 keer beoordeeld Vak ANW Inleiding Voor het vak Algemene Natuurwetenschappen (ANW) moesten wij een les geven aan de klas. Helaas kwamen we in tijdnood en lukte dit niet meer. Daarom hebben we ervoor gekozen om een werkstuk te maken. Dit kleine profielwerkstuk gaat over de verschillende planeten in ons zonnestelsel. Dit is een breed onderwerp, er is heel veel over te vinden en daarom beperken we ons tot de planeten en de verschillen tussen de planeten. We hebben een hoofdvraag bedacht en enkele deelvragen. Deze vragen gaan we in dit werkstuk uitwerken. Vragen Hoofdvraag Onze hoofdvraag is: Welke verschillen zijn er tussen de planeten in ons zonnestelsel? Deelvragen Onze deelvragen zijn: Hoe is het zonnestelsel ontstaan? Waaruit bestaat het zonnestelsel? Uit welke planeten bestaat ons zonnestelsel? Hoe bewegen de verschillende planeten? Is er een tiende planeet? Plan van aanpak Pagina 1 van 9

2 We hebben samen de hoofdvraag en de deelvragen bedacht. Judith gaat de eerste drie deelvragen uitwerken en Hibaaq werkt de laatste twee deelvragen uit. Dit zullen we gewoon thuis, apart van elkaar gaan maken. De hoofdvraag zullen we samen gaan uitwerken. De inleiding, het nawoord, bronvermelding, inhoudsopgave en voorplaat maken we ook samen. Dit zullen we op school tijdens tussenuren of in de banduren doen. Hoe is het zonnestelsel ontstaan? Ons zonnestelsel was ooit een grote wolk van stof en gas. Ongeveer vijf miljoen jaar geleden werd deze wolk door de zwaartekracht langzaam samengetrokken. De oerwolk ging hierdoor steeds sneller ronddraaien. Het kreeg de vorm van een afgeplatte schijf. Het meeste materiaal kwam in het midden terecht. Daaruit ontstond de zon. Meer naar de buitenkant van de wolk ontstonden ook plaatselijke verdikkingen. Hier klonterde materiaal samen waaruit de planeten ontstonden. De planeten zijn allemaal in die platte schijf ontstaan en daarom vind je ze nu ook nog allemaal in ongeveer hetzelfde platte vlak. Waaruit bestaat het zonnestelsel? In het centrum van ons zonnestelsel staat de zon. Om de zon draaien negen planeten, waaronder ook de aarde. Sommige planeten zijn groter dan de aarde, andere planeten zijn kleiner dan de aarde. De planeten Mercurius en Venus staan dichter bij de zon dan de aarde. Zij worden de binnenplaneten genoemd. De andere zes planeten noemen we de buitenplaneten. De planeten verschillen enorm van elkaar. Ze zien er allemaal weer anders uit, en op de ene planeet is het bloedheet en op de andere planeet is het steenkoud. Verderop in dit werkstuk hebben we voor u een aantal feiten en getallen over de planeten op een rijtje gezet. Dit is wat overzichtelijker. Uit welke planeten bestaat ons zonnestelsel? Zoals we al verteld hebben zijn de planeten ontstaan uit een ronddraaiende oerwolk. De wolk kreeg de vorm van een afgeplatte schijf. Aan de buitenkant van deze schijf klonterde materiaal samen en hieruit zijn de planeten ontstaan. Dit zou moeten betekenen dat buitenplaneten het oudste zijn, de binnenplaneten het jongste en dat de zon het overgebleven gedeelte van de gaswolk zou zijn. Er zijn negen planeten in ons zonnestelsel: Mercurius, Venus, de aarde, Mar, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus en Pluto. Iedere planeet heeft satellieten, dit zijn manen die in een baan om de planeten draaien. Eén voor één - Mercurius Doordat Mercurius erg dicht bij de zon ligt is er geen atmosfeer of water. De planeet heeft een rotsachtig oppervlak waarvan de temperatuur kan oplopen tot 350 C. - Venus Pagina 2 van 9

3 Het oppervlak van Venus wordt bedekt door dikke wolken, daarom schijnt op de bodem van Venus nooit de zon. Venus is bijna even groot als de aarde, maar de luchtdruk aan het oppervlak is wel 90 keer zo groot. De gemiddelde temperatuur op Venus is 450 C. - Aarde De planeet aarde heeft een atmosfeer met lucht. Ook heeft aarde zeeën die gevuld zijn met water. De gemiddelde temperatuur op aarde is ongeveer 22 C. Zonder lucht en water zou er geen leven geweest zijn op aarde. Als de temperatuur op aarde lager dan 22 C zou zijn, dan zou het water bevriezen. Zou de temperatuur hoger geweest zijn, dan zou het water verdampen. - Mars De atmosfeer van Mars is 100 keer zo ijl als op aarde. Het is er, in tegenstelling tot Venus, erg koud. Overdag kan de temperatuur oplopen tot even onder nul. s Nachts daalt de temperatuur tot -70 C. Het regent nooit op Mark. Af en toe komen er een paar wolken en wat mist voor. Verder is de planeet krukdroog. - Jupiter Jupiter is de grootse planeet in ons zonnestelsel. Hij heeft zestien manen. Jupiter bestaat uit een mengsel van vloeistoffen en gassen. Jupiter is koud en omgeven door een ringvormige band van stof. - Saturnus Na Jupiter is Saturnus de grootste planeet. Saturnus heeft een harde kern met daaromheen ijs en waterstof gas. Saturnus heeft meer manen dan alle andere planeten. Hoeveel precies, dat is nog onduidelijk. Maar astronomen denken dat het er meer dan twintig zijn. - Uranus Net als Saturnus heeft ook Uranus een harde kern met daaromheen ijs en gassen. De blauwgroene atmosfeer bestaat uit gassen zoals methaan, waterstof en helium. De gemiddelde temperatuur op Uranus is -214 C. - Neptunes Neptunes is ongeveer net zo groot al Uranus. Neptunes is vooral bekend om zijn ongelofelijke lage temperatuur. De gemiddelde temperatuur van Neptunes is -235 C. - Pluto Met een gemiddelde temperatuur van -230 C is Pluto de koudste planeet is onze zonnestelsel. De planeet heeft één maan. Hoe bewegen de verschillende planeten? Planeten zijn vanaf de aarde zichtbaar, en bewegen traag aan de hemel. De Oude Grieken hadden deze beweging opgemerkt, en hebben het een naam gegeven, wat "zwervend" betekent. De huidige naam Pagina 3 van 9

4 "planeten" is afgeleid van het Griekse woord 'dwaalster'. Planeten zijn hemellichamen die zich, net als de aarde, in een baan om de zon bewegen. Hun schijnbare beweging aan de hemel is een weerspiegeling van hun baanbeweging en de baanbeweging van de aarde. We moeten er wel rekening mee houden dat de planeten zich veelzijdig bewegen. Daar bedoelen we mee dat de planeten niet alleen om de zon draaien, maar ze bewegen ook op en neer in de ruimte. Wanneer we de beweging van de planeten aan de hemel bestuderen, moeten we er wel aan denken dat die beweging het gevolg is van het gecombineerd effect van; de omwenteling van de planeet rond de zon én de omwenteling van de aarde rond de zon. Het karakter van die beweging is dus met andere woorden het gevolg van het waarnemen van een bewegend object vanaf een bewegend observatieplatform (de aarde). Verschijnselen veroorzaakt door de draaiing van de aarde: De aarde raast met een snelheid van zo n km per uur in een baan om de zon. Op aarde merk je daar weinig van in het dagelijkse leven, toch hebben de bewegingen van aarde en de maan grote invloed op ons. Ons dag- en nachtritme wordt bepaald door de draaiing van de aarde om haar eigen as. De seizoenswisselingen houden verband met de baan van de aarde om de zon. Op zee hebben we te maken met de afwisseling van eb en vloed, dit komt ook allemaal door de draaiing. De seizoenen ontstaan doordat de aarde in 1 jaar om de zon draait, waarbij de aardas steeds in dezelfde richting blijft wijzen. Eb en vloed ontstaan door de zwaartekracht van de maan. Eén getijperiode duurt 12 uur en 25 minuten. Zonsverduisteringen ontstaan als de maan precies tussen de zon en de aarde staat. De maan wordt verduisterd als de aarde precies tussen de zon en de maan in staat. De bewegingen van de zon, de maan en de sterren kun je van uur tot uur en van dag tot dag volgen. De planeten bewegen ook. Deze bewegingen zijn in de loop van een nacht niet te onderscheiden van die van de sterren. Maar wanneer er enkele weken tijd tussen de waarnemingen zit, dan is te zien dat de planeten geen vaste plaats tussen de sterren hebben maar zich t.o.v. de sterren verplaatsen. Vandaar ook de naam planeet, 'dwaalster'. De draaiing van de planeten (algemeen). De planeten en de andere objecten in het zonnestelsel bewegen elk op hun eigen baan. De meeste beschrijven een baan om de zon, maar de manen draaien om een planeet. Al deze banen lijken erg voorspelbaar en regelmatig, maar in de realiteit beïnvloeden de objecten elkaars banen voortdurend onder invloed van de zwaartekracht. Als twee objecten dicht bij elkaar komen, kunnen hun banen zelfs drastisch veranderen. Dit gebeurt frequent met kometen, en andere lichte objecten met banen in het zonnestelsel. De planeten in ons zonnestelsel draaien in cirkelvormige banen om de zon. Om sommige van deze Pagina 4 van 9

5 planeten draaien op hun beurt planeetmanen ook in cirkelvormige banen. De zwaartekracht is de oorzaak van deze cirkelvormige banen. Omdat de zon veel zwaarder is dan alle andere planeten samen, draaien de planeten om de zon. De zon is daarom het centrum van ons zonnestelsel. Een planeet is ook veel zwaarder dan de manen, die om deze planeet draaien. Daarom is de planeet hier het centrum van draaiing voor haar manen. Pluto is een buitenbeentje en draait ook niet in een cirkelvormige baan, maar in een sterke ovaalvormige baan. De zon staat hier ook niet meer in het middelpunt van de baan. Eigenlijk draaien alle andere planeten ook in ovalen in plaats van cirkels om de zon, maar de afwijking van de cirkelvorm is zo gering dat je dat eigenlijk nauwelijks kunt zien. Men onderscheidt twee soorten van planeten. Deze waarvan de afstand tot de zon kleiner is dan die van de aarde, binnenplaneten, en planeten waarvan de afstand tot de zon groter is,buitenplaneten. De binnenplaneten kunnen zich aan de hemel slechts een beperkt aantal graden ten oosten en ten westen van de zon verwijderen. Men noemt deze grootste hoekafstanden met de zon de grootste elongaties. Omdat binnenplaneten zich niet ver van de zon kunnen verwijderen zullen ze nooit om middernacht gezien kunnen worden. De buitenplaneten Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus en Pluto kunnen zich in tegenstelling tot de binnenplaneten op elke hoekafstand van de zon bevinden. Er is dus geen westelijke of oostelijke elongatie. Maar als ze veel verder van de zon staan dan de aarde zal hun jaarlijkse beweging aan de hemel trager verlopen dan de jaarlijkse beweging van de zon. Als de aardbaan helemaal binnen de baan van de buitenplaneet blijft, lijkt het alsof Mars een baan rond de aarde beschrijft. Is er een tiende planeet? Naast de bekende grotere planeten zoals de Aarde, Mercurius, Venus, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunes en Pluto is er misschien nog een tiende planeet in ons zonnestelsel. Het probleem is dat men er helemaal niet zeker van is van wat er nou precies gaande is in het zonnestelsel. De laatste jaren is duidelijk geworden dat het begrip planeet een elastieken begrip is. Dat komt doordat er in de buurt van Pluto een complete wolk van twijfelgevallen rondzweeft: de Kuipergordel. Nog niet zo lang geleden heeft men een groot object ontdekt in het zonnestelsel. Maar de meningen over dit object zijn nogal verdeeld, het is nog niet zeker of het een planeet genoemd kan worden.voorlopig heet het hemellichaam Quaoar, en bevindt zich in de Kuipergordel. Quaoar is een zwalkend object met een koers die steeds weer verandert. Er is nog meer dan dit hemellichaam alleen, er zijn waarschijnlijk meer en zelfs grotere objecten in de Kuipergordel. Daarom is het moeilijk om dergelijke objecten planeten te noemen. Ver buiten de baan van Pluto, op een afstand van zo'n vijftien miljard kilometer van de zon, bevindt zich misschien de tiende planeet. Dat blijkt uit waarnemingen van een ijzig object in de buitendelen van het Pagina 5 van 9

6 zonnestelsel. Deze superkomeet beschrijft een merkwaardige baan, die alleen te verklaren is door zwaartekrachtsstoringen van een veel groter hemellichaam. De superkomeet, die 2000 CR105 wordt genoemd, werd ruim een vijf geleden ontdekt. Hij is ongeveer vierhonderd kilometer groot, en bestaat voornamelijk uit ijs. De ontdekking op zich was niet echt bijzonder: er zijn inmiddels al een paar honderd van deze 'ijsdwergen' bekend, die zich allemaal buiten de baan van de verre planeet Neptunus ophouden. Samen bevolken ze de zogeheten Kuipergordel, genoemd naar de Nederlands-Amerikaanse planeetonderzoeker Gerard Kuiper, die het bestaan van deze gordel halverwege de vorige eeuw voorspelde. Er zijn allerlei verschillende mogelijke verklaringen voor de ongewone baan van de superkomeet bedacht. Maar de meest waarschijnlijke mogelijkheid is dat er in de verre buitendelen van het zonnestelsel een planeet ronddoolt die minstens zo zwaar is als de planeet Mars. Volgens de onderzoeker Gladman, zou het bestaan van zo'n tiende planeet ook een ander mysterie kunnen oplossen. 'De Kuipergordel lijkt een vrij plotselinge 'rand' te vertonen op een afstand van ongeveer 7,5 miljard kilometer van de zon,' zegt hij. 'Als zich op grotere afstand een Mars-achtig hemellichaam bevindt, zou die scherpe begrenzing daardoor verklaard kunnen worden.' In principe is het denkbaar dat de verre, wijde baan van 2000 CR105 geleidelijk ontstaan is door kleine, periodieke zwaartekrachtsstoringen van Neptunus via een mechanisme dat 'chaotische diffusie' wordt genoemd. Maar, aldus Gladman, uit computersimulaties blijkt dat dit een uiterst onwaarschijnlijk proces is. Het lijkt veel waarschijnlijker dat de baan ontstaan is door een plotselinge, eenmalige baanverstoring in het verleden. Maar dan moet er wel ooit een zwaar hemellichaam in de buitenste regionen van het zonnestelsel rondgezwalkt hebben. Eén mogelijkheid is dat Neptunus zelf dat zware hemellichaam is geweest. Volgens sommige theorieën over de ontstaansperiode van het zonnestelsel heeft deze reuzenplaneet in het verre verleden ooit een veel langgerektere baan beschreven. Pas later zou hij in zijn huidige, min of meer cirkelvormige baan terecht zijn gekomen. Het is ook denkbaar dat de verre buitendelen van het zonnestelsel miljarden jaren geleden bevolkt werden door een aantal 'planeet-embryo's': samenballingen van ijs en steen die de banen van de kleinere ijsdwergen verstoord kunnen hebben voordat ze zelf het zonnestelsel uitgeslingerd werden door zwaartekrachtsstoringen van een van de reuzenplaneten. Er is zelfs een mogelijkheid dat er binnen een paar jaar een ijsdwerg gevonden wordt die groter is dan Pluto (Pluto heeft een middellijn van 2320 kilometer, en wordt vergezeld door een grote maan, Charon geheten, die 1270 kilometer groot is). Het is zeker dat er nog meer grote objecten schuilhouden. Vroeg of laat zullen ze ontdekt worden door gevoelige telescopen op aarde of in de ruimte. De grote vraag is dan natuurlijk of Pluto nog wel een planeet genoemd kan worden. Pluto is overduidelijk Pagina 6 van 9

7 een Kuiper-gordelobject, en als hij nú ontdekt zou worden in plaats van in 1930 dan zou niemand het Pluto een planeet genoemd hebben. Dat hij vergezeld wordt door een relatief grote maan is ook al niet bijzonder: veel andere ijsdwergen blijken ook gezamenlijk door het zonnestelsel te zweven. Momenteel is Pluto nog verreweg de grootste ijsdwerg die bekend is, maar als ook dat niet langer het geval is, moet er serieus voor de planetaire status van Pluto getwijfeld worden. De discussie over de ware aard van Pluto laaide enkele jaren geleden ook al hoog op. Uiteindelijk ging zelfs de Internationale Astronomische Unie zich ermee bemoeien. Officieel is Pluto nog steeds een planeet, en waarschijnlijk zal dat altijd zo blijven, maar tegelijkertijd hoort Pluto natuurlijk thuis in de steeds langer wordende lijst van Kuiper-gordelobjecten. Met de ontdekking van Quaoar is de discussie opnieuw actueel. Misschien kun je concluderen dat het zonnestelsel acht planeten heeft in plaats van negen. Maar dat gaat wel heel ver, en het kan alleen bewezen worden als er in de toekomst nog grote veranderingen in het zonnestelsel voordoen. Gegevens over Quaoar op een rijtje: - Quaoar is een object in de Kuipergordel op 6,5 miljard km van de zon. - Het werd door Michael Brown en Chadwick Trujillo van het California Institute of Technology ontdekt op 4 juni 2002 en kreeg de voorlopige naam 2002 LM60. - Quaoar bevond zich op foto's gemaakt door de Oschintelescoop van de Palomarsterrenwacht in het noordoosten van San Diego. - Quaoar heeft ongeveer de halve grootte van Pluto. - In juli en augustus 2002 maakten Brown en Trujillo foto's van Quaoar met de nieuwe ACS-camera van de Hubble Space Telescope. Deze Advanced Camera for Surveys (ACS) heeft een zeer grote beeldscherpte, waardoor Quaoar niet te zien was als een punt, maar als meerder beeldpunten. Hierdoor kon de diameter bepaald worden op ongeveer km. Feiten en getallen Diameter Afstand tot de zon Satellieten Atmosfeer Temperatuur Omlooptijd rond de zon Mercurius 4880 km 57,91 miljoen km Geen Verwaarloosbaar Overdag: 350 C. s Nachts: -170 C. 88 dagen Venus km 108,21 miljoen km Geen Zeer dichte atmosfeer, bestaat voornamelijk uit koolstofdioxide 480 C 225 dagen Aarde km 150 miljoen km 1 Voornamelijk stikstofgas, met zuurstof en een beetje koolstofdioxide 22 C 365, 26 dagen Mars 6792 km 228 miljoen km 2 IJl, voornamelijk koolstofdioxide -23 C 687 dagen Jupiter km 778,3 miljoen km 16 Voornamelijk waterstof en helium -123 C 4332,6 dagen Saturnus km 1430 miljoen km Minstens 18 Voornamelijk waterstof en helium -180 C dagen Uranus km 2875 miljoen km 18 Waterstof, helium en methaan -214 C dagen Neptunes km 4504 miljoen km 8 Waterstof, helium en methaan -220 C dagen Pluto 2320 km 5915 miljoen km 1 Zeer ijle stikstofatmosfeer -220 C dagen Logboek Pagina 7 van 9

8 Logboek van Hibaaq Datum Plaats Wat gedaan? Tijd 9 maart 2005 Op school, tijdens het banduur Informatie gezocht 60 minuten 10 maart 2005 Op school, tijdens het banduur Hoofdvraag en deelvragen bedacht 30 minuten 24 maart 2005 Op school, tijdens het banduur Nog meer informatie gezocht en een plan van aanpak bedacht 60 minuten 2 april 2005 Thuis Deelvraag is er een tiende planeet uitgewerkt 30 minuten 6 april 2005 Thuis Deelvraag hoe bewegen de verschillende planeten zich uitgewerkt 60 minuten 18 april 2005 Op school, tijdens een tussenuur Puntjes op de i gezet 60 minuten Logboek van Judith Datum Plaats Wat gedaan? Tijd 9 maart 2005 Op school, tijdens het banduur Informatie gezocht 60 minuten 10 maart 2005 Op school, tijdens het banduur Hoofdvraag en deelvragen bedacht 30 minuten 24 maart 2005 Op school tijdens het banduur Nog meer informatie gezocht en een plan van aanpak bedacht 60 minuten 27 maart 2005 Thuis Deelvragen hoe is het zonnestelsel ontstaan en waaruit bestaat het zonnestelsel uitgewerkt. 30 minuten 28 maart 2005 Thuis Deelvraag uit welke planeten bestaat ons zonnestelsel uitgewerkt 60 minuten 18 april 2005 Op school, tijdens een tussenuur Puntjes op de i gezet 60 minuten Bronvermelding Voor het maken van dit kleine profielwerkstuk hebben wij gebruik gemaakt van de volgende bronnen: Het boek Solar, Algemene Natuurwetenschappen havo bovenbouw deel Nawoord Pagina 8 van 9

9 We vonden het erg leuk om dit werkstuk te maken. Gelukkig mochten we een werkstuk maken over hetzelfde onderwerp als onze presentatie. Het was niet moeilijk om informatie te vinden, omdat het een breed onderwerp is. Het was wel moeilijk om de juiste informatie er uit te halen. Maar gelukkig is het ons gelukt. We hebben heel veel geleerd over de verschillende planeten en ons zonnestelsel. In het ANW-boek is de informatie beperkt en door dit werkstuk hebben wij de kans gekregen om ons te verdiepen op het onderwerp. We vinden dit een mooie manier om ANW mee af te sluiten. We zijn uren bezig geweest met het maken van dit prachtige werkstuk. We zijn heel erg blij het met resultaat en we hopen dat u er ook tevreden mee bent! Pagina 9 van 9