Werkstuk Natuurkunde Negen planeten

Transcriptie

1 Werkstuk Natuurkunde Negen planeten Werkstuk door een scholier 1608 woorden 3 januari ,7 93 keer beoordeeld Vak Natuurkunde Planeten Ontstaan van het zonnestelsel Vlak na een explosie, de Big Bang (de Oerknal), was er in het heelal bijna alleen maar waterstofgas. Op sommige plaatsen was de dichtheid ervan iets groter dan op de andere. Daardoor trok het gas onder invloed van de zwaartekracht samen. Zo werden de sterrenstelsels gevormd. Doordat de wolken langzaam ronddraaiden en bij het kleiner worden steeds sneller gingen roteren, ontstonden platte schijven. Uit plaatselijke verdichtingen van het waterstofgas in de sterrenstelsels ontstonden sterren. Zo is ook de zon ontstaan. Tijdens het kleiner worden van de gaswolk waaruit de zon ontstond, platte deze steeds meer af. In die afgeplatte schijf vormden zich ook buiten het centrum samenklonteringen van materiaal. Hieruit ontstonden de planeten. Omdat ze allemaal in die platte schijf zijn ontstaan, bevinden ze zich ook allemaal in ongeveer hetzelfde platte vlak. Toch verklaart dit model niet helemaal het ontstaan van het zonnestelsel. Dat bestaat namelijk voor een deel uit andere elementen dan alleen waterstof. Denk maar aan de verschillende atoomsoorten waar jij zelf uit bestaat of die in de aardkorst voorkomen. Toen de zon vijf miljard jaar geleden ontstond, was het heelal al ongeveer tien miljard jaar oud. Er waren in de melkweg al heel veel sterren gevormd en later weer ontploft. Daardoor zijn ook zwaardere atoomsoorten die in de sterren waren ontstaan, de ruimte in geslingerd. De zon moet dus zijn ontstaan uit een gaswolk die verrijkt is met elementen uit andere sterren. Zij is een zogenaamde tweede-generatie-ster. Negen planeten In het midden van ons zonnestelsel staat de zon. Rondom de zon draaien negen planeten in ellipsvormige banen. Om de meeste planeten draaien manen. Doordat de zon veel dichter bij de Aarde staat dan andere sterren, wordt hun licht overdag door het zonlicht overstraald. Tussen de zon en de Aarde draaien nog twee andere planeten: Mercurius en Venus. Zij worden de binnenplaneten genoemd. De planeten die verder weg staan, heten buitenplaneten. Tussen Mars en Jupiter bevindt zich een gordel van duizenden brokstukken. Dat zijn planetoïden, meestal niet groter dan enkele tientallen kilometers. Planeten verschillen in veel opzichten van elkaar. In de bovenstaande tabel staan een aantal kenmerken op een rijtje. De Aarde is de enige planeet in het heelal waarvan we weten dat er leven is. Afstanden in het heelal Pagina 1 van 5

2 Licht heeft een snelheid van kilometer per seconde (in één seconde meer dan zeven keer om de Aarde). Zonlicht is 50 seconden naar de Aarde onderweg, ofwel ruim 8 minuten. Licht van Pluto bereikt de Aarde na ongeveer 5,5 uur. Over de afstand van de dichtstbijzijnde ster, Proxima Centauri, naar de Aarde licht 4,2 jaar. Sterrenkundigen noemen de afstand die het licht in 1 jaar aflegt, een lichtjaar. Sterlicht dat in je oog valt, toont je de ster zoals hij was op het moment dat het licht door die ster werd uitgezonden. Omdat het zo lang duurt voordat dit licht je oog bereikt, kijk je eigenlijk in het verleden. Het licht van de ster Betelgeuze dat je vandaag ziet, werd bijvoorbeeld uitgezonden in de tijd dat Columbus Amerika ontdekte. Naam Gemiddelde afstand tot de zon Omlooptijd om de zon Diameter Massa Dichtheid Tempera-tuur Gassen in de atmosfeer Aantal satellieten (manen) AE* Dagen en jaren Km ^24 kg (water = 1,0) ºC Mercurius 0, d ,318 5,4 350 CO₂ 0 Venus 0, d ,88 5,3 465 CO₂H₂O 0 Aarde 1, ,26 d ,976 5,5 15 N₂O₂Ar 1 Mars 1, d ,641 3,9-23 CO₂H₂O CO 2 Jupiter 5,203 11,9 j ,3-150 CH₄NH₃He H₂ 16 Saturnus 9,553 29,5 j ,1 0,7-180 CH₄NH₃He H₂ 23 Uranus 19, j ,78 1,3-210 H₂ He CH₄ 15 Neptunus 30, j ,6 1,6-220 CH₄ H₂ He 8 Pluto 39, j ,013 0,5-235? 1 1 AE = 1 Astronomische eenheid =149,6 miljoen kilometer Mercurius Mercurius is de planeet het kortst bij de zon en de achtste in grootte. omloopbaan: km (0,38 AE) afstand tot de Zon massa: 3,30e3 kg Mercurius heeft een klein magnetisch veld. De sterkte ervan is ongeveer 1% van dat van de Aarde. De temperatuurvariaties op Mercurius zijn de meeste extreme van heel het zonnestelsel: gaande van -180 C tot C. Omdat er geen atmosfeer met wolken en water is, is het landschap sindsdien niet gesleten. De atmosfeer bestaat uit heliumsporen. Mercurius heeft geen satellieten. De planeet draait langzaam om zijn as: één Mercurius-dag duurt bijna 59 aardse-dagen. De baan heeft ook een ongewone vorm. Alle andere planeten (behalve Pluto) hebben bijna ronde banen, maar die van Mercurius is elliptischer. De afstand tot de Zon varieert daarom van 46 miljoen kilometer tot 70 miljoen kilometer. Door de kleine afstand tot de Zon en de lange dagen, zijn er grote temperatuurverschillen. Venus Venus is de tweede planeet vanaf de Zon en de zesde in grootte. omloopbaan: km (0,72 AE) afstand tot de zon massa: 4,869e24 kg Een dag op Venus duurt langer dan een jaar. Venus draait dus heel erg langzaam om zijn as. Pagina 2 van 5

3 De atmosfeer is voornamelijk samengesteld uit koolstofdioxide. Er zijn verschillende lagen van wolken, kilometers dik, samengesteld uit zwavelzuur. Deze wolken belemmeren volledig het zicht op het oppervlak. De dichte atmosfeer produceert een broeikaseffect dat de oppervlaktetemperatuur doet stijgen tot 490 ºC (heet genoeg om lood te doen smelten).de atmosfeer bestaat bijna geheel uit koolzuur (koolstofdioxide) (96%) met een klein beetje stikstof (3%), wat waterstof, koolstofmonoxide, wat zwavelverbindingen en nog wat edelgassen (1%). Aarde De Aarde is de derde planeet vanaf de zon en de vijfde grootste. omloopbaan: km (1 AE) tot de Zon massa: 5,976e24 kg De afstand tussen de zon en de Aarde in ongeveer 150 miljoen kilometer. De Aarde heeft de grootste dichtheid van alle grote objecten in ons zonnestelsel. Het heeft ook een magnetisch veld. Geen enkele andere planeet heeft vloeibaar water aan het oppervlak. De atmosfeer van de Aarde bestaat uit 77% stikstof, 21% zuurstof en er is ook argon, koolstofdioxide en water aanwezig. Bij het ontstaan van de Aarde was er veel meer koolstofdioxide aanwezig in de atmosfeer. Maar ondertussen is de meeste koolstofdioxide verdwenen in koolstofhoudende gesteenten.er is ook een gedeelte opgeslorpt door de oceanen terwijl een ander deel verbruikt is door de planten. De kleine hoeveelheid koolstofdioxide die permanent in de atmosfeer aanwezig is, is van groot belang voor het onder controle houden van de oppervlaktetemperatuur op Aarde. Dit verschijnsel is bekend als het broeikaseffect. Het broeikaseffect houdt de gemiddelde oppervlaktetemperatuur op 35 graden ºC, zo niet zou de temperatuur schommelen tussen -21 C en +14 C. De oceanen zouden bevriezen en leven zou onmogelijk zijn op Aarde. Mars Mars, ook wel de rode planeet genoemd. is de vierde planeet vanaf de zon, de zevende in grootte en de eerste buitenplaneet. omloopbaan: km (1,52 AE) vanaf de Zon massa: 6,4219e23 kg De atmosfeer van Mars bestaat voor 95,32% uit koolstofdioxide. De andere stoffen in de atmosfeer zijn stikstof, argon, koolstofmonooxide en water. Vroeger was er op Mars water aanwezig. Mars is een kale planeet. De roodachtigekleur is afkomstig van ijzeroxide-stof, oftewel roest. Een dag duurt er iets langer dan op Aarde, en mars staat zo gekanteld dat er net als bij ons op Aarde vier jaargetijden zijn. Jupiter Jupiter is de vijfde planeet vanaf de Zon en veruit de grootste. omloopbaan: km (5.20 AE) vanaf de Zon massa: 1,900e27 kg Jupiter bestaat uit ongeveer 90% waterstof en 10% helium. Er zijn ook sporen van methaan, water, ammoniak en "gesteenten". Water, koolstofdioxide, methaan en andere eenvoudige moleculen zijn in kleine hoeveelheden aanwezig. Pagina 3 van 5

4 Omdat Jupiter vooral uit gas bestaat, is hij naar verhouding nogal licht: 300 keer zo licht als de Aarde. Jupiter speelt een belangrijke rol in het zonnestelsel. Door zijn massa buigt hij kometen van hun oorspronkelijke baan af, hij laat planetoïden uit hun baan ontsnappen Saturnus Saturnus is de zesde planeet vanaf de zon en de tweede grootste. omloopbaan: km (9,54 AE) van de Zon massa: 5,68e26 kg Saturnus bestaat ongeveer uit 75% waterstof en 25% helium met sporen van water, methaan, ammoniak en "gesteenten". De as van Saturnus is gekanteld. Daardoor zien we tijdens zijn baan de ringen steeds anders. Doordat Saturnus erg snel om zijn as draait, is er een uitstulping bij de evenaar gevormd. Het heeft de geringste dichtheid van alle planeten. Saturnus zie je gemakkelijk voor een ster aan. Met een kleine telescoop kun je de ringen en de grootste maan zien. Uranus Uranus is de zevende planeet vanaf de zon en de derde grootste (in diameter). omloopbaan: km ( AE) vanaf de Zon massa: 8,686e25 kg De atmosfeer van Uranus bestaat uit ongeveer 83% waterstof, 15% helium en 2% methaan. Beide polen van Uranus hebben dezelfde temperatuur, ook als ze van de zon zijn afgekeerd. Uranus bestaat voornamelijk uit gesteenten en verschillende vormen van ijs met slechts 15% waterstof en een klein beetje helium. Vreemd is de hoek waarin Uranus rond de Zon draait. De planeet is 98º gekanteld en ligt dus op zijn kant. De blauwe kleur van Uranus is het gevolg van de absorptie van het rode licht door methaan in de bovenste atmosfeer. Je kunt Uranus niet met het blote oog zien. Neptunus Neptunus is de achtste planeet vanaf de zon en de vierde grootste. omloopbaan: km (30,06 AE) vanaf de Zon massa: 1,0247e26 kg De samenstelling van Neptunus is vergelijkbaar met Uranus: verschillende vormen van "ijs" met gesteenten en ongeveer 15% waterstof en een klein beetje helium. De atmosfeer bestaat voornamelijk uit waterstof en helium met een kleine hoeveelheid methaan. De blauwe kleur van Neptunus is het gevolg van absorptie van rood licht door de methaan in de atmosfeer. Pluto Pluto is de verste planeet van het zonnestelsel en veruit de kleinste. omloopbaan: km (39.5 AE) gemiddelde afstand tot de zon Pagina 4 van 5

5 massa: 1,27e22 kg De samenstelling van Pluto is niet bekend, maar uit de dichtheid kan men afleiden dat het waarschijnlijk een mengsel is van 80% gesteenten en 10% waterij. Het oppervlak lijkt te zijn bedekt met ijs van methaan, stikstof en koolstofdioxide. Pluto is de kleinste, koudste en buitenste planeet in het zonnestelsel. Pluto is als enige buitenplaneet niet door de Voyager 2 bezocht. Daarom weten we niet veel over hem. Wat we wel weten is dat Pluto een vreemde, langwerpige baan heeft. Daardoor loopt Pluto s afstand tot de Zon uiteen van 4400 tot 7400 miljoen kilometer. In 20 van de 248 jaar die zijn baan duurt, bevindt Pluto zich binnen de baan van Neptunus. De baan staat ook 17º gekanteld ten opzichte van de andere planeten. Pagina 5 van 5