Samenvatting door Eline 1780 woorden 22 maart keer beoordeeld. Sterren Melkwegstelsels Clusters Superclusters

Transcriptie

1 Samenvatting door Eline 1780 woorden 22 maart keer beoordeeld Vak Anders Drempel 2: sterren en elementen (13,6 miljard jaar geleden) How and why do individuals change their minds? Ingrediënten Goldilocks-voorwaarden Complexiteit Waterstof en helium Zwaartekracht Sterke kernkracht Fusie Kleine variaties in de dichtheid van materie in het hele universum: Daardoor kon de zwaartekracht materie samentrekken in de steeds dichter wordende wolken, waarin de temperatuur steef terwijl ze gevormd werden. Temperaturen van meer dan 10 miljoen graden celcius: Heet genoeg voor de sterke kernkracht om protons te fuseren en enorm veel energie vrij te maken. Hot spots: Er ontstonden plaatsen in het universum waar genoeg energie en materie was om geheel nieuwe goldilocks-voorwaarden te creëren. Nieuwe structuren: Sterren Melkwegstelsels Clusters Superclusters Theorie van relativiteit van Einstein: E=MC², materie kan omgezet worden in energie en vice versa. Protonen + Lichtere elektronen (gevormd door protonen)= neutronen Door nucleosynthese (hulp van de energie van de oerknal) ontstonden lichte elementen zoals waterstof en helium Door de (slechts kleine) temperatuurveranderingen in het heelal ontstonden sterren. Warme stukjes hadden meer last van zwaartekracht en zakten naar elkaar toe waardoor de zwaartekracht harder drukte waardoor wolken met atomen vormden. De protonen smelten samen en stralen energie uit. Waar de dichtheid in het universum hoger lag, nam de expansie af door zwaartekracht. Sommige regio s stortten in, en door de aantrekkingskracht van buitenaf gaan de ingestortte regio s roteren. Hawking beschrijft dit in A briefer history of time. De meeste sterrenstelsels draaien om een zwart gat. Pagina 1 van 6

2 Als een grote ster sterft met een knal waarbij nevel ontstaat met daarin alle elementen die wij kennen, noemen we dat een supernova Sterren stierven en lieten hoge temperaturen achter die met waterstof en helium nieuwe elementen lieten ontstaan. Ster -> rode reus -> nevelwolk. Zwaartekracht zorgt voor het samenpersen van sterren, daarbij ontstaat hitte, de waterstofatomen smelten samen en vormen helium. Hierbij komt energie vrij waardoor de ster oplicht. Als de waterstof op is wint de zwaartekracht en stort de kern in, hier blijft de temperatuur stijgen. De helium begint te smelten en de kernen smelten samen. Hierbij zwelt de ster op en wordt een rode reus. Binnen wordt koolstof-12 geproduceerd, dit betreft de hele aardse voorraad. Elk koolstofprotoon in elk levend wezen komt dus uit een sterrenkern. Door die hitte ontstaat ook zuurstof. De rode reus verbrand nog 1 miljoen jaar helium en vormt de elementen tot en met ijzer(26). De ster wordt instabiel en de atmosfeer stort in, waardoor zuurstof, koolstof enz in een planetaire nevel achterblijven. De ster krimpt tot een witte dwerg. De andere elementen ontstaan door middel van een supernova, de Betelgeuse is een goede toekomstige kandidaat. Drempel 3: atomen en molecule (13,2 miljard jaar geleden) How can looking at the same information from different perspectives pave the way for progress? Ingrediënten Goldilocks-voorwaarden Complexiteit 92 elementen zijn door de ruimte verspreid. Elk heeft zijn eigen structuur Sterren die alle waterstof verbrand hebben: Dit en eigenschappen. Elementen vormen Stervende sterren (vooral leid tot sterren die door fusie elementen zo zwaar met andere elementen chemische grote) als ijzer produceren. verbindingen die meer complexe structuren en interacties hebben. Chemie is geboren. Grote sterren storten in elkaar: Dit leid tot supernova s waarin de condities aanwezig zijn om Zwaartekracht de meeste elementen van het periodiek systeem te produceren, waarbij ze de ruimte in geslingerd worden. Fusie 3.1 Democritus geloofde dat de kleinste deeltjes atomen zijn, terwijl Aristoteles geloofde dat je oneindig de deeltjes zou Pagina 2 van 6

3 kunnen splitsen. Democritus bleek gelijk te hebben. Atomen bestaan uit: Protonen: positief geladen, te vinden in de kern Neutronen: niet geladen, ook in de kern Elektronen: negatief geladen, bevinden zich in banen rondom de kern Protonen en neutronen zijn opgebouwd uit quarks (fundamentele deeltjes: niet verder opdeelbaar). Het periodiek systeem is bedacht door Dmitri Mendelev. De H betekent hydrogeen (waterstof), de C betekent carbon (koolstof). De H is altijd 1 en de C is altijd 6, dit geeft aan hoeveel protonen er in de kern zijn. Neil degrasse Tyson: We are all connected to each other biologically, to the earth chemically and to the rest of the universe atomically. 3.2 Atomen gaan verbindingen aan die moleculen vormen. Waterstof bestaat bijvoorbeeld uit 2 waterstofatomen (H), en 1 zuurstofatoom (O). Verschillende bindingen zorgen voor verschillende stoffen, hoe sterker ze zich verbinden, hoe sterker het materiaal. De verbindingen bestaan uit elektronen, een atoom wil zijn buitenste schil volmaken met elektronen, zoals bij sterke edelgassen. 3.3 Een paar feitjes over atomen en moleculen van Bill Bryson: In een cm³ zitten 45 miljard miljard moleculen. Als je een atoom vergelijkt met een millimeter is het verschil even groot als de dikte van een a4tje en The Empire State building. Atomen zijn heel duurzaam: zij recyclen voor eeuwig, wij zijn dus reïncarnaties. Een atoom bestaat uit een kern met daaromheen draaiende elektronen met daartussen heel veel lege ruimte. Griekse(Ionische) natuurfilosofen stelden dat alles is opgebouwd uit de vier elementen: vuur, water, lucht en aarde. Zij verenigen zich op verschillende manieren met elkaar en vormen dus de aarde. Aarde en water delen de eigenschap koud, terwijl vuur en lucht de eigenschap droog delen. Het boeddhisme gaat ook uit van deze vier elementen. Carl Sagan schreef vele boeken over de natuurwetenschap. Drempel 4: de aarde en ons zonnestelsel (4,5 miljard jaar geleden) How and why do theories become generally accepted? Pagina 3 van 6

4 Ingrediënten Goldilocks-voorwaarden Complexiteit Sterren Chemie in de ruimte Accretie Wolken van chemisch rijke materie draaien in verschillende banen rond sterren. Ze worden samengetrokken door zwaartekracht, accretie en toevallige botsingen. Astronomische lichamen, rijker dan sterren: Planeten Planetenstelsels Kometen/asteroïden Complexere structuren: Ons zonnestelsel De belangrijkste taak van Voyager I is het maken van foto s. Dit apparaat heeft de golden record bij zich, een bericht aan ander intelligent leven. Een beroemde foto is A pale blue dot omdat de aarde slechts een pixel groot is Ons zonnestelsel ontstond 4,5 miljard jaar geleden, vlak na het ontstaan van de zon. 2% van ons materiaal bestaat uit elementen zwaarder dan waterstof en helium, de andere elementen ontstonden tijdens een supernova. Gek genoeg bestaat 90% van onze aarde uit zware elementen zoals ijzer, zuurstof en magnesium. Door een supernova bleef er een gaswolk over waarin reacties plaatsvonden en onze zon ontstond door het instorten van materie door de zwaartekracht. Hier in deze wolk ontstonden bindingen waaruit planeten ontstonden. De wolk begon te draaien waardoor er een disk ontstond (de wolk werd steeds platter. In het center werd het steeds warmer, waardoor kernfusie plaatsvond en de zon werd geboren. Zo n disk wordt een proplyde genoemd. Uit o,1% van die disk ontstond het zonnestelsel. De hitte zorgde ervoor dat gassen naar de buitenkant van het stelsel werden gedreven, waar de gasachtige planeten Jupiter, Saturnus, Uranus & Neptunus ontstonden. De zwaartekracht zorgde voor rotsen aan de binnenkant van het stelsel, die trokken meer stenen aan (accretie) en werden planeten Het proces van accretie duurde miljoen jaar. De aarde was heet om 3 redenen: Er was veel straling door de supernova Als er puin insloeg ontstond er hitte Vooral in het centrum was er door de hoge druk sprake van een hoge temperatuur De aarde smolt door de hitte waardoor de aardlagen zich vormden. De zwaarste materialen zakten naar beneden (ijzer bvb) waardoor de aarde een magnetisch veld heeft en wij beschermt zijn tegen straling van de zon. Geologie: De studie van de aarde, haar geschiedenis en de processen die haar vormen of gevormd hebben Pagina 4 van 6

5 Doordat de planeten in ons zonnestelsel zo ver uit elkaar staan, is er heel veel ruimte. Mercurius: Deze kleine planeet lijkt op onze maan door de kraters. Overdag kan het 450 graden worden en in de nacht Venus: Door een atmosfeer wordt het hier warmer dan op Mercurius. Deze planeet lijkt op de aarde, maar deze is omringt door een deken koolstofdioxide. De bewolking weerkaatst veel zonlicht. Aarde: 150 Kilometer van de zon af. Wij reizen met 30 km per seconde rond de zon. Mensen verplaatsen zich van west naar oost met m per uur (asdraaiing). Mars: Bevat ook de goldilocks, maar de lucht is hier 100x zo ijdel op aarde, en bevat veel koolstofdioxide. Deze planeet ziet eruit als een rode punt en noemen we ook wel de rode planeet. Jupiter: De eerste gasreus van links gezien. Deze is 1.300x zo groot als de aarde. Jupiter bestaat uit helium en waterstof. Saturnus: Deze planeet is 764x zo groot als de aarde, maar 95x zo zwaar. Alleen Saturnus zou blijven drijven als we in water zouden vallen. Uranus & Neptunus: Dit zijn gasreuzen e tweeling van elkaar. De atmosfeer bestaat uit methaan, helium en waterstof. Elke pool heeft een zomer en een winter van 21 jaar op Uranus doordat deze op de zijkant ligt. Minder Vaak Alcohol Maakt Je Studie Uitslagen Nog Positiever Pagina 5 van 6

6 Doordat de zon ons warmte en licht geeft, hebben wij seizoenen. Dit komt ook doordat de aarde niet recht staat op zijn as. In delen van het jaar krijgen sommige delen op aarde meer of minder zonlicht, waardoor er temperatuurverschillen zijn. De invalshoek is ook van invloed op de temperatuur, met een grote invalshoek is de temperatuur lager (polen). De zon komt op in het oosten en gaat onder in het westen. In de zomer staat de zon recht op de Kreeftskeerkring (23 graden Noorderbreedte). Op het zuidelijk halfrond zijn de seizoenen juist omgekeerd en is juli winter. 21 Juni is de langste dag licht in Nederland, met ongeveer 16 uur. Op 21 december is er maar 8 uur licht, waardoor het de kortste dag van het jaar is Geografie betekent letterlijk: Leren over de aarde. Bij fysische geografie spreken we over de natuurlijke verschijnselen. Hierbij wordt gekeken naar de oudheid van de gesteenten. Geologen onderscheiden bepaalde tijdschalen: Eon: Tijdvak van een half miljard jaar of meer. Era: Meerdere honderden miljoenen jaren. Periode: 10 miljoen jaren. Tijdsneden: Tijdbestek van miljoenen jaren. Hadeïcum: He tijd waarin accretie plaatsvond. (Hades = god van de onderwereld-hel) Krijt: Tijd van de dinosauriërs. Door fossielen en stenen te onderzoeken kunnen we het klimaat bepalen en de tijd Alfred Wegener staat bekend om zijn theorie in 1912 dat de continenten ooit aan elkaar hadden vast gezeten en door platentektoniek uit elkaar waren gedreven (continentale drift). Hij bewees dit met empirisch bewijs: de bergketens in Brazilië en West-Afrika waren gelijk en leken door te lopen. Hij bedacht de naam Pangea. Eerst werd zijn theorie niet geloofd, maar toen werden er vulkanen op de zeebodem gevonden, hier komt lava uit die de oceaankorst uit elkaar duwt. Als een oceaankorst onder een continentale korst duikt noemen we dat subductie. Bergen ontstaan door het botsen en kreukelen van continentale platen. Aardbevingen ontstaan als twee platen zich langs elkaar bewegen en er druk opbouwt De atmosfeer/dampkring is een heel dun laagje dat het leven op aarde mogelijk maakt. Deze bestaat voor een deel uit de troposfeer: de onderste laag van de dampkring, 80% van de lucht bevindt zich in deze laag. Alle weersverschijnselen komen ook voor in deze laag. Deze laag is 10 km dik. Pagina 6 van 6