Introductie Team-N Planeten
Introductie Het is vierhonderd jaar geleden dat de Italiaan Galileo Galilei voor het eerst een telescoop op de nachthemel richtte. Dat moment zien we nu als het begin van de wetenschap sterrenkunde. Natuurlijk is het niet mogelijk om het échte begin daarvan aan te geven, want al zolang we bestaan proberen we uit te vinden hoe die mysterieuze sterrenhemel werkt. Maar sinds Galilei is sterrenkunde in een stroomversnelling gekomen, waarbij we door belangrijke ontdekkingen en betere apparatuur steeds meer kunnen zien en uitleggen. En in die vierhonderd jaar is het ook pijnlijk duidelijk geworden hoe weinig we eigenlijk weten. Voor ieder opgelost raadsel komen er twee nieuwe bij, en zelfs nu weten we van 85% van het heelal niet wat het is. Vandaag kom je, door middel van opdrachten en onderzoek, een beetje meer te weten over het zonnestelsel. Ook ga je een kijkje nemen in de ruimte, in het planetarium. 1. Bekijk het Fragment: 'De Oerknal', televisie-college door Robbert Dijkgraaf (de Wereld draait door university) (t/m 11.47 min.) 2. Gezamenlijke brainstorm op het bord: - Welke planeten kennen we? - Wat is een planeet eigenlijk? - Planeten geven zelf geen licht, hoe komt het dat we ze toch kunnen zien?
Wat is een planeet: Een planeet is een hemellichaam dat een baan om een ster beschrijft. In ons zonnestelsel cirkelen negen (eigenlijk acht) planeten om de zon. Een aantal planeten kun je met het blote oog zien. De bekendste planeet die je goed kunt zien is Venus, vooral rond zonsondergang of zonsopkomst. Het lijkt dan net een hele heldere ster. Venus wordt dan ook wel morgenster of avondster genoemd. Afspraak: Je mag een hemellichaam alleen maar planeet noemen als het zich bevindt in een baan rond een ster, het een atmosfeer heeft, het de omgeving van haar baan schoongeveegd heeft, het nagenoeg rond is. Pluto is geen planeet meer Tot voor kort waren er negen planeten: Aarde, Mars, Mercurius, Venus, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus en Pluto. In augustus 2006 veranderde dit. Pluto wordt nu geen planeet meer genoemd, maar dwergplaneet. Pluto was de kleinste planeet van ons zonnestelsel. Sinds de ontdekking van Pluto, in 1930, werd er constant ruzie gemaakt. Was Pluto eigenlijk wel een planeet? Veel mensen zeiden dat Pluto te klein was om een planeet te zijn. Het was in die tijd niet duidelijk wat het woord planeet precies inhield. Er bestond een vage omschrijving: een planeet draait een rondje om de zon en geeft zelf geen licht. Pluto draaide geen rondje, maar een rare scheve baan. Er was nog een reden waarom sommige mensen Pluto geen planeet wilden noemen. In de loop van de tijd werden er namelijk nog duizenden andere hemellichamen ontdekt. Dit zijn voorwerpen in het heelal, zoals de zon, planeten en meteoren. Deze hemellichamen werden niet allemaal planeet genoemd omdat er dan ontelbaar veel planeten zouden zijn. In augustus 2006 kwamen 2.500 astronauten uit de hele wereld bij elkaar. Zij besloten de hemellichamen in te delen in drie categorieën: planeten, dwergplaneten en kleine hemellichamen. Door deze indeling bleven er acht echte planeten over en werd Pluto een dwergplaneet. Ook bedachten de astronauten een paar eigenschappen voor de hemellichamen, zodat het voortaan duidelijk is of iets een planeet is of niet. Zo herken je een planeet Een planeet kun je nu aan verschillende eigenschappen herkennen. Een planeet maakt een baan om de zon en produceert geen energie. Dit betekent dat hij geen licht geeft, zoals een ster. Verder is een planeet bolvormig en is het geen maan. Dwergplaneten Een dwergplaneet heeft bijna dezelfde eigenschappen. Het enige verschil tussen een planeet en een dwergplaneet is dat planeten geen andere hemellichamen op hun baan hebben. Dwergplaneten hebben dit wel, zij zijn te klein om deze van hun weg te stoten. Pluto heeft veel hemellichamen om zich heen, waardoor hij een dwergplaneet genoemd wordt.
3. Bedenk een ezelsbruggetje Negen (eigenlijk acht) namen onthouden is nog niet eenvoudig. Vooral niet als je nog maar weinig weet van de planeten. Bedenk een ezelsbruggetje voor de volgorde van de planeten vanaf de zon. Zorg ervoor dat je een kloppende, lopende zin maakt. Dat maakt het ezelsbruggetje makkelijker te onthouden. Het mag ook in het Engels! Voorbeeld: Maak Van Acht Meter Japanse Stof Uw Nieuwe Pyjama. M V A M J S. U N P 4. Planeetnamen en dagen Zelfs de namen van de dagen van de week zijn in verschillende talen van ons zonnestelsel afgeleid. De namen van de dagen in het Latijn staan hieronder. a. Zet de namen van de bijbehorende bij de Romeinen bekende planeten eronder. b. Zet de namen van de dagen in het Frans daar weer onder. a. dies solis dies lunae dies martis dies mercurii dies jovis dies veneris dies saturni. b. 5. Wereldbeeld Het geocentrisch wereldbeeld gaat uit van een stelsel met de aarde als middelpunt voor de beschrijving van hemelverschijnselen (geo=aarde). Het heliocentrisch wereldbeeld gaat uit van een zonnestelsel met de zon in het middelpunt. Welk wereldbeeld had men vroeger en welk wereldbeeld heft men nu? Waarom? 6. Leven op en buiten de aarde Ruimteonderzoekers zijn uit nieuwsgierigheid, om te weten hoe het heelal in elkaar zit, op zoek naar planeten buiten ons eigen zonnestelsel. Of er leven buiten de aarde is, maakt het extra interessant en uitdagend. Je kan niet zomaar op iedere planeet leven, er zijn een aantal voorwaarden om ergens te kunnen leven. Bekijk: www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20060208_dampkring01 En lees onderstaand krantenartikel (volgende blz.). Welke voorwaarden (minimaal 5) voor het kunnen leven op een planeet worden in de teksten op de vorige bladzijde én in het filmpje genoemd?
Planeet ontdekt die op aarde lijkt Amsterdam, 25 apr 2007 Europese wetenschappers hebben buiten ons zonnestelsel een planeet ontdekt die op de aarde lijkt. De nieuwe planeet is meer dan vijf keer massiever dan de aarde. De planeet draait op zeer korte afstand rond de rode dwergster Gliese 581. Die staat op een afstand van 20,5 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Weegschaal. Of water daadwerkelijk aanwezig is op de planeet is niet bekend. De planeet kan ook droog en rotsachtig zijn. De planeet is ontdekt met behulp van een telescoop van het European Southern Observatory (ESO) in Chili. Om hun ontdekking te doen, gebruikten zij een zeer gevoelig instrument dat kleine schommelingen meet in de snelheid van de ster, veroorzaakt door de zwaartekracht van een planeet. Sinds 1995 zijn buiten ons zonnestelsel 227 planeten ontdekt. De meeste zijn gasreuzen, zoals Jupiter, waar leven niet voorkomt. De Nederlandse deskundige op het gebied van aardachtige planeten, Daphne Stam, noemt de vondst een mooie ontdekking. Tegelijk tempert de medewerkster van het Nederlandse instituut voor ruimteonderzoek SRON de verwachtingen. Dat er water zou zijn op het oppervlak is wat voorbarig, al is het natuurlijk leuk om over na te denken. Water is een voorwaarde voor leven, maar eventuele uitbarstingen van sterrenvlammen kunnen dat onmogelijk maken. Die kunnen juist bij een rode ster veel voorkomen. Ook zijn planeten, die net als de jongste ontdekking dicht bij een ster staan, vaak met een zijde naar hun ster gekeerd. Dan kan een kant heel koud zijn en een andere heel heet. Dan krijg je ook rare effecten. Het duurt vermoedelijk nog jaren voor er meer duidelijk wordt over de planeet bij Gliese 581, aldus Stam. Daar zijn nieuwe satellieten en technieken voor nodig. Dat zal nog wel een jaar of tien duren. Bron: De Telegraaf
7. Groepjes maken Ga in groepjes van 3 of 4 bij elkaar zitten (de docent maakt de groepjes, zorg ervoor dat er 8 groepjes zijn). In deze groepjes ga je aan de slag met een aantal opdrachten. Aan het einde van de dag is het de bedoeling dat je samen je bevindingen presenteert aan de klas. 8. Kennistest Doe met je groepje onderstaande kennistest, zonder gebruik te maken van internet of boeken. Geef bij elke stelling aan of die stelling juist/ onjuist is. Bekijk aan het einde van de dag of je de antwoorden goed had. Vragen Ja Nee A B C D E F G H I J K L M De zon draait in 24 uur rond de aarde De aarde is de enige planeet met een maan Het heelal is ongeveer 5 miljoen jaar oud Bij een zonsverduistering staat de aarde in de schaduw van de maan Bij een maansverduistering staat de maan achter de zon Buiten de dampkring is er geen aantrekkingskracht van de aarde De zon is eigenlijk een doodgewone ster De maan draait in iets meer dan 24 uur rond de aarde Vallende sterren zijn meteoren die in de dampkring van de aarde verbranden Rond de zon draaien negen planeten De planeten bewegen rond de zon onder invloed van de gravitatiekracht van de zon Het zonnestelsel is een onderdeel van het Melkwegstelsel Een deel van de sterren die we aan de hemel zien zijn eigenlijk complete Sterrenstelsels 9. Groepsopdrachten Verdeel de planeten over alle groepen (laat Pluto buiten beschouwing). Iedere groep krijgt dus een andere planeet om te onderzoeken, daarnaast heeft elke groep een speciale opdracht. Aan het einde presenteer je alle informatie die je gevonden hebt. Je kan met je groepje informatie zoeken op de computer, hou er wel rekening mee dat er niet genoeg computers zijn voor iedereen, dus neem per groepje één computer.
Maak een portret van jullie planeet: - Waar komt de naam van jullie planeet vandaan? - Zoek een betrouwbare bron en vul voor jullie planeet de tabel in (aan het einde van de dag kunnen we samen met de klas de rest van de tabel invullen) - Ga op zoek naar de dampkring van jullie gekozen planeet. Welke stoffen zitten er in de atmosfeer? Zet de percentages erbij. - Wat is de daglengte en de betekenis/gevolgen daarvan en wat is de jaarlengte en de betekenis/gevolgen daarvan? - Zoek vier foto s met bij elke foto een bijschrift waarin duidelijk staat wat er te zien is (kijk bv op de website van Astronomical Picture of the day). Zet ze in een PowerPoint zodat je ze via de beamer kan laten zien. - Hoe ziet jullie planeet er uit? - Wat is er bijzonder aan jullie planeet? - Zou je er kunnen leven? Waarom wel/ niet? Kijk naar de temperatuur, of er water is en in welke vorm - Voer de creatieve opdracht (zie volgende blz.) uit die bij jullie planeet hoort op originele manier uit Planeet Mercurius Venus Aarde Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus Afstand tot de zon in AE* km Afstand tot de aarde in AE* km Diameter in km Massa in kg Temp. - Min - Gem - Max In hoeveel dagen om de zon In hoeveel dagen om eigen as * De afstanden tussen de planeten onderling of tot de zon zijn zo gigantisch groot, dat de astronomen een nieuwe lengte-eenheid moesten vinden om hun berekeningen te vereenvoudigen. Ze hebben de AE gekozen. Een AE betekent Astronomische Eenheid dat is 150 miljoen kilometer (net zoveel als de afstand van de zon naar de aarde).
Creatieve opdracht per planeet: Mercurius Maak met je groep een ruimtelijk schaalmodel van ons zonnestelsel met een heliocentrisch wereldbeeld. Je kan er allerlei materialen voor gebruiken, je kan ook zelf bollen maken. Let op de grootte en van de planeten en de juiste afstanden tot elkaar en de zon. Venus Laat de bewegingen van elke planeet zien door middel van een performance met leerlingen uit de klas. Je moet de performance doen met leerlingen uit andere groepjes, je kan dus niet oefenen maar moet hen ter plekke in de juiste houding weten te krijgen en houden. Een goede voorbereiding is vereist. Aarde Maak met je groep een ruimtelijk schaalmodel van ons zonnestelsel met een geocentrisch wereldbeeld. Je kan er allerlei materialen voor gebruiken, je kan ook zelf bollen maken. Let op de grootte en van de planeten en de juiste afstanden tot elkaar en de zon. Mars Maak een planeten spel/ universum spel wat met de hele klas gespeeld kan worden. Het mogen ook een paar kleine spellen zijn. Jupiter Maak een ruimtelijk model van de Melkweg. Saturnus Maak een quiz met verschillende soorten vragen (luistervragen, tekenvragen, doe vragen, etc.) voor de andere leerlingen in de klas over het universum. Uranus Verdiep je in de astrologische sterrenbeelden, wat hebben zij met de sterren te maken? Geef een originele presentatie (dus geen PowerPoint) hierover. Neptunus Maak een strip (op groot formaat: een vakje op een A4) over het ontstaan van ons zonnestelsel. Bij de presentatie presenteer je: - het portret van jullie planeet - de creatieve opdracht
10. Vergelijken met de klas Als elk groepje de tabel heeft ingevuld kan de tabel overgenomen worden op het bord, zodat iedereen alle gegevens kan noteren. Daarna kan je de planeten vergelijken: Zet de planeten op volgorde. Je kan afkortingen gebruiken bij het invullen: Afstand tot de zon in AE* km Afstand tot de aarde in AE* km Diameter in km 1 2 3 4 5 6 7 8 Mer Ven A Mar Jup Sat Ur - Nep Massa in kg Temp. - Min - Gem - Max In hoeveel dagen om de zon In hoeveel dagen om eigen as - Wat valt op? - De volgorde van Massa is niet gelijk aan de volgorde van diameter. Geef een mogelijke verklaring: - Wat voor verband is er tussen de afstand tot de zon en de temperatuur? Hoe... de afstand, des te... de temperatuur op de planeet. - Er is een uitzondering op dat verband, dat is Venus. Geef een mogelijke verklaring.
Verdiepingsopdrachten A. Welke planeten kun je niet met het blote oog zien? B. Welke planeten lijken het meest op de aarde? C. Hoeveel uur zou je met een auto, die 120 km per uur rijdt, onderweg zijn naar de zon? D. Maak twee tekeningen op A4 met de zon, de aarde en Mars. De eerste met de aarde en Mars aan dezelfde kant van de zon en de tweede met de aarde aan de ene kant en Mars aan de andere kant van de zon. Teken de afstanden (zelf berekenen) zo goed mogelijk op schaal. - Bereken de kortste afstand aarde - Mars in km. - Bereken de langste afstand aarde - Mars in km. E. Bellen met thuis? Lees eerst het persbericht hieronder van de Mars Society Nederland, 7 dec 2006. Om een bemande missie naar Mars dichterbij te halen heeft de Mars Society o.a. het Mars Desert Research Station (MDRS) in gebruik. Daar zal van 3-18 maart 2007 een 12 jarige Nederlandse scholiere tot de bemanning behoren. Iahu-Anat Westenberg, scholiere van het Krimpenerwaard College in Krimpen aan den IJssel, zal begeleid door haar leraren biologie en techniek en door het Remote Science Team van de Mars Society, enkele experimenten uitvoeren tijdens haar 2 weken dienst. Waaronder het kweken van sterrenkers in de kas die bij het station hoort Haar klasgenoten zullen via webcams haar verrichtingen kunnen volgen en zullen via e-mail contact met haar kunnen houden. Weliswaar zal Iahu- Anat in Full Sim (volledige Marssimulatie, dus niet zonder ruimtepak naar buiten) op het station verblijven, maar dataverkeer is mogelijk tussen Mars en Aarde en dus ook tussen het MDRS en Krimpen. Voor Iahu-Anat komt met haar komende missie een droom van jaren uit. - Bereken de tijd die een radiosignaal er over doet om van Mars de aarde te bereiken, als de afstand het kortst is. - Leg uit hoe lang duurt het voor de Marsonderzoeker het antwoord hoort. F. De zon is een heel gewone ster die licht uitzendt doordat er in het binnenste van de zon kernfusie plaatsvindt. Het licht van de zon doet er 8 minuten over om de aarde te bereiken. Hoe komt het dat de zon in de zomer hoger aan de hemel staat?
Spel: Planetenpinkelen Je zit met z n allen om de tafel en iemand heeft de beurt om spelleider te zijn. Hij of zij mag de commando s geven. De spelleider (in de eerste ronde de docent) zit zo dat iedereen hem goed kan zien. De spelleider kan de volgende commando s geven: commando planeet x, commando ruimtereis en commando stop. Bij commando planeet x maken de spelers het gebaar dat bij planeet x hoort ( die gebaren staan op de volgende bladzijde) en bij commando ruimtereis trommelen de spelers met de beide pinken op de tafel. Bij commando stop doet niemand meer iets, de handen zijn van tafel af. De spelers moeten de commando s zo snel en zo nauwkeurig mogelijk opvolgen. Wie zich vergist of de handelingen niet snel genoeg uitvoert is af. De spelleider volgt de commando s zelf ook op, maar hij mag de spelers misleiden door andere handelingen uit te voeren dan de commando s die hij geeft. Bovendien mag hij ook op een andere manier de spelers misleiden, hij kan namelijk planeet x of ruimtereis zeggen zonder commando erbij te noemen. In dit geval mag hij wel de handelingen uitvoeren, maar de spelers beslist niet. Zij mogen alleen een handeling uitvoeren wanneer er commando voor wordt gezegd. Planeet Handeling Mercurius Bibberen, puffen Overdag warm, s avonds koud Venus Ontploffing maken met handen Vulkanen en explosies Aarde Hartklop nadoen met hand voor borst Leven mogelijk Mars Golfjes maken met hand Stromend water bewezen Jupiter Armen spreiden Grootste planeet Saturnus Cirkelbeweging boven hoofd Ringen en manen Uranus Scheef zitten Gekantelde as Neptunus Bibberen Ver van de zon: koud Pluto Ineengedoken zitten Kleinste planet (dwergplaneet)
Opzoektips en Internetsites Binas In Binas tabel 31 staan gegevens over de planeten van ons zonnestelsel. In die tabel staan onder andere de afstand r tot de zon en de omlooptijd T rond de zon. a Zet in een diagram de omlooptijd T (verticaal) uit tegen de afstand r (horizontaal) van de verschillende planeten. Teken in dit diagram met een kromme lijn het verband tussen T en r.de afstand r tot de zon is de straal van de (cirkel)baan van een planeet rond de zon. De snelheid v van een planeet in zijn baan rond de zon is dan te berekenen uit de omtrek van de (cirkel)baan en de omlooptijd: v = s = 2 π r t T In Binas tabel 33b staan gegevens over de straal R van de zon en de planeten. Afstanden: Tijd: 1 km = 1000 m 1 h (uur) = 3600 s 1 AE (Astronomische Eenheid) = 1,50 1011 m 1 d (dag) = 24 h 1 ly (lichtjaar) = 9,46 1015 m 1 y (jaar) = 365,2345 d Internet sterrenkunde.startkabel.nl/ www.lnqs.com/ruimtevaart/ Twee goede startpunten voor het zoeken naar sterrenkundige informatie. www.astronomie.nl/ Het actuele nieuws uit de Nederlandse sterrenkunde. Op de website staan een encyclopedie, een beeldbank en aparte pagina s voor scholieren en docenten. allesoversterrenkunde.nl/ Nieuws en achtergrondinformatie over sterrenkunde en ruimteonderzoek. De rubriek hemelverschijnselen geeft een lijst van opzienbarende objecten die op dat moment met het blote oog zichtbaar zijn. De rubriek sterrenhemel toont de sterrenhemel van dat moment boven Nederland. www.kennislink.nl/web/show?id=100549 Een van de meest bezochte populairwetenschappelijke websites in het Nederlandse taalgebied. Deze sectie is gewijd aan de sterrenkunde. www.spacepage.be/ Goede informatieve sterrenkundige artikelen. www.sterrenkunde.nl/index/ Informatie over de sterren, de planeten en de rest van het heelal, opgezet door de JongerenWerkGroep (JWG) voor Sterrenkunde. Er is een encyclopedie en een lijst van alle publiekssterrenwachten in Nederland, voor het geval je er eens een wilt bezoeken. www.nasa.gov/ De website van de NASA, de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie. solarsystem.nasa.gov//index.cfm