H10.1 Aarde, zon en maan

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

H10.1 het zonnestelsel

Planning van vandaag

• Verschillende wereldbeelden
• Vorming van het zonnestelsel
• De acht planeten
  
• Dwergplaneten
  

Verschillende wereldbeelden

In de oudheid zijn er twee modellen voor gesteld hoe het zonnestelsel is opgebouwd. Een daarvan is het plaatsen van de aarde in het centrum van het zonnestelsel. Dit wordt het geocentrisch model genoemd. Geo komt van het Griekse woord voor aarde, en centrisch is het bijvoeglijk naamwoord voor centrum. Dus aarde in het centrum. Het andere model is het heliocentrisch model. Helios komt van het Griekse woord voor de zon.

Volgens Torrah, de bijbel en de koran, is er boven ons hoofd een koepel. Daarin verplaatsen de sterren, de zon, de maan en de planeten. Maar sinds de oudheid weten mensen al dat de aarde rond is. (Eratosthenes had deze berekening gemaakt). Dus mensen hebben uiteindelijk gekozen voor een geocentrisch model. Wij mensen immers zijn de belangrijkste levensvormen, dus dan zal de positie van de aarde in het zonnestelsel ook de belangrijkste positie in moeten nemen.

Verschillende wereldbeelden - Geocentrisch

In het linker plaatje zien wij de baan die planten maken in de lucht. Als we zo'n baan zien en de aarde moet in het centrum begeven, dan is het niet zo gek om te verklaren dat de planteen een extra cirkel beweging maakt. Dit zien we in het rechter plaatje. Zo'n extra cirkel wordt een epicykel (hulpcirkels) genoemd.

Om te zorgen dat de baan nog accurater werd, kan men extra epicykels op de epicykels introduceren. De wiskunde wordt hiermee enorm veel moeilijker om voorspellingen te maken. Maar het lukte men in die tijd wel om de banen van de planten te voorspellen.

Als de aarde plat zou zijn, welk model denk jij dat het beste past?

1. Geocentrisch
2. Heliocentrisch
3. Geen van beide

De Flat Earthers plaatsen de aarde in het centrum, maar de zon draait niet om de aarde. Want er is altijd wel een plek verlicht, dus moet de zon rond de boven kant van de aarde rond draaien... Maar wacht dat zou beteken dat ieder land altijd de zon kan zien. Laten we de Flat-earthers maar negeren, zij hebben nog geen goed alternatief bedacht.

Verschillende wereldbeelden - Copernicus en Galileo

Copernicus bracht een boek uit waarin hij beargumenteerde dat het heliocentrisch model beter was. Hij was niet de eerste die dit model bedacht had, maar hij toonde wel aan dat de wiskunde enorm makkelijk werd door dit model te gebruiken.

Mensen dingen niet meteen overstag na de uitgaven van het boek. De kerk liet toe om voorspellingen van de planeten te mogen maken via het heliocentrisch model, maar er moest bij gezegd worden dat dit alleen een wiskundig trucje was. In het echt was natuurlijk de wereld geocentrisch. Staat dit niet immers in het heilige boek.

Een voorstander van het heliocentrisch model was Galileo. Hier te zien in een schilderij waar hij beargumenteerd tegen de kerk, dat dit model wel degelijk de werkelijkheid beschrijft. Galileo wilde niet als de rest van de sterrenkundige dit als een trucje noemen. Dat kwam omdat hij de nieuwe uitvinding, de telescoop gebruikte om de planeten te verkennen. En met zijn getrainde ogen zag hij dat Jupiter drie manen had en die net als onze maan om Jupiter heen draaide. Hij kreeg levenslang huisarrest van de kerk omdat hij niet wou stoppen te verklaren dat het heliocentrisch model correct was.

Verschillende wereldbeelden - Kepler

In dit plaatje zien we Johannes Kepler, die aan de hand van de meting van Tycho Brahe (de schilderij in de achtergrond) aan de hand van het heliocentrisch model er achterkwam dat de banen van de planeten die rond maar elliptisch zijn.

Was na deze ontdekking genoeg bewijs voor de correctheid van het heliocentrisch model? Waardoor het geocentrisch model incorrect moest zijn.

1. Ja
2. Nee

Antwoord: Nee. Omdat wij na die tijd betere telescopen hebben kunnen maken, konden wij meten dat de sterrenbeelden iets verplaatste gedurende het jaar. Dit betekent dat de aarde moet bewegen en dat de zon stil staat ten opzichten van de sterren. Wij weten tegenwoordig dat dit ook niet correct is, ook onze zon verplaatst zich in het Melkwegstelsel en deze is ook weer in beweging.

De acht planeten en dwergplaneten

Hier zien we de acht planeten op ware groten. De afstanden kloppen niet in dit plaatje. Omdat de afstanden enorm groot zijn in het zonnestelsel, schrijven we de afstanden niet in kilometers, maar in astrologische eenheden, AE. Dit is de afstand tussen de aarde en de zon. Neptunus heeft een afstand 30,1 AE van de zon vandaan.

Hoe verder een planeet van de zon verwijderd is, hoe lager de temperatuur. Daarom is het ook lastig om observatie materiaal op Mercurius te sturen, de planeet is te heet.

We hebben eerst de rotsachtige planeten en daarna de gasvormige planeten.

Uranus is in 1690 ontdekt en met wist toen nog niet dat het een planeet was en geen nieuwe ster. Pas in 1781 werd deze planeet erkent als planeet.

In de 19de voorspelde men aan de hand van de bekende natuurwetten dat er een planeet moest bestaan en ze konden de locatie bepalen van deze planeet, dat was Neptunus.

De acht planeten en dwergplaneten

Ze zagen aan de baan van Neptunus dat er weer een nieuwe planeet moest bestaan en ze konden weer de locatie vast stellen, dat was Pluto. Pluto werd tot 2006 meegerekend als planeet. Hier zien we een foto van dit object. Het bevind zich zo'n 30 tot 50 AE van de zon vandaan. (Het heeft een enorm ellipsvormige baan).

Pluto bevindt zich in de Kuipergordel, daar zijn veel meer van dat soort objecten die nu geclassificeerd zijn als dwergplaneten. Dit zijn objecten die wel de vorm hebben van een planeet, maar ze hebben een andere ontstaan geschiedenis dan de acht planeten. Ze zijn door een ander proces gemaakt. Momenteel wordt verwacht dat er wel duizenden dwergplanenten bevinden in de Kuipergordel.

1

2

3

4

5

6

7

8

Mercurius

Venus

Aarde

Mars

Jupiter

Saturnus

Uranus

Neptunus

Sleepvragen om de planeten in de goede volgorde te doen. 1 is de planeet die het dichtste bij de zon bevindt en 8 is de planeet die het verst van de zon weg bevindt.

Extra - acht planeten

In het universum is ons zonnestelsel niet uniek in het aantal planeten. Ook de ster Kepler-90 heeft acht planeten.

(Elke ster die de Kepler ruimtetelescoop ontdekt wordt Kepler genoemd. De telescoop wordt gebruikt om exoplaneten te ontdekken. Dat zijn planeten die draaien om andere sterren heen dan die van onze ster, de zon.)

De asteroïdengordel ligt tussen welke twee planeten?

1. Aarde en Mars
2. Venus en Mars
3. Jupiter en Saturnus
4. Jupiter en Mars

Heelal verkennen

Wereldwijde telescoop

http://www.worldwidetelescope.org/webclient/