AA5 Thema 2 Het heelal observeren deel 1

• Aardrijkskunde
• Secundair onderwijs

Waar bevinden wij ons in het immense heelal?

Wat kunnen we observeren aan de hemel? (overdag of 's nachts?)

Om deze vraag te kunnen beantwoorden vertrekken we eerst vanuit de eigen waarneming.

Wat kunnen wij observeren aan de hemel (s’ nachts of overdag)? Maan en venus…

eol.jsc.nasa.gov

Het ISS (international space station) is een permanente basis in de ruimte, dicht bij de aarde. Het kwam tot stand door internationale samenwerking en is constant bewoond. De astronauten/wetenschappers aan boord houden zich bezig met (levende) materie en bestuderen hoe deze zich in het luchtledige gaat gedragen. Het ISS is zichtbaar vanop aarde.

Foto links onder: Starlink: satelliettrein Elon Musk (wil 42 000 satellieten in ruimte -> doel: overal snel internet). Veel protest: belemmering zicht astronomen en botsingen => ruimteafval. 

Nu (2023): 5000 satellieten, waarvan de helft van SpaceX.
 

satellitemap.space

Weblink naar satelliet tracker voor onder andere starlink en gps.

App: Satellite tracker

Sterrenbeelden of constellaties zijn niets meer of minder dan sterren met gelijkaardige lichtsterkte waar mensen in de oudheid een bepaalde figuur in zagen. Deze figuur werd dan gelinkt aan de mythologie. Daarnaast werden deze gebruikt als kaarten voor zeevaarders. Hier zie je de kleine beer en de grote beer. De top van de ‘staart’ van de kleine beer wordt gevormd door de poolster. Deze staat ongeveer perfect in het verlengde van onze aardas waardoor zij altijd richting het noorden wijst.

De veronderstelde verbanden tussen de stand van de hemellichamen of de tekens van de dierenriem en het lot van de mensen en gebeurtenissen op aarde, hebben geen enkele wetenschappelijke waarde. In werkelijkheid bevinden ze zich op zeer uiteenlopende afstanden van ons en hebben ze niets met elkaar te maken.

Het Forer-effect laat zien dat niet de sterren, maar het geloof in de astrologische stereotypen aan de basis ligt van karaktereigenschappen van mensen.

stellarium-web.org

Beste app: Star Walk 2

App: stellarium: nog beter

In het evenaarsgebied waar lichtpollutie of lichtvervuiling (= te veel aan artificieel licht zoals straatlantaarns en dergelijke) ontbreekt is het mogelijk om een deel van het melkwegstelsel te zien. Ons zonnestelsel bevindt zich in één van de armen van dit sterrenstelsel.

Lichtpollutie van West-Europa vanuit de ruimte

Mensen van over de hele wereld kijken met grote ogen naar de eclips of zonsverduistering. Let op de speciale brillen; het is immers gevaarlijk voor onze ogen om te lang in de zon te kijken.

Foto van de eclips of zonsverduistering. Dit astronomisch fenomeen volgt een bepaalde cyclus en komt meerdere malen in een mensenleven voor. Bij een totale zonsverduistering blokkeert de maan het licht afkomstig van de zon. De eclips geeft ons de mogelijkheid om de corona en eventuele zonnevlammen van de zon te zien.

Het noorder- of zuiderlicht (aurora borealis/australis) is een natuurkundig fenomeen dat voorkomt in het hoge noorden/zuiden. Het wordt veroorzaakt door energierijke deeltjes afkomstig van de zon die botsen met het aards magnetisch veld. De spectaculaire lichtpatronen zijn het gevolg van dit ‘bombardement’.

Linksboven: Een planetoïde of asteroïde is een rotsblok dat in de ruimte een baan rond de zon volgt. Deze komen meestal samen voor (zie planetoïdengordel).

Linksonder: een komeet is een vuile sneeuwbal van bevroren gas en stof, afkomstig uit een kometenreservoir (zie verder). Wanneer deze wordt verstoord gaat deze in een sterk elliptische baan rond de zon vliegen; door de stijgende temperatuur dichter bij de zon gaat deze smelten. Dit uit zich tot 1 a 2 staarten (die altijd weg van de zon staan).

Midden: Een meteoriet is eigenlijk het overschot van een inslag bij botsing van een planetoïde (dan meteoor) en ons aardoppervlak.

Rechts: Kleine brokstukken uit de ruimte kunnen botsen met onze atmosfeer. Door de wrijving gaan ze fel verhitten en branden deze meestal volledig op: we spreken van vallende sterren.

Welk hemellichaam zie je op de foto?

Welk hemellichaam zie je op de foto?

Welke hemellichamen zie je op de foto?

Welk hemellichaam zie je op de foto?

www.standaard.be

edition.cnn.com

• Sample Bennu (= asteroide): zelfde ontstaansperiode als aarde. 
• 250 gram buitenaards stof. 
• Onderzoek: Hoe komt water op onze planeet? 

• Oudheid: geocentrisme vs heliocentrisme
• Nu: zonnestelsel (zon is onderdeel van heelal en staat niet centraal)
• Plasma:  Deze aggregatietoestand wordt ook wel 'gasontlading' genoemd en komt zeer veel voor in de natuur; afgezien van donkere materie, bestaat 99% van de bekende massa in het heelal uit plasma. = geïoniseerde atomen (=atomen met elektronen minder)
• Kernfusie is  het samensmelten van atoomkernen, waarbij een zwaardere atoomkern met een hoger atoomnummer wordt gevormd. De zon zet per seconde ongeveer 700 miljoen ton waterstof via kernfusie om in circa 695 miljoen ton helium. Het massaverlies, rond de 4,4 miljoen ton, komt overeen met de vrijgekomen bindingsenergie.
• 
  

Zonnestelsel: ontstaan

• = stof - en gasnevel
• onregelmatig samentrekken door F_z => geheel ronddraaien
• => nevel afgeplat tot schijf met centrale bol
• Protoplaneten = beginnende planeten (ontstaan uit verklontering materiedeeltjes)
• vaste klonters botsen = terrestrische of rotsplaneten (lichtere deeltjes weggeblazen door straling zon)
• gasreuzen (gas in buitenste zone)

Structuur van de zon

• kern: 15 miljoen °C
• kernfusie: (H-> He)
•  => stralingsenergie (na 1 miljoen jaar vertrek uit zon als elektromagnetische straling)
• Fotosfeer = zonneopp 
• Zonnevlekken = donkere vlakken (4 000°C), in- en uitgangen zonnevlammen
• Chromosfeer = onderste laag atmosfeer zon (hoort bij fotosfeer)

Structuur van de zon

• Protuberans = zonnematerie door hoge P en T in  ruimte geslingerd, maar door Fz  terug naar zon getrokken (lussen)
• Zonnewind = stroom van geladen deeltjes die ontsnapt aan het zonneopp, aarde beschermd door aardmagnetisch veld, behalve aan polen (=> poollicht)
• Corona = buitenste deel zonneatmosfeer

• Protuberansen zijn de vaak boogvormige materieslierten/bogen/bruggen die gevangen zijn in magnetische veldlijnen van de zon. Aan de voet van zo'n protuberans bevindt zich een zonnevlek, daar komen de veldlijnen uit de diepte aan bij het afgekoelde oppervlak en het zijn vaak twee zonnevlekken waartussen zo'n boog van magnetische veldlijnen en plasma oprijst.
• Als de veldlijnen echter 'knappen' komt die energie in een klap vrij: een zonnevlam. Wordt bij een zonnevlam echter ook veel plasma uitgestoten dan kan die deeltjesstroom hier zorgen voor meer poollicht. 

Hoe noemen we dit fenomeen?

Hoe noemen we dit fenomeen?

Upload een foto van een zonnevlek

Hoe groot is de afstand tussen de aarde en de zon?

De afstand tussen de aarde en de zon is ongeveer honderdvijftig miljoen kilometer. Dat is een groot getal en daarom gebruiken sterrenkundigen de astronomische eenheid om deze afstand uit te drukken. Eén astronomische eenheid, of 'AE', is de afstand tussen de aarde en de zon.

www.interactiveexplainers.com

Simulatie lichtjaar: Proxima Centauri - Aarde

boardbooks.vanin.be

Simulatie zonnestelsel

Tip: Deeltje na Aarde eventueel doorspoelen bij de grote planeten.

+ Observeer goed de baan die een planeet om de zon beschrijft (= ellips)

Exoplaneet : planeet buiten zonnestelsel

Zonnestelsel = planetenstelsel

Planeet: 3 voorwaarden:

1. het object draait in een baan om de zon
2. voldoende massa om door de eigen zwaartekracht een bolvorm aan te nemen
3. heeft puin in zijn baan opgeruimd

Indien niet = dwergplaneet

Oortwolk: bestaat uit brokstukken van de nevel waaruit ons zonnestelsel is ontstaan

nl.wikihow.com

Hoe zonnestelsel tekenen? Bonuspunten

Aan welke drie voorwaarden moet voldaan worden om een hemellichaam een planeet te noemen?

Maan = hemellichaam die in een baan rond een planeet draait

In Japan is vannacht (26/08/23) een raket gelanceerd naar de maan. Aan boord zat een kleine maanlander, die normaal begin volgend jaar aankomt op de maan. Vorige maand kon India al als eerste land ooit landen op de zuidpool van de maan. Japan wil nu bewijzen dat ook zeer precieze maanlandingen mogelijk zijn.

Potentieel leven op manen Jupiter -> Europa: heeft glad opp van ijs (wellicht daaronder oceaan

terrestrische planeten

Kenmerk: 

• vast oppervlak
• weerkaatsen licht zon

Aarde ligt in bewoonbare zone van ons zonnestelsel: niet te ver (= te koud) en niet te dicht (= te warm)

Planetoïdengordel

Ceres = dwergplaneet (houdt niet altijd zelfde baan rond de zon + niet genoeg massa om baan schoon te maken)

Gasreuzen/ IJsreuzen

Kenmerk: geen vast opp

Omlooptijd: hoe verder van de zon, hoe meer rond de zon

Welke planeet is, op basis van de temperatuur, ook nog bewoonbaar?

MAAR: atmosfeer is 100 keer ijler dan op aarde + reistijd 6-8 maanden

Welke drie kenmerken maken leven op aarde mogelijk?

Maan

= natuurlijke satelliet

• geen bescherming meteorieten (kraters)
• licht wordt niet verspreid (zwart)
• 130 °C (belicht) vs -170 °C (donker)
• geen wind
• Nodig: zuurstoffles, maanpak (bevriezen/ verbranden + uv-bescherming)
• 'huppelen' (te lage F_z )

Hoe lang duurt 1 omwenteling van de maan rond de aarde?

Geeft de maan licht? Verklaar!

stars.chromeexperiments.com

Overzicht melkweg

Einde deel 1

Ons zonnestelsel wordt begrensd door 2 kometenreservoirs. Dit zijn eigenlijk niets anders dan zeer brede bandvormige zones met daarin miljarden bevroren planetoïden. Bij een verstoring kan één zo een brokstuk in een andere baan om de zon terechtkomen en dan spreken we van een komeet. De kuipergordel is het dichtste reservoir; de oortwolk de verste.

Sterren zoals onze zon zijn georganiseerd in grote groepen: we noemen dit dan een sterrenstelsel. Deze worden ingedeeld op basis van hun uiterlijk voorkomen: een spiraalstelsel (boven), elliptisch stelsel (linksonder) of een onregelmatig stelsel (rechtsonder).

Verschillende sterrenstelsels die (relatief) dicht bij elkaar liggen vormen een cluster. Onze melkweg bevindt zich in onze cluster: de lokale groep. De ruimte is opgebouwd uit miljarden van deze clusters; clusters die dichtbij elkaar liggen noemen we dan weer superclusters.

Afbeelding van het dopplereffect. Het dopplereffect is wat je ervaart wanneer er een bewegende geluidsbron jouw richting uitgaat en daarna passeert. Dit komt omdat de geluidsgolven als het ware worden vervormd door de beweging van de geluidsbron. Indien de bron jouw nadert worden de geluidsgolven verkort, zij volgen dan dichter op elkaar. Dit komt overeen met een hogere toon. Wanneer de bron gepasseerd is, rekken de golven uit. Dit komt overeen met een lagere frequentie, dus een lagere toon.

Het elektromagnetisch spectrum ordent elektromagnetische golven volgens hun golflengte. Zij worden hier voorgesteld van lang (radiogolven) tot heel kort (gamma-straling). Het zichtbare licht zit daar ergens tussen in. Rood licht heeft een grotere golflengte dan blauw licht (zie tekening).