Unser Sonnensystem - TinkerSchool-Lerneinheit

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Unser Son­nen­sys­tem

Die­ser Kurs be­ginnt mit einem Quiz, in dem du dein Wis­sen rund um unser Son­nen­sys­tem tes­ten kannst. Du lernst die Pla­ne­ten und ihre Ei­gen­schaf­ten ken­nen und fasst alles auf einem Lern­pos­ter zu­sam­men. Mit die­sem Wis­sen kon­stru­ierst ein ei­ge­nes Mo­dell des Son­nen­sys­tems im Di­gi­ta­len Bau­kas­ten.

Wis­sens­wer­tes rund um unser Son­nen­sys­tem

1
Quiz
  • Fin­det euch in 3-4er Teams zu­sam­men. Nehmt euch einen Zet­tel. Wir star­ten mit einem Quiz rund um unser Son­nen­sys­tem. Jedes Team kann bis zu zwei Joker ein­set­zen, wo­durch es eine Hil­fe­stel­lung be­kommt.
2
Ein Pla­net wird erst dann als Pla­net be­zeich­net, wenn er
1
Un­se­re Pla­ne­ten bil­de­ten sich aus
2
Unser Son­nen­sys­tem hat … Pla­ne­ten
3
Der kleins­te Pla­net ist
5
Unser Son­nen­sys­tem ist ent­stan­den vor
6
Als ers­tes ent­stand im Son­nen­sys­tem
4
Pla­ne­ten und ihre Ei­gen­schaf­ten
Be­trach­tet die fol­gen­de Ab­bil­dung und be­ar­bei­tet die fol­gen­den Auf­ga­ben. Dabei könnt ihr ver­schie­de­ne Quel­len für die Re­cher­che nut­zen.
  • Wel­che Pla­ne­ten wer­den in der Ab­bil­dung dar­ge­stellt? Tragt ihre Namen in der rich­ti­gen Rei­hen­fol­ge in die Ta­bel­le auf der nächs­ten Seite ein und er­gänzt we­sent­li­che Ei­gen­schaf­ten und Be­son­der­hei­ten der Pla­ne­ten.
  • Wel­che der ab­ge­bil­de­ten Him­mels­kör­per sind keine Pla­ne­ten?
Hilf­rei­che Be­grif­fe

Ro­ta­ti­ons­dau­er:

So lange braucht der Pla­net, um sich ein­mal um sich selbst zu dre­hen.

Um­lauf­zeit:

So lange braucht der Pla­net, um die Sonne ein­mal zu um­krei­sen.

Name des Pla­ne­ten

Aus­se­hen u. Be­son­der­hei­ten

Zah­len:



1



grau, an der Ober­flä­che sieht man viele Kra­ter;

keine At­mo­sphä­re; be­steht aus Ge­stein;

Um­lauf­zeit: 88 Tage

Ro­ta­ti­ons­dau­er: 234 Tage

Durch­mes­ser: 4878 km

Tem­pe­ra­tur: 450°C

An­zahl Monde: 0

2



rot;



hells­ter Stern am Abend­him­mel

Um­lauf­zeit: 224 Tage

Ro­ta­ti­ons­dau­er: 243 Tage

Durch­mes­ser: 12 110 km

Tem­pe­ra­tur: 500°C

An­zahl Monde: 0

3



blau, von wei­ßen Wol­ken um­ge­ben;

At­mo­sphä­re aus Sau­er­stoff und an­de­ren Gasen; Was­ser und Le­be­we­sen vor­han­den

Um­lauf­zeit: 365 Tage

Ro­ta­ti­ons­dau­er: 24 Stun­den

Durch­mes­ser: 12757 km

Tem­pe­ra­tur: 50°C

An­zahl Monde: 1

4



gelb-​braun,



Wüste, Vul­ka­ne, Staub­stür­me, frü­her gab es Was­ser;

Um­lauf­zeit: 687 Tage

Ro­ta­ti­ons­dau­er: 24 Stun­den u. 37 Mi­nu­ten

Durch­mes­ser: 6788 km

Tem­pe­ra­tur: -30°C

An­zahl Monde: 2

5



helle und dunk­le Strei­fen;



Gas­pla­net;

Der große rote Fleck (das rote Auge) ist ein Wir­bel­sturm.

Um­lauf­zeit: 12 Jahre

Ro­ta­ti­ons­dau­er: 10 Stun­den

Durch­mes­ser: 143 000 km

Tem­pe­ra­tur: -150 °C

An­zahl Monde: 16

6



gelb-​braun, von Rin­gen um­ge­ben;



Gas­pla­net;

Um­lauf­zeit: 29 Jahre

Ro­ta­ti­ons­dau­er: 10 Stun­den

Durch­mes­ser: 120 000 km

Tem­pe­ra­tur: -170°C

An­zahl Monde: 24

7



hell­blau



Gas­pla­net; dicht und grün­lich schim­mern­de At­mo­sphä­re;

Um­lauf­zeit: 87 Jahre

Ro­ta­ti­ons­dau­er: 17 Stun­den

Durch­mes­ser: 51 000 km

Tem­pe­ra­tur: -210°C

An­zahl Monde: 15

8



blau (etwas dunk­ler als Ura­nus);

Gas­pla­net; gro­ßer, dunk­ler Fleck in der Mitte ist ein rie­si­ger Wir­bel­sturm;

Um­lauf­zeit: 165 Jahre

Ro­ta­ti­ons­dau­er: 18 Stun­den

Durch­mes­ser: 49 500km

Tem­pe­ra­tur: -230°C

An­zahl Monde: 8

Kon­struk­ti­on eines Son­nen­sys­tems

3
Skiz­ze an­fer­ti­gen
  • Jetzt geht es ans Kon­stru­ie­ren dei­nes ei­ge­nen Sonnsystem-​Modells.
    Fer­ti­ge dir zu­nächst eine Skiz­ze an. Hab fol­gen­de Fra­gen im Hin­ter­kopf:

    Wie willst du die Um­lauf­bah­nen dar­stel­len?
    Wel­che Farbe macht für wel­chen Pla­ne­ten Sinn?
    Wie kannst du mög­li­che Ober­flä­chen­struk­tu­ren sicht­bar ma­chen?
4
Kon­struk­ti­on
  • Kon­stru­ie­re nun dein Son­nen­sys­tem, achte dabei auf den Ab­stand der Pla­ne­ten zur Sonne. Ordne die Pla­ne­ten in der rich­ti­gen Rei­hen­fol­ge an.

    Hier siehst du ein paar Bei­spie­le:
Zu­satz­auf­ga­be:
Wieso ist es schwie­rig, ein maß­stabs­ge­treu­es Mo­dell des Son­nen­sys­tems im Di­gi­ta­len
Bau­kas­ten dar­zu­stel­len?
  • Kli­cken Sie dop­pelt oder auf den Stift, um den In­halt di­rekt im rech­ten Menü zu be­ar­bei­ten.
  • Nut­zen Sie den roten Ra­dier­gum­mi oben rechts im Menü des Bau­steins, um sei­nen In­halt zu lee­ren.

Ir­di­sches Leben nicht nur auf der Erde?

5
Info-​Text
Lies dir den vor­lie­gen­den Text auf­merk­sam durch.

IST LEBEN IM ALL MÖG­LICH?



Die For­schung be­fasst sich schon seit lan­ger Zeit in­ten­siv mit der Frage, ob au­ßer­ir­di­sches Leben auf an­de­ren Pla­ne­ten außer der Erde exis­tiert. Dabei wer­den Pla­ne­ten auf ihre Le­bens­freund­lich­keit über­prüft, u.a. auch wel­che die an­de­re Ster­ne

um­krei­sen. So wird zum Bei­spiel unter dem Jupiter-​Mond Eu­ro­pa Was­ser unter der Erd­krus­te ver­mu­tet.



For­scher*innen spre­chen bei die­ser Dis­kus­si­on über die Bau­stei­ne des Le­bens. Der NASA ist es sogar ge­lun­gen im Labor Vor­stu­fen die­ser Bau­stei­ne her­zu­stel­len – die Sub­stanz Ura­cil. Die Exis­tenz die­ser Bau­stei­ne wird heute nicht mehr an­ge­zwei­felt, ob es je­doch auch an­de­re Le­be­we­sen im All gibt gilt als eines der gro­ßen Rät­sel der Welt­raum­for­schung. Laut einer Schät­zung der NASA müss­te jeder fünf­te son­nen­ähn­li­che Pla­net Ähn­lich­kei­ten mit un­se­rer Erde auf­wei­sen. Und das wären Mil­li­ar­den! Un­se­re Erde wird oft als Son­der­fall be­schrie­ben, bei dem viele Um­stän­de zu­sam­men­ka­men, so­dass das Leben wie es heute exis­tiert, mög­lich ge­macht wurde. Diese The­o­rie nen­nen wir Rare-​Earth-​Hypothese.



BE­DIN­GUN­GEN FÜR EINEN LE­BENS­FREUND­LI­CHEN PLA­NE­TEN



Eben­so spielt die Größe des Pla­ne­ten eine wich­ti­ge Rolle. Zu klei­ne Pla­ne­ten kön­nen eine zu ge­rin­ge Schwer­kraft aus, so­dass ihre Gas­hül­le ins All ver­schwin­den würde und es somit keine Luft zum Atmen gäbe. Es muss also die Be­din­gung ge­ge­ben sein, eine At­mo­sphä­re an sich zu bin­den. Tag- und Nacht­zeit sowie Jah­res­zei­ten müss­ten auf dem Pla­net mög­lich sein. Das geht nur unter der Vor­aus­set­zung einer Ro­ta­ti­on um die ei­ge­ne Achse. Wei­ter­hin soll­te es ein Ma­gnet­feld geben, damit töd­li­che kos­mi­sche Strah­lung ab­ge­wehrt wer­den kann.



Der As­tro­phy­si­ker Frank Drake hat im Jahr 1960 die so­ge­nann­te „Drake-​Gleichung“ auf­ge­stellt – ein ers­ter Ver­such, um ab­zu­schät­zen, wie viele erd­ähn­li­che Pla­ne­ten mög­lich sind. Neu­e­re Ver­fah­ren sind mitt­ler­wei­le in der Lage diese Pla­ne­ten auf­zu­spü­ren und haben schon meh­re­re tau­send Ex­po­na­te ge­fun­den.



BIS­HE­RI­GE FUNDE



In un­se­rem ei­ge­nen Son­nen­sys­tem ist die Erde der ein­zi­ge Pla­net, der ideal in der Le­bens­zo­ne der Sonne liegt. Aber auch der Mars wäre für ein­fa­che Le­bens­for­men ge­eig­net. Es wer­den re­gel­mä­ßig so­ge­nann­te Mars-​Rover zu dem Pla­ne­ten ge­schickt, um dies zu un­ter­su­chen. Heute weiß man, dass es dort je­den­falls ein­mal flüs­si­ges Was­ser gab. Das kann man an aus­ge­trock­ne­ten Fluss­bet­ten er­ken­nen. Unter ei­ni­gen Jupiter-​Monden wird spe­ku­liert, dass es dort rich­tig heiß sein könn­te. Durch eine ge­wal­ti­ge An­zie­hungs­kraft zu den um­lie­gen­den Mon­den ent­steht Rei­bungs­hit­ze. Be­son­ders der Jupiter-​Mond Eu­ro­pa, den wir zu Be­ginn schon­mal an­ge­spro­chen haben, ist von gro­ßem In­ter­es­se für die For­schung. Es wird ver­mu­tet, dass unter der Eis­krus­te ein gi­gan­ti­scher Ozean zu ent­de­cken ist.

Ein wei­te­rer Mond könn­te le­bens­freund­lich sein: Der En­ce­la­dus. Die­ser ge­hört zum Sa­turn und wurde ur­sprüng­lich als kal­ter le­bens­feind­li­cher Mond an­ge­se­hen. Doch dann die Sen­sa­ti­on: Auf einem Bild einer ame­ri­ka­ni­schen Sonde er­scheint der Mond selbst nur als schwar­ze Schei­be, weil sich die Sonne zu dem Zeit­punkt genau da­hin­ter be­fand und das Ge­gen­licht alles an­de­re über­strahl­te. Und genau in die­sem Licht­ver­hält­nis hat man zi­schen­den Was­ser­dampf ent­deckt (ähn­lich wie die Wasser-​Fontänen auf Is­land).



ZU­SAM­MEN­FAS­SUNG



Zu­sam­men­ge­fasst kön­nen wir sagen, dass au­ßer­ir­di­sches Leben bis­her nicht zwei­fels­frei nach­ge­wie­sen wer­den konn­te. Die Bau­stei­ne des Le­bens scheint es je­doch an vie­len an­de­ren Orten im Welt­all zu geben. Eine wich­ti­ge Vor­aus­set­zung ist die Tem­pe­ra­tur. Be­wegt sich ein Pla­net zu nah oder zu fern von einem Stern, ist die Tem­pe­ra­tur nicht ge­mä­ßigt genug für ein mög­li­ches Leben. Diese Tem­pe­ra­tur be­stimmt dann auch in wel­cher Form das Was­ser vor­zu­fin­den wäre – op­ti­ma­lerwei­se in flüs­si­ger Form. Bei zu war­men Tem­pe­ra­tu­ren würde es sonst ein­fach ver­damp­fen, bei zu kal­ten durch­ge­hend zu Eis ge­frie­ren.

6
Fra­gen zum Text
1)
Wie ist der For­schungs­stand zum Leben im All?
2)
Auf wel­chen Pla­ne­ten und Mon­den wird Leben ver­mu­tet?
3)
Wel­che Vor­aus­set­zun­gen müs­sen ge­schaf­fen sein, damit ein Pla­net als le­bens­freund­lich ein­ge­stuft wird?

Lö­sun­gen zur Zu­satz­auf­ga­be auf S.4

Zu­satz­auf­ga­be:
Wieso ist es schwie­rig, ein maß­stabs­ge­treu­es Mo­dell des Son­nen­sys­tems im Di­gi­ta­len
Bau­kas­ten dar­zu­stel­len?
  • Kli­cken Sie dop­pelt oder auf den Stift, um den In­halt di­rekt im rech­ten Menü zu be­ar­bei­ten.
  • Nut­zen Sie den roten Ra­dier­gum­mi oben rechts im Menü des Bau­steins, um sei­nen In­halt zu lee­ren.

Him­mels­kör­per

Größe im Mo­dell

Ab­stand von der Mo­dell­son­ne

Sonne

30 cm

Mer­kur

Venus

Erde

Mars

Ju­pi­ter

Sa­turn

Ura­nus

Nep­tun

1 mm

3 mm

3 mm

2 mm

3 cm

2,5 cm

1 cm

1 cm

12 m

23 m

31 m

48 m

165 m

300 m

600 m

950 m

Pro­xi­ma Cen­tau­ri

Si­ri­us

Po­la­ris

(4,5 cm)

(50 cm)

(11 m)

8600 km

18 000 km

730 000 km

Unser Sonnensystem - TinkerSchool-Lerneinheit

von TinkerToys GmbH

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