Harriët ten Hove & Gijs van Malsen
2
InhoudInleiding..............................................................................................................
Manen .......................................................................................................................
Enkele natuurkundige concepten ..............................................................................................
Websites seizoenen ..........................................................................................................
Boeken De Ruimte/ Het heelal. ...............................................................................................
Quiz Bovenbouw ..............................................................................................................
9
InleidingWetenschap en Techniek. Hoe geef je daar als leerkracht handen en voeten aan?Wij hebben voor onze Minor “Ruimte v...
Leerkrachtenhandleiding .Theorie en Parate KennisInhoudBronnenlijst .........................................................
Manen .......................................................................................................................
Enkele natuurkundige concepten ..............................................................................................
De AardeTen eerste is de Aarde uiteraard de planeet waarop wij leven, maar het moge duidelijk zijn dat het ookecht een pla...
Fysieke EigenschappenDe Aarde heeft een straal van 6371,0 km. Dit is uiteraard een gemiddelde, want de afstand van dekern ...
leven bestond toen slechts uit ééncelligen en andere voor het blote oog onzichtbare levensvormen. Hetleven is door de milj...
De Aarde wordt door het jaar heen steeds op een andere manier verlicht. Als je dus in de winter ophet noordelijk halfrond ...
18
SatellietenNaast de maan (die officieel ook een satelliet is, omdat dat woord slechts betekent dat een object in eenbaan r...
De MaanDe maan is de enige natuurlijke satelliet van de Aarde (moeilijke manier om maan te zeggen). Het isde op vier na gr...
De maan is, volgens de laatste theorieën, ontstaan doordat een kleinere planeet (een planetoïde) op deAarde botste. Hierdo...
Eb en vloedZoals we in de vorige paragrafen al gezegd hebben, oefenen de Aarde en de maan (en de zon ook,overigens) zwaart...
Buzz Aldrin zet zijn eerste stappen op de maan.                           23
Ons ZonnestelselOns zonnestelsel (ook wel “het” zonnestelsel, omdat we pas sinds kort zeker weten dat ook rondandere sterr...
veel grotere Eris was een nieuwe definitie van planeet noodzakelijk. Volgens de nieuwe definitiewordt Pluto nu een dwergpl...
Ons zonnestelsel, zoals men denkt dat hij er tot de uiterste grenzen uitziet.VerkenningDe belangrijkste verkenners van ons...
MercuriusMercurius is de dichtst bij de zon staande en tevens kleinste planeet in ons zonnestelsel. De planeet isgenoemd n...
VerkenningMercurius is al sinds de oudheid bestudeerd met grondtelescopen, maar het echte onderzoek aan deplaneet is met r...
planeet, maar in tegenstelling tot de Aarde komt er geen platentektoniek voor. Het oppervlak is echterwel constant in bewe...
Foto van het oppervlak van Venus gemaakt door de Russische Venera 13. De oranje kleur komt door de dikke atmosfeer van Ven...
Mars is een terrestrische planeet met een dunne atmosfeer. Het oppervlak is op sommige plekken netzoals dat van de Maan be...
KolonisatieMars wordt vaak genoemd als mogelijke kandidaat voor menselijke bewoning. Hiervoor dient eruiteraard nog veel t...
Jupiter is vanaf de zon gezien de vijfde en tevens grootste planeet van ons zonnestelsel. Jupiter is eengasreus, hij besch...
ManenJupiter heeft minstens 63 natuurlijke satellieten (manen, dus). 47 hiervan hebben een diameter kleinerdan 10 km en zi...
Saturnus is van de zon af gerekend de zesde planeet in ons zonnestelsel en op Jupiter na de grootste.Beide gasreuzen zijn ...
RingenAlle gasplaneten uit ons zonnestelsel vertonen een systeem van ringen, maar dat is pas op het eindevan de 20e eeuw o...
ManenHet exacte aantal manen van Saturnus zal nooit vastgesteld kunnen worden, aangezien elk brokstukvan de ringen zich in...
UranusUranus is de op twee na grootste en vanaf de Zon gezien de zevende planeet van ons zonnestelsel.Deze ijsreus is vern...
Een van de opvallendste eigenschappen van Uranus is de equator, die een hoek van 98° heeft met hetvlak van de ecliptica wa...
NeptunusNeptunus is vanaf de Zon gezien de achtste en laatste (sinds Pluto geen officiële planeet meer is)planeet van ons ...
PlutoPluto is een in 1930 ontdekt hemellichaam in ons zonnestelsel dat tot 24 augustus 2006 werdgeclassificeerd als planee...
Status van Pluto als planeetPlutos geringe omvang (kleiner dan onze maan) en sterk elliptische baan om de zon waren voorso...
Omdat Pluto wel aan de andere criteria voor planeet voldeed werd een nieuwe categorie in het levengeroepen die Pluto en ve...
De ZonDe Zon is de ster waar de Aarde omheen draait en het helderste object aan de hemel. De Zon is eengele dwerg, een ste...
continu veranderende positie van de Aarde ten opzichte van de Zon (doordat de Aarde rond de Zondraait), is de waargenomen ...
Net als andere sterren is de zon uit een moleculaire wolk ontstaan. Deze wolk trok geleidelijk samendoor de zwaartekracht ...
Zichtbaarheid en waarnemingenHet bekijken van de Zon, bijvoorbeeld bij een zonsverduistering, moet met bescherming gedaanw...
SterrenHoewel al gezegd is dat de zon een ster is, is daarmee nog niet gezegd wat sterren precies zijn. Naastde soort ster...
EigenschappenEen ster bouwt in zijn binnenste een zo hoge temperatuur en druk op dat daar kernfusie optreedt. Dedruk naar ...
SpectraalklassenHet zal sommigen met het blote oog al opvallen dat sterren verschillende kleuren hebben, sommigenzijn blau...
Als de lichtkracht en het spectraaltype van de sterren tegen elkaar in een grafiek uitgezet worden,ontstaat het Hertzsprun...
Griekse alfabet al gauw niet voldoende bleken introduceerde John Flamsteed een aanvullend systeemmet nummers, zo heet de s...
Als men de nachtelijke hemel met het blote oog bekijkt, is een strook van dicht op elkaar staandesterren te zien. Doordat ...
zwaartekracht zoveel bij elkaar geklonterd dat er zich uit het gas sterren konden vormen.Sterrenstelsels komen voornamelij...
eerst waargenomen witte dwerg was Sirius B in 1862 - aanwijzingen voor zijn aanwezigheid werdenal in 1844 gevonden als onr...
SupernovasEen supernova (meervoud : supernovae of supernovas) is het verschijnsel waarbij een ster opspectaculaire wijze e...
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Handleiding We Gaan Naar De Sterren
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Handleiding We Gaan Naar De Sterren

2,856 views

Published on

lessenserie over het heelal. Ontworpen voor de onderbouw metconceptontwikkeling voor de midden en bovenbouw.

Published in: Travel, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
2,856
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Handleiding We Gaan Naar De Sterren

  1. 1. Harriët ten Hove & Gijs van Malsen
  2. 2. 2
  3. 3. InhoudInleiding............................................................................................................................................ 10Leerkrachtenhandleiding .................................................................................................................. 11Theorie en Parate Kennis............................................................................................................... 11De Aarde........................................................................................................................................... 14Fysieke Eigenschappen ...................................................................................................................... 15Leeftijd en Andere Tijden................................................................................................................... 15Seizoenen ......................................................................................................................................... 16Satellieten......................................................................................................................................... 19De Maan ........................................................................................................................................... 20Fysieke Eigenschappen ...................................................................................................................... 20Eb en vloed ....................................................................................................................................... 22Verkenning ....................................................................................................................................... 22Ons Zonnestelsel............................................................................................................................... 24De Oortwolk...................................................................................................................................... 25Verkenning ....................................................................................................................................... 26Mercurius ......................................................................................................................................... 27Verkenning ....................................................................................................................................... 28Baan, rotatie en zichtbaarheid .......................................................................................................... 29Verkenning ....................................................................................................................................... 29Mars ................................................................................................................................................. 30Verkenning ....................................................................................................................................... 31Kolonisatie ........................................................................................................................................ 32Jupiter .............................................................................................................................................. 32 3
  4. 4. Manen .............................................................................................................................................. 34Verkenning ....................................................................................................................................... 34Saturnus ........................................................................................................................................... 34Ringen .............................................................................................................................................. 36Manen .............................................................................................................................................. 37Verkenning ....................................................................................................................................... 37Uranus .............................................................................................................................................. 38Verkenning ....................................................................................................................................... 39Neptunus .......................................................................................................................................... 40Verkenning ....................................................................................................................................... 40Pluto ................................................................................................................................................. 41Status van Pluto als planeet .............................................................................................................. 42Verkenning ....................................................................................................................................... 43De Zon .............................................................................................................................................. 44Structuur........................................................................................................................................... 44Leven van de zon............................................................................................................................... 45Zichtbaarheid en waarnemingen ....................................................................................................... 47Sterren ............................................................................................................................................. 48Eigenschappen .................................................................................................................................. 49Spectraalklassen ............................................................................................................................... 50Naamgeving ..................................................................................................................................... 51Sterrenstelsels .................................................................................................................................. 52Eindstadia van sterren ...................................................................................................................... 54Witte Dwergen ................................................................................................................................. 54Supernovas ...................................................................................................................................... 56Neutronensterren ............................................................................................................................. 57Zwarte Gaten .................................................................................................................................... 58 4
  5. 5. Enkele natuurkundige concepten ...................................................................................................... 59Zwaartekracht .................................................................................................................................. 59Ontsnappingssnelheid ....................................................................................................................... 59Licht.................................................................................................................................................. 60Tijd en relativiteit .............................................................................................................................. 60Ruimtevaart in het kort ..................................................................................................................... 61Nawoord........................................................................................................................................... 63Bronnenlijst ...................................................................................................................................... 63Verhalend ontwerp ........................................................................................................................... 66 Verhalend ontwerp Groep 1 en 2 .................................................................................................. 68 Basisplan raket, ruimtevoertuig ................................................................................................. 73 Basisplan fantasieplaneten. ....................................................................................................... 79 Werkblad : Blaas een heelal van bellen! .................................................................................... 85 De flessen raket ........................................................................................................................ 87 Conceptplannen voor groep 3 tot en met groep 8 ......................................................................... 88 Groep 3/4 ................................................................................................................................. 88 Groep 5/6 ................................................................................................................................. 90 Groep 7/8 ................................................................................................................................. 91Websites........................................................................................................................................... 92 Verhalend ontwerpen ................................................................................................................... 92 Misconcepties ............................................................................................................................... 93 Yurls pagina’s ................................................................................................................................ 93 websites zon ................................................................................................................................. 94 Websites planeten ........................................................................................................................ 94 Websites maan ............................................................................................................................. 95 Websites eb en vloed onderbouw ................................................................................................. 95 Website sterrenbeelden................................................................................................................ 96 5
  6. 6. Websites seizoenen ...................................................................................................................... 96 Websites ruimtevaart onderbouw ................................................................................................. 96 Websites heelal onderbouw .......................................................................................................... 97 Websites Zon Bovenbouw ............................................................................................................. 97 Websites Planeten Bovenbouw ..................................................................................................... 97 Websites de maan Bovenbouw ..................................................................................................... 98 Websites het zwarte gat Bovenbouw ............................................................................................ 99 Websites Ruimtevaart Bovenbouw ............................................................................................... 99 Websites Seizoenen Midden en Bovenbouw ................................................................................ 99 Websites Sterrenbeelden Bovenbouw ........................................................................................ 100Boeken............................................................................................................................................ 101 Lesboeken en lessen !!!............................................................................................................... 101 Digitaal schoolbord. .................................................................................................................... 101 Vraag en antwoord ..................................................................................................................... 101 Digitale verhalen ......................................................................................................................... 102 Boeken zon onderbouw .............................................................................................................. 102 Boeken planeten onderbouw ...................................................................................................... 102 Boeken ruimtevaart onderbouw ................................................................................................. 104 Boeken seizoenen onderbouw .................................................................................................... 104 Boeken Planeten Bovenbouw...................................................................................................... 104 Boeken de Maan Bovenbouw ...................................................................................................... 105 Boeken Ruimtevaart bovenbouw ................................................................................................ 105 Boeken Seizoenen Bovenbouw ................................................................................................... 106 Boeken Sterrenbeelden Bovenbouw ........................................................................................... 106 Boeken Zon Bovenbouw ............................................................................................................. 106 Boeken Planeten Bovenbouw...................................................................................................... 106 Boeken de Maan Bovenbouw...................................................................................................... 107 6
  7. 7. Boeken De Ruimte/ Het heelal. ................................................................................................... 107 Jeugdliteratuur 9 tot 12 jaar ........................................................................................................ 107Liedjes ............................................................................................................................................ 108Filmpjes .......................................................................................................................................... 109 Filmpje zon onderbouw .............................................................................................................. 109 Filmpje seizoenen onderbouw .................................................................................................... 109 Filmpje Zon Bovenbouw .............................................................................................................. 109 Filmpje Planeten Bovenbouw ...................................................................................................... 109 Filmpjes de maan Bovenbouw..................................................................................................... 109 Filmpjes het zwarte gat Bovenbouw ............................................................................................ 110 Filmpjes Ruimtevaart Bovenbouw ............................................................................................... 110 Filmpjes Seizoenen Bovenbouw .................................................................................................. 110Posters............................................................................................................................................ 111 Poster Zon Bovenbouw ............................................................................................................... 111 Poster Maan Bovenbouw ............................................................................................................ 111 Poster Ruimtevaart Bovenbouw .................................................................................................. 111 Posters Seizoenen Bovenbouw.................................................................................................... 111 Posters Sterrenbeelden Bovenbouw ........................................................................................... 111 Posters zon onderbouw .............................................................................................................. 111 Posters sterrenbeelden onderbouw ............................................................................................ 112 Posters seizoenen onderbouw .................................................................................................... 112 Posters Zon Bovenbouw.............................................................................................................. 112 Posters Maan Bovenbouw........................................................................................................... 112 Posters Ruimtevaart Bovenbouw ................................................................................................ 112 Posters Seizoenen Bovenbouw.................................................................................................... 112 Posters Sterrenbeelden Bovenbouw ........................................................................................... 113 Educatief materiaal ..................................................................................................................... 113 7
  8. 8. Quiz Bovenbouw ......................................................................................................................... 113ER OP UIT!! ..................................................................................................................................... 114 Uitstapjes de maan Bovenbouw .................................................................................................. 114 Uitstapjes Ruimtevaart Bovenbouw ............................................................................................ 114 8
  9. 9. 9
  10. 10. InleidingWetenschap en Techniek. Hoe geef je daar als leerkracht handen en voeten aan?Wij hebben voor onze Minor “Ruimte voor talent” een verhalend ontwerp ontworpen voor kleuters.Met dit verhalend ontwerp laten we de kinderen kennis maken met ons eigen sterrenstelsel. Hierbijbesteden we ondermeer aandacht aan de planeten en de ruimtevaart. Het verwonderen enenthousiasmeren staat centraal. Daarnaast leggen we ook een conceptplan neer voor de anderegroepen. Om ervoor te zorgen dat iedereen gebruik kan maken van onze ontwerpen hebben we gezorgd vooreen algemene leerkrachten handleiding. Hierin kunt u ondermeer uw eigen kennis vergroten overhet heelal. Daarnaast zult u veelvoud aan links vinden naar websites waar informatie te vinden ismaar ook waar u lessen vandaan kunt halen, ideeën op kunt doen en waarbij de kinderen zelf aan deslag kunnen.Veel plezier!Harriët ten Hove & Gijs van Malsen 10
  11. 11. Leerkrachtenhandleiding .Theorie en Parate KennisInhoudBronnenlijst ............................................................................................ Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.De Aarde.................................................................................................................................................... 14Fysieke Eigenschappen ............................................................................................................................... 15Leeftijd en Andere Tijden............................................................................................................................ 15Seizoenen .................................................................................................................................................. 16Satellieten.................................................................................................................................................. 19De Maan .................................................................................................................................................... 20Fysieke Eigenschappen ............................................................................................................................... 20Eb en vloed ................................................................................................................................................ 22Verkenning ................................................................................................................................................ 22Ons Zonnestelsel........................................................................................................................................ 24De Oortwolk............................................................................................................................................... 25Verkenning ................................................................................................................................................ 26Mercurius .................................................................................................................................................. 27Verkenning ................................................................................................................................................ 28Venus ........................................................................................................................................................ 28Baan, rotatie en zichtbaarheid ................................................................................................................... 29Verkenning ................................................................................................................................................ 29Mars .......................................................................................................................................................... 30Verkenning ................................................................................................................................................ 31Kolonisatie ................................................................................................................................................. 31Jupiter ....................................................................................................................................................... 32 11
  12. 12. Manen ....................................................................................................................................................... 34Verkenning ................................................................................................................................................ 34Saturnus .................................................................................................................................................... 34Ringen ....................................................................................................................................................... 36Manen ....................................................................................................................................................... 37Verkenning ................................................................................................................................................ 37Uranus ....................................................................................................................................................... 38Verkenning ................................................................................................................................................ 39Neptunus ................................................................................................................................................... 40Verkenning ................................................................................................................................................ 40Pluto .......................................................................................................................................................... 41Status van Pluto als planeet ....................................................................................................................... 42Verkenning ................................................................................................................................................ 43De Zon ....................................................................................................................................................... 44Structuur.................................................................................................................................................... 44Leven van de zon........................................................................................................................................ 45Zichtbaarheid en waarnemingen ................................................................................................................ 47Sterren ...................................................................................................................................................... 48Eigenschappen ........................................................................................................................................... 49Spectraalklassen ........................................................................................................................................ 50Naamgeving .............................................................................................................................................. 51Sterrenstelsels ........................................................................................................................................... 52Eindstadia van sterren ............................................................................................................................... 54Witte Dwergen .......................................................................................................................................... 54Supernovas ............................................................................................................................................... 56Neutronensterren ...................................................................................................................................... 57Zwarte Gaten ............................................................................................................................................. 58 12
  13. 13. Enkele natuurkundige concepten ............................................................................................................... 59Zwaartekracht ........................................................................................................................................... 59Ontsnappingssnelheid ................................................................................................................................ 59Licht........................................................................................................................................................... 60Tijd en relativiteit ....................................................................................................................................... 60Ruimtevaart in het kort .............................................................................................................................. 61Nawoord.................................................................................................................................................... 63Bronnenlijst ............................................................................................................................................... 63 13
  14. 14. De AardeTen eerste is de Aarde uiteraard de planeet waarop wij leven, maar het moge duidelijk zijn dat het ookecht een planeet is en zodoende in veel opzichten hetzelfde als de andere planeten in ons zonnestelsel.Hier zullen we later verder op in gaan, maar eerst zullen we de aspecten van de Aarde bekijken diehaar juist zo uniek maken. ` De Aarde gezien door de Apollo 17 ruimtemissie. 14
  15. 15. Fysieke EigenschappenDe Aarde heeft een straal van 6371,0 km. Dit is uiteraard een gemiddelde, want de afstand van dekern van de Aarde tot het oppervlak verschilt natuurlijk over de Aarde (op de Mount Everest is destraal 8 km groter dan op zeeniveau). De omtrek van de Aarde is dus ongeveer 40.000 km (dat isongeveer 160 keer van Arnhem naar Den Haag en weer terug). Het totale oppervlak van de Aarde isongeveer 510.000.000 km² (Arnhem zou 5 miljoen keer op het oppervlak van de Aarde passen). Hetgrootste deel hiervan (71%) hiervan bestaat uit water. Het handige bij het berekenen van de omtrek enhet oppervlak (en de inhoud) is natuurlijk dat de Aarde rond is en dus in alle richtingen de afstand tothet midden van de Aarde hetzelfde is. De reden dat de Aarde rond is is nogal ingewikkeld om zomaar uit te leggen, maar het principe is dat de zwaartekracht altijd naar het centrum van eenvoorwerp (in dit geval de Aarde) werkt. De Aarde is ontstaan uit kleinere deeltjes die (ook door hunzwaartekracht) tegen elkaar botsten en zo grotere deeltjes werden en steeds meer grotere deeltjes uitalle richtingen aantrokken. Omdat de zwaartekracht altijd naar het centrum van die “deeltjeshomp”werkte, ontstond langzamerhand een bol (denk aan een ballon die geladen is en in een bak confettigedoopt wordt. Hier blijven de deeltjes ook gelijk verdeeld over de ballon plakken). De Aarde is dusniet rond omdat hij draait, bijvoorbeeld. Er zijn namelijk ook genoeg ronde objecten in het heelal die(bijna) niet draaien.De massa van de Aarde is 5,9736 x 10²⁴ kg (oftewel, ongeveer 6 met 24 nullen:6.000.000.000.000.000.000.000.000 kg). Deze massa wordt uiteraard niet bepaal door de Aarde op eenweegschaal te leggen en hem dan te wegen. Men moet hiervoor echter weer gebruik maken van hetbegrip zwaartekracht. Als je namelijk de zwaartekracht op een planeet weet, kun je de massa daaruitafleiden. De zwaartekracht op Aarde is te meten met behulp van de valversnelling. Dit staat voor deversnelling (dus de toename in snelheid) die een voorwerp krijgt als je het van een hoogte laat vallen.Deze valversnelling is constant en hetzelfde voor elk voorwerp (het is dus in theorie niet waar datgrotere voorwerpen sneller vallen, maar omdat voorwerpen op Aarde ook wrijving ondervinden doorde lucht, kan dit in de praktijk anders uitpakken). Als je deze valversnelling kent (die natuurlijkmakkelijk te meten is als je gewoon iets laat vallen en meet hoever het object in bepaalde tijden valt),kun je de massa van de Aarde afleiden door middel van een formule waar je verder alleen maar destraal van de Aarde en de zwaartekrachtsconstante voor nodig hebt. Deze laatste constante is weer tebepalen met een redelijk ingewikkeld experiment voor het eerst uitgevoerd door Henry Cavendish.Dit experiment is dan ook naar hem genoemd.Leeftijd en Andere TijdenDe Aarde is al ruim 4,5 miljard (4.500.000.000) jaar oud. Leven op Aarde is ongeveer een miljard jaarna het ontstaan van de Aarde verschenen. Niet dat er toen al dieren, planten en mensen waren. Het 15
  16. 16. leven bestond toen slechts uit ééncelligen en andere voor het blote oog onzichtbare levensvormen. Hetleven is door de miljarden jaar heen langzaam steeds groter en complexer geworden, met als gevolgde mensen, planten en dieren die je nu om je heen ziet.De Aarde draait om zijn eigen as. Hier doet hij ongeveer 23 uur en 56 minuten over. Voor het gemakronden we dit af tot 24 uur. Dit is dus de lengte van een dag. De draaiing van de Aarde is ook dereden dat het s nachts donker wordt. De Aarde draait namelijk ook om de zon heen, maar veellangzamer dan om zijn eigen as. Hierdoor draait elke plek op de Aarde dagelijks van de zon af, zodathet daar donker wordt. Naast het feit dat de Aarde om zijn eigen as draait, draait hij ook, zoalshierboven genoemd, om de zon. Hier doet de Aarde 365,25 dagen over, oftewel een jaar. Tijdens ditjaar verandert het weer op Aarde merkbaar; De seizoenen veranderen.SeizoenenDe seizoenen worden niet veroorzaakt, zoals helaas nog te vaak wordt gedacht, door het feit dat deAarde een deel van het jaar verder van de zon af zit dan andere delen van het jaar. Als dit zo zou zijn,zou de baan die de Aarde om de zon maakt niet de zon in het centrum hebben en zou de zon dusbeduidend groter worden tijdens de“zomer”. Hiernaast zou hetbetekenen dat de Aarde veel langerver van de zon af zou staan dan erdichter bij en zou de zomer dus veelkorter duren dan de winter, terwijliedereen weet dat alle seizoeneneven lang duren.De oorzaak van de seizoenen ligthem dus niet in de afstand tot dezon, maar in de positie van deAarde ten opzichte van de zon. Wathiermee bedoeld wordt is, omdat deAarde onder een hoek draait tenopzichte van de zon, de Aarde doorhet jaar heen steeds op andere manieren tegen de zon “aankijkt”. 16
  17. 17. De Aarde wordt door het jaar heen steeds op een andere manier verlicht. Als je dus in de winter ophet noordelijk halfrond zit, schijnt de zon minder direct op jou dan in de zomer. Je kunt dit makkelijkvoor jezelf demonstreren door een wereldbol (het liefst één die al onder een hoek staat) en een eenzaklamp te gebruiken. Je beschijnt dan de wereldbol eerst van de ene kant en loopt dan, zonder de bolte verplaatsen, naar de andere kant en schijnt dan van dezelfde afstand op dezelfde plek. Je zult danzien dat de lichtvlek die de zaklamp op de aardbol maakt van grootte zal veranderen. Omdat je inbeide gevallen dezelfde hoeveelheid licht (wat gelijk staat aan zonnewarmte) op de bol schijnt, maarhet in het ene geval over een groter oppervlak verdeeld moet worden, heb je dus in beide situaties eenandere lichtsterkte op dezelfde plek. Lichtsterkte staat hier voor warmte, dus kun je je voorstellen dathet in de winter kouder is, omdat de zon dan dezelfde warmte over een groter oppervlak moetverdelen. 17
  18. 18. 18
  19. 19. SatellietenNaast de maan (die officieel ook een satelliet is, omdat dat woord slechts betekent dat een object in eenbaan rond een planeet, in dit geval de Aarde, draait) zijn er ook een heleboel kunstmatige satellietendie rond de Aarde draaien. Op het moment zweven er enkele duizenden objecten rond de Aarde dieals satelliet te classificeren zijn. Hiervan zijn slechts enkele honderden actieve satellieten die voor o.a.communicatie, navigatie en wetenschappelijk onderzoek gebruikt worden.Een paar bekende satellieten zijn:  Hubble Space TelescopeDe Hubble, zoals hij kortaf vaak genoemd wordt, is nietde eerste ruimtetelescoop, maar wel de meestinvloedrijke. De meeste bekende afbeeldingen vanobjecten in de ruimte (zoals andere sterrenstelsels,supernovas etc.) komen van de Hubble af. De telescoopis vernoemd naar de Astronoom Edwin Hubble, die veelontdekkingen heeft gedaan op het gebied vansterrenstelsels. Overigens is de reden om een telescoopin de ruimte te hebben dat hij dan geen last heeft van de atmosfeer. Deze is namelijk niet helemaaldoorzichtig (zoals hij dat voor ons oog meestal wel is), maar verstoort het licht dat van de sterrenkomt een beetje (dit veroorzaakt de twinkeling in sterren), waardoor de genomen fotos vangrondtelescopen minder scherp worden als ze zouden kunnen zijn zonder atmosfeer. Vandaar deuitvindin van de ruimtetelescoop.  ISSHet ISS (International Space Station) is het grootsteruimtestation dat tot nu toe door de mensheid isgebouwd. Het station is sinds een aantal jaar inaanbouw en zal als het goed is in 2011 voltooid worden.Om het station te bouwen, worden er steeds metspaceshuttles onderdelen naar toe gebracht en aantoegevoegd. Het station draait met ongeveer 27.000km/u rond de Aarde. Dit betekent dat het in ongeveer anderhalf uur een rondje om de Aarde heeftgemaakt.Het ISS is ook met het blote oog te zien. Hij is dan soms zichtbaar aan de hemel als een heel fel stipjedat snel door de ruimte beweegt en dan snel weer zwakker wordt. 19
  20. 20. De MaanDe maan is de enige natuurlijke satelliet van de Aarde (moeilijke manier om maan te zeggen). Het isde op vier na grootste maan in het zonnestelsel en heeft de grootste planeet-maan verhouding (dat wilzeggen, de maan heeft, ten opzichte van zijn planeet, de Aarde, de grootste massaverhouding). De maan, zoals hij vanaf de Aarde te zien is.Fysieke EigenschappenDe maan heeft een straal van ongeveer 1700 km, wat iets meer dan een kwart van de straal van deAarde is. Daarentegen is de massa van de maan slechts 7,3 x 10²² kg, wat ongeveer 1/80 van de massavan de Aarde is.Het oppervlak van de maan is bezaaid met kraters. Deze kraters zijn het gevolg van inslagen vanmeteorieten en andere kleinere en grotere objecten. De grotere donkere vlekken zijn geen kraterrs,maar zijn heel vroeger zeeën genoemd, omdat men toen dacht dat de maan er min of meer net zouitzag als de Aarde. Deze donkere vlekken zijn het gevolg van vroegere vulkaanuitbarstingen, waarbijdonkerder stof uit de binnenkant van de maan over het oppervlak werd gesmeten. 20
  21. 21. De maan is, volgens de laatste theorieën, ontstaan doordat een kleinere planeet (een planetoïde) op deAarde botste. Hierdoor werd er veel stof en steen van de Aarde afgeslingerd, de ruimte in. Van datstof bleef veel in een baan rond de Aarde zweven. Langzaam is dit stof weer gaan samenklonteren toter uiteindelijk de maan uit ontstond.Wij zien overigens steeds maar één kant van de maan, omdat de maan net zo lang over een rondje omzijn eigen as doet als over een rondje om de Aarde (de beste manier om dit in te zien is door iemandom een object te laten lopen en hem of haar te vertellen steeds zijn gezicht naar dat object te wijzen.Hij zal dan op een gegeven moment om zijn/haar as moeten draaien en na één vol rondje om hetobject, zal hij/zij ook een heel rondje zijn/haar as hebben gedraaid. Deze omwentelingstijd is overigensongeveer 27 dagen). De andere kant van de maan ziet er heel anders uit, omdat deze kant sinds devorming van de maan makkelijker doelwit is geweest voor inslagen. De “donkere” kant van de maanzit dus vol met nog meer kraters als de “lichte” kant. De donkere kant van de maan. 21
  22. 22. Eb en vloedZoals we in de vorige paragrafen al gezegd hebben, oefenen de Aarde en de maan (en de zon ook,overigens) zwaartekracht op elkaar uit. Deze zwaartekracht is (zeker van de maan) zo groot dat hetvoorwerpen op Aarde kan aantrekken. Het makkelijkst is dit te merken bij de zeeën van de Aarde.Omdat de maan kracht uitoefent op de Aarde, trekt hij het water van de oceanen een beetje naar zichtoe, waardoor het op plekken waar de maan zichtbaar is hoger water is dan waar hij dat niet is. Als deAarde dus weer van de maan wegdraait (als de maan dus onder gaat), neemt de kracht die de maanop het water uitoefent af en wordt het weer eb. Er is ook nog een bijkomend effect op het deel van deAarde dat precies aan de andere kant van de maan is. Omdat de maan niet alleen zwaartekrachtuitoefent op het water, maar ook op de Aarde zelf, trekt hij de Aarde een beetje naar zich toe. Dit gaatlangzamer dan dat hij het water dat aan de “onderkant” van de Aarde naar zich toe trekt, dus zal hetwater op die plekken ook hoger staan en is het daar ook vloed.Naast het effect van de maan, speelt de zon ook nog een kleine rol in eb en vloed, maar omdat hij zover weg staat is dit nauwelijks te merken. Bovendien wordt er ook een deel van eb en vloedveroorzaakt door de draaiing van de Aarde zelf. Omdat de Aarde om zijn as draait, oefent hij zelf eenkracht uit naar buiten gericht (vergelijk het met een emmer water aan een touw dat je in de rondtedraait. Als de emmer boven je hangt en je maar snel genoeg blijft draaien zal het water toch in deemmer blijven zitten door de zogenaamde middelpuntvliedende kracht). Door deze kracht wordt hetwater rond de evenaar dus een beetje van de Aarde afgeduwd.VerkenningDe maan werd in 1959 al voor het eerst bezocht door de Russische maansonde Loenik 2. Deze sloeg inop de maan en deed enkele waarnemingen over de sterkte van het magnetisch veld van de maan. Hetkostte echter nog tien jaar aan (niet allemaal succesvolle) maanprojecten voordat de eerste mens demaan bezocht. Deze eer viel ten deel aan de Amerikanen Neil Armstrong, Edwin “Buzz” Aldrin enMichael Collins met de maanlander Apollo 11. Na nog enkele Amerikaanse ruimte-expedities is ergeen mens meer op de maan geweest. Echter, sinds kort is er weer interesse in het bezoeken van demaan en nadat kort geleden reservoirs van water in de donkere delen van de kraters van de maan zijn gevonden zijn de plannen van veel landen om eenpermanente maanbasis te bouwen weer nieuw leven in geblazen. De Amerikanen hebbenaangekondigd zo gauw het ISS af is aan een maanbasis te willen beginnen en de Japanners willen in2016 een telescoop op de maan plaatsen. 22
  23. 23. Buzz Aldrin zet zijn eerste stappen op de maan. 23
  24. 24. Ons ZonnestelselOns zonnestelsel (ook wel “het” zonnestelsel, omdat we pas sinds kort zeker weten dat ook rondandere sterren planetenstelsels bestaan zoals bij ons) bestaat uit de zon, uiteraard, en alle objecten diedoor de zwaartekracht aan de zon gebonden zijn. Dit zijn dus niet alleen de acht planeten (die we,naast de Aarde, hierna zullen bespreken), maar ook asteroïden, kometen en allerlei ander kleinere engrotere objecten. Ons zonnestelsel met, naast de “echte” planeten, ook enkele dwergplaneten.De Zon is een klasse G2 ster met een diameter van 1,39 miljoen kilometer. De Zon neemt 99,86% vande massa in het zonnestelsel voor zijn rekening.Het zonnestelsel is tegelijk met de zon gevormd, toen deze ongeveer 4,6 miljard jaar geleden ontstonduit het ineenstorten van een wolk gas. Traditioneel werden tot ons zonnestelsel negen planetengerekend. In de jaren 90 werd ontdekt dat de toenmalige negende planeet, Pluto slechts één van velesoortgelijke objecten in de Kuipergordel was. De Kuipergordel is een gordel van vele miljardenkomeetachtige, uit steen en ijs bestaande objecten, transneptunisch object genoemd, voorbij de baanvan de achtste planeet van ons zonnestelsel, Neptunus. De gordel bevindt zich op 30 AE tot 50 AEafstand van de zon (1 AE, of Astronomische Eenheid, is de afstand van de Aarde tot de zon, ongeveer150 miljoen kilometer). Naarmate steeds grotere objecten ontdekt werden, zoals Quaoar en Varunakwam het klassieke aantal van negen planeten onder druk te staan. Met de ontdekking van de nog 24
  25. 25. veel grotere Eris was een nieuwe definitie van planeet noodzakelijk. Volgens de nieuwe definitiewordt Pluto nu een dwergplaneet genoemd en telt ons zonnestelsel acht planeten (hierover meer bijhet hoofdstuk over Pluto).Zoals ook op de bovenstaande afbeelding te zien is, is de verhouding in omvang tussen de zon enhaar planeten enorm groot (de verhouding zoals hierboven getoond is 1:1). Hierdoor is het ook voor testellen dat het moeilijk is om planeten bij andere sterren te ontdekken en er zijn dan ook nog niet zoveel planeten ontdekt buiten ons zonnestelsel (zon 400). Deze planeten worden exoplanetengenoemd.Overigens word in veel afbeeldingen de afstand tussen de zon en de planeten sterk verminderd.Waarschijnlijk om ruimte te besparen, want de verhouding tussen afstanden en grootten in hetzonnestelsel zijn op zn zachtst gezegd belachelijk. De volgende analogie komt van Wikipedia:Stel dat de Zon met een diameter van 14 meter op het Domplein van Utrecht ligt, dan ligt Mercurius op 580meter afstand op het Vredenburg. Mercurius is dan maar 5 centimeter groot. Venus bevindt zich ter hoogte vande Jaarbeurs (1,1 km afstand) en is 12 centimeter groot. De Aarde ligt op de Muntkade (1,5 km) met eenafmeting van 13 centimeter. Mars bevindt zich op het Oktoberplein (2,3 km) en is 7 cm. Vervolgens komt Jupiter(1,4 m groot) net iets ten westen van De Meern op 7,8 km afstand. Bij Woerden ongeveer (14 km afstand) ligtSaturnus (1,2 m groot). Uranus ligt dan bij Reeuwijk op 29 km afstand en is 50 cm groot. Neptunus ligt bijZoetermeer (45 km) en is ook 50 cm groot, en tot slot ligt Pluto op de pier in Scheveningen (59 km) en is 2 cmgroot.De buitenste ring van ons zonnestelsel wordt gevormd door de Oortwolk. Dit is een vooralsnoghypothetische wolk van ijsachtige objecten die de bron zou zijn van de kometen die door hetzonnestelsel bewegen.De OortwolkDe Oortwolk is een hypothese van de Nederlander Jan Hendrik Oort om te verklaren waarom er nogsteeds kometen zijn. Kometen vallen immers uit elkaar na een aantal omlopen door het binnenste deelvan het zonnestelsel. Sinds het begin van het zonnestelsel, een paar miljard jaar geleden, zouden allekometen allang uit elkaar gevallen moeten zijn. Volgens Oort is er een stabiele wolk van miljoenenkomeetachtige objecten in de buitenste regionen van het zonnestelsel, waar zo nu en dan een komeetvandaan komt. De Oortwolk heeft de vorm van een grote bol met de Zon als centrum: de kometenkunnen vanuit alle richtingen aan de hemel opduiken. Ook van de onlangs ontdekte planetoïde Sednawordt vermoed dat hij afkomstig is uit het binnengebied van de Oortwolk. De binnenste grens van deOortwolk zou op ongeveer 1 lichtjaar afstand van de zon moeten liggen (1 lichtjaar is 10 biljoenkilometer. Dus 10.000.000.000.000 kilomter). 25
  26. 26. Ons zonnestelsel, zoals men denkt dat hij er tot de uiterste grenzen uitziet.VerkenningDe belangrijkste verkenners van ons zonnestelsel zijn de Voyager 1 en Voyager 2 ruimtesondes. Dezesondes zijn in 1977 gelanceerd om onder andere de buitenplaneten (Jupiter, Saturnus, Uranus,Neptunus) te bestuderen om vervolgens het zonnestelsel te verlaten en (zolang ze het nog doen)waarnemingen te doen van buiten ons zonnestelsel. Voyager 1 is nu net bezig de buitenste regionenvan het zonnestelsel te bereiken en zal in 2015 op ongeveer 133 AE van de zon zijn (dus 133 keer zover als de Aarde van de zon). De beide ruimtesondes reizen niet in de richting van een bepaaldeandere ster, maar dat maakt waarschijnlijk niet veel uit, want ook al zouden ze recht op dedichtstbijzijnde ster afgaan, dan zouden ze er nog steeds 75.000 jaar over doen om er te komen.Overigens bevatten beide sondes een gouden plaat met informatie over ons zonnestelsel, de Aarde ende mens, mocht een buitenaardse beschaving ze ooit vinden.Er zijn overigens nog veel meer ruimtesondes die dan wel niet ons zonnestelsel zullen verlaten, maardie bespreken we bij de desbetreffende planeten (of niet, omdat we het niet te langdradig willenmaken). 26
  27. 27. MercuriusMercurius is de dichtst bij de zon staande en tevens kleinste planeet in ons zonnestelsel. De planeet isgenoemd naar de Romeinse god Mercurius vanwege de snelle draai om de zon (Mercurius was degod van de handel, dus kenmerkend gehaast en vlug). Net als de Aarde is het een terrestrische planeet(één van de binnenste vier planeten van ons zonnestelsel) met een vast oppervlak dat veelovereenkomsten vertoont met dat van de maan. Opmerkelijk is dat deze kleine planeet een vrij sterkmagnetisch veld vertoont. Mercurius heeftgeen manen.Mercurius kent enormetemperatuursverschillen tussen dag ennacht. De oorzaak hiervan ligt in derotatietijd: een draaiing van Mercurius omzijn eigen as duurt 58 Aards dagen. Incombinatie met de omloop om de zon in 88dagen duurt één dag op Mercurius ruim176 aardse dagen. Het verschil tussen degemiddelde dag- en nachttemperatuurbedraagt zon 500 °C (ter vergelijking: opaarde schommelt dat tussen de 5 en 20 °C).De hoogte van de maximumtemperatuurkomt door de relatief korte afstand tot dezon en de grote verschillen door het(vrijwel) ontbreken van een atmosfeer. Hetzonlicht op Mercurius oppervlak is ongeveer negen keer zo intens als op aarde omdat Mercurius driekeer zo dicht bij de zon staat. Mercurius gezien door de MESSENGER sonde. 27
  28. 28. VerkenningMercurius is al sinds de oudheid bestudeerd met grondtelescopen, maar het echte onderzoek aan deplaneet is met ruimtesondesuitgevoerd (onder andere omdatMercurius vaak moeilijk te zien,omdat hij zo dicht bij de zon staat).De belangrijkste waren de Mariner 10(1974-75) en de MESSENGERruimtesonde (2004-heden) wier takenhet onder andere waren het in kaartbrengen van Mercurius oppervlak enonderzoek te doen aan hetmagnetisch veld vanMercurius.VenusVenus is vanaf de zon gezien detweede planeet in ons zonnestelsel.Ze staat op ongeveer 100 miljoen kmvan de zon. Ze is vernoemd naar deRomeinse godin van de liefde (metals tegenpool Mars, de Romeinse godvan de oorlog). Venus met haar dikke wolkendek.Venus is, na de zon en de maan, het helderste object aan de hemel. Hij is vaak vroeg in de ochtend ofin de avond te zien en wordt daarom ook wel (enigszins verwarrend) de avond- of morgenstergenoemd. Venus is dus helemaal geen ster, maar een planeet. Over het algemeen zijn de helderste“sterren” planeten.Venus is een terrestrische planeet en ze heeft ongeveer dezelfde grootte, massa en samenstelling als deAarde. Venus heeft de dichtste atmosfeer van alle lichamen in het zonnestelsel. Die atmosfeer bestaatvoornamelijk uit koolstofdioxine.Een dikke laag wolken van zwavelzuur omringt de planeet, zodat het oppervlak vanuit de ruimteniet te zien is. De dikke atmosfeer vormt een sterk isolerende laag die voor een extreem sterkbroeikaseffect zorgt (het zonlicht komt dus wel op de planeet terecht, maar wordt niet meer goedweerkaatst op de terugweg). Vanwege de hoge temperatuur aan het oppervlak (gemiddeld 480graden Celcius) is er op Venus geen vloeibaar water mogelijk; als dit ooit aanwezig geweest is, is hetverdampt en daarna aan de zwaartekracht van de planeet ontsnapt. Venus is een vulkanisch actieve 28
  29. 29. planeet, maar in tegenstelling tot de Aarde komt er geen platentektoniek voor. Het oppervlak is echterwel constant in beweging door de heftige vulkanische activiteit van de planeet. Er vloeit dan ookregelmatig lava over het oppervlak.Baan, rotatie en zichtbaarheidVenus voltooit elke 224,65 dagen een omloop om de zon en draait in 243 aardse dagen om haar as.Van alle planeten in het zonnestelsel is dit de traagste rotatie. Een siderische dag (de periode die eenplaneet nodig heeft om één volledig rondje om haar as te draaien) op Venus is zelfs langer dan eenVenusjaar, maar vanwege de beweging van de planeet om de zon duurt een dag op het oppervlak(een synodische dag, de periode tussen twee zonsopkomsten) aanzienlijk korter: 116,75 aardse dagen.Daarmee duurt de synodische dag op Venus korter dan die op Mercurius.Doordat Venus een binnenplaneet is, een planeet die zich dichter bij de zon bevindt dan de Aarde, isze aan de hemel altijd in de buurt van de Zon te vinden, om precies te zijn nooit verder dan 47° bij dezon vandaan. Daardoor is Venus alleen s avonds na zonsondergang en s ochtends voor zonsopkomstte zien. Elke 584 dagen haalt Venus de Aarde vanaf de zon gezien in, waarbij ze aan de andere kantvan de zon komt te staan en daardoor van morgenster naar avondster of andersom verandert.In tegenstelling tot de andere binnenplaneet, Mercurius, die vaak lastig te vinden is, is Venusvanwege haar grote helderheid vaak het opvallendste object aan de hemel.VerkenningVenus is als sinds de jaren 60 onderwerp van verkenning door ruimtesondes. Na enkele misluktepogingen, slaagden de Russen er in 1966 in om met de Venera 3 sonde het oppervlak van Venus tebereiken. De sonde crashte echter en kon geen bruikbare data leveren over Venus. Het was wel heteerste door mensen gemaakte object dat het oppervlak van een andere planeet had bereikt. Hierna zijnnog vele succesvolle missies naar Venus uitgevoerd, zodat we nu veel weten over het oppervlak vande planeet (dat door de dikke atmosfeer vaak moeilijk vanaf de Aarde te bestuderen is). Er zijn in detoekomst nog meer missies naar Venus gepland, waaronder onder andere een Venusrover (eenVenuswagentje, net als de Marsrovers nu op Mars) die het oppervlak echt gaat verkennen. 29
  30. 30. Foto van het oppervlak van Venus gemaakt door de Russische Venera 13. De oranje kleur komt door de dikke atmosfeer van Venus, die veel van het (blauwe) zonlicht tegenhoudt.MarsMars is de vierde planeet in ons zonnestelsel en is vernoemd naar de Romeinse god van de Oorlog.Het is een planeet van extremen met onder andere de hoogste berg (Olympus Mons, die 27 km hoogis) en de grootste kloof (Valles Marineris, 4500 km lang, 200 km breed en 11 km diep) van hetzonnestelsel. Mars is met een straal van ongeveer 3000 km een stuk kleiner dan de Aarde. Mars ismakkelijk met het blote oog te zien, vooral in de maanden rond een oppositie (als de Aarde tussenMars en de zon in staat). s Nachts is Mars dan te zien als een heldere roodachtige "ster" (eigenlijk is hijzelfs als een schijf te onderscheiden).Mars zoals gezien door de HubbleSpace Telescope 30
  31. 31. Mars is een terrestrische planeet met een dunne atmosfeer. Het oppervlak is op sommige plekken netzoals dat van de Maan bezaaid met inslagkraters, terwijl op andere plaatsen, net zoals op de Aardevulkanen, valleien, zandduinen en poolkappen voorkomen. Verder komen ook de rotatieperiode("dag") en de wisselingen van de seizoenen op Mars overeen met de Aarde (een dag op Mars duurt 24uur en 39 minuten!). Mars doet er echter wel 687 dagen over een rondje om de zon. Een jaar op Mars isdus ongeveer twee keer zo lang als op de Aarde.Mars heeft twee manen, Phobos en Deimos, beide kleine onregelmatig gevormde objecten. Er is welverondersteld dat deze twee manen door de zwaartekracht van Mars ingevangen planetoïden zijn.Ze zouden dus van verder in het zonnestelsel in de baan van Mars terecht kunnen zijn gekomen.VerkenningMars staat in de wetenschappelijke wereld bekend als de“Bermuda driehoek van het zonnestelsel”, omdat er al tallozelanders, sondes en satellieten gesneuveld zijn in hun pogingenMars te verkennen. Er zijn echter ook genoeg succesvollemissies uitgevoerd, zoals de Spirit en Oppurtunity Marsrovers(twee Marswagentjes die het allebei jaren langer hebbenvolgehouden dan gepland. Ze werden namelijk beide in 2003gelanceerd om ongeveer 90 Marsdagen onderzoek te doen aande planeet, maar ze hebben beide nog tot ver in 2010 hun werkkunnen doen en nuttige data kunnen terugsturen, onderandere over de aanwezigheid van vloeibaar water op Mars),de Mariner 4 en nog meer missies van de Russische,Amerikaanse en Europese ruimtevaartorganisaties. Ook staaner enkele bemande Marsmissies gepland in de toekomst.Impressie van de overgang van Mars naar een Aardachtige planeet. 31
  32. 32. KolonisatieMars wordt vaak genoemd als mogelijke kandidaat voor menselijke bewoning. Hiervoor dient eruiteraard nog veel te gebeuren, maar de aanwezigheid van de (ijle) atmosfeer, (vloeibaar) water, derelatief comfortabele zwaartekracht en de duur van de dagen zijn allemaal factoren die het procesenorm zouden bevorderen. Mocht de mens ooit serieuze pogingen ondernemen van Mars eenbewoonbare planeet te maken, dan zal eerst de atmosfeer verdikt moeten worden om eenbroeikaseffect op te wekken, zodat de temperatuur (net als nu op Aarde) zal stijgen. De huidigetemperaturen schommelen namelijk tussen de -140 en 20 graden Celcius. Naast de verhoging van detemperatuur, moet ook het zuurstofgehalte van de lucht omhoog. Deze is nu net iets meer dan eentiende van een procent van de atmosfeer (op Aarde is dat 20%). Verdere stappen om Mars teterraformen (wat min of meer betekent “het veranderen in een Aarde”) zouden het smelten van depoolkappen of het ondergrondse ijs om oceanen en rivieren te maken kunnen zijn en het langzaamintroduceren van allerlei bacteriën en andere levensvormen om een ecosysteem op gang te brengen.Later zou dit, naarmate het klimaat het steeds meer toelaat, uitgebreid kunnen worden metschimmels, grassen, planten en misschien zelfs insecten en kleine dieren.Zou Mars ooit geterraformed worden, dan zal in elk geval het Noordelijk halfrond voornamelijk uitwater bestaan en het Zuidelijk halfrond vooral de extremere weersomstandigheden en landschappenkennen. De Amerikaanse schrijver Kim Stanley Robinson heeft een uiterst boeiende trilogiegeschreven over de kolonisatie van Mars, die zeker de moeite waard is te lezen. Hij is (alleen in hetEngels) te bestellen op internet en waarschijnlijk ook bij de betere boekhandels:http://en.wikipedia.org/wiki/Mars_trilogyJupiter 32
  33. 33. Jupiter is vanaf de zon gezien de vijfde en tevens grootste planeet van ons zonnestelsel. Jupiter is eengasreus, hij beschikt dus niet over een vast oppervlak. Zoals de aardse planeten terrestrische planetengenoemd worden, worden gasreuzen ook wel Joviaanse planeten genoemd. Joviaans betekent vrijvertaald Jupiterachtig.De planeet is genoemd naar deRomeinse oppergod Jupiter.Jupiter heeft een rotatietijd vanongeveer 9 uur en doet ongeveer 12 jaarover een rondje om de zon.Hoewel Jupiter naar men aanneemtvrijwel geheel uit gas bestaat heeft hij,in vergelijking met de andere dergelijkeplaneten in ons zonnestelsel, de grootstemassa. De massa van Jupiter is zelfsongeveer 2,5 keer groter dan de anderezeven planeten samen. Vergelijking van de afmetingen van Jupiter en de Aarde. Het “oog” op Jupiter is de Grote Rode Vlek, een storm die al zeker 400 jaar raast waar de Aarde met gemak in zou passen.Jupiter heeft ongeveer de grootste omvang die een planeet kan bereiken; planeten met meer massakrimpen door de zwaartekracht. Een ster kan alleen groter zijn doordat de kernreacties in de kern eentegendruk uitoefenen die het krimpen voorkomt (meer daarover bij het hoofdstuk over sterren).Jupiter wordt wel eens een mislukte ster genoemd. Maar deze planeet is te klein voor een bruinedwerg (de zwakste soort sterren), die minimaal 13 maal de massa van Jupiter zou moeten hebben. Alsde massa 100 maal zo groot was geweest als nu het geval is, zou er kernfusie plaats kunnen vindenwaarbij waterstof en helium worden omgezet in energie en zou Jupiter samen met de zon eendubbelster geweest zijn. 33
  34. 34. ManenJupiter heeft minstens 63 natuurlijke satellieten (manen, dus). 47 hiervan hebben een diameter kleinerdan 10 km en zijn later dan 1975 ontdekt. In 1610 ontdekte Galileo Galilei met een telescoop de viergrootste manen van Jupiter, nu bekend als de Galileïsche manen: Io, Europa, Ganymedes en Callisto.Met een verrekijker zijn deze manen in hun eeuwigdurende dans al te zien, de schaduwen van demanen en de wolkenbanden op het oppervlak van Jupiter kunnen met een kleine telescoop gezienworden. Jupiter heeft ook, net als Saturnus, ringen. Deze ringen zijn echter veel minder goedzichtbaar dan bij Saturnus en het zijn er ook minder (slechts 3). De ringen bestaan uit stof en ijs dat ineen baan te dicht bij de planeet is gekomen om te kunnen samenklonteren. De deeltjes worden op dieafstand namelijk door de draaiing van Jupiter uitgesmeerd over hun baan.Jupiter vervult een belangrijke functie binnen het zonnestelsel. Doordat hij zwaarder is dan alleandere planeten tezamen is hij een belangrijke component van het massa-evenwicht van hetzonnestelsel. Door zijn massa stabiliseert hij de planetoïdengordel; zonder Jupiter zou iedere 100 000jaar een planetoïde uit de planetoïdengordel de aarde treffen en hierdoor zou leven op aarde ernstigbelemmerd zo niet onmogelijk worden. Ook andere objecten dan kometen worden door Jupiterweggevangen. Er wordt daarom tegenwoordig gedacht dat de aanwezigheid van een Jupiterachtigeplaneet in een zonnestelsel wel eens een voorwaarde kan zijn voor de ontwikkeling van leven in eenzonnestelsel.VerkenningJupiter is door de jaren al door meerdere sondes bestudeerd. De meest prominente hiervan isnatuurlijk de Voyager sonde, die nu het zonnestelsel al heeft verlaten. Verder waren er nog meerprojecten, zoals de Pioneer, die ons begrip van de atmosfeer, samenstelling en manen van Jupiter sterkverbeterd hebben. De Galileo satelliet heeft hier ook sterk aan bijgedragen. Deze draait nu nog in eenbaan om de planeet. De New Horizons sonde heeft, op weg naar Pluto, Jupiter ook gepasseerd enenkele waarnemingen gedaan.Saturnus 34
  35. 35. Saturnus is van de zon af gerekend de zesde planeet in ons zonnestelsel en op Jupiter na de grootste.Beide gasreuzen zijn zogenaamde buitenplaneten. Saturnus is vernoemd naar de Romeinse godSaturnus. Het bestaan van Saturnus is al sinds de prehistorie bekend.Saturnus gezien door de Cassini-satelliet, die om de planeet draait.Saturnus staat op 1,5 miljard kilometer van de zon. Een jaar op Saturnus duurt ongeveer 29 Aardsejaren en een dag slechts 10 uur. Door deze korte dagen (oftewel een hoge draaisnelheid) ondervindtSaturnus rond de evenaar een grote middelpuntvliedende kracht. Hierdoor is Saturnus niet helemaalrond, maar richting de polen een beetje afgeplat.Saturnus is met het blote oog zichtbaar als een heldere heldergele "ster" die niet flikkert. De ringenzijn niet met het blote oog te zien, met een verrekijker is wel te zien dat Saturnus niet cirkelvormig is.Een kleine telescoop laat de ringen al goed zien. De scheidingen tussen de ringen worden welgebruikt om de kwaliteit van telescopen te testen. De zichtbaarheid van de ringen variëert overigensmet de hoek waaronder wij ze vanaf de aarde zien. Als de aarde precies in het vlak van de ringen staatkijken we precies op de rand en zijn ze vrijwel onzichtbaar. 35
  36. 36. RingenAlle gasplaneten uit ons zonnestelsel vertonen een systeem van ringen, maar dat is pas op het eindevan de 20e eeuw ontdekt. Het ringensysteem van Saturnus is verreweg het opvallendste en ook al veeleerder waargenomen. In 1610 keek Galileo Galilei naar Saturnus en zag drie objecten in plaats vanéén. Vol verbazing hield Galilei het er op dat de planeet twee handvatten (ansae) had. Toen hij tweejaar later nog eens keek waren deze verdwenen waarna ze twee jaar later weer verschenen, nuduidelijker dan ooit. Een halve eeuw later kon Christiaan Huygens dankzij de verbeterdetelescooptechniek in 1655 als eerste bevestigen dat deze ansae eigenlijk een ring rond de planeet was. De ringen van Saturnus in zichtbaar licht (boven) en radiogolven (onder).Cassini toonde in 1675 aan dat de ring in werkelijkheid uit twee ringen bestond, waartussen zich eenscheiding bevond die later de naam Cassinischeiding kreeg (de scheidingen tussen de ringen wordenveroorzaakt door de vele manen van Saturnus, die aan alle kanten aan de ringen “trekken”). In 1858bewees James Clerk Maxwell dat de ringen gruis en stukjes rots moesten bevatten.De laatste inzichten zijn dat het een stelsel is van talloze minieme, afzonderlijke ringen met smalle,lege afscheidingen tussen deze ringen. De ringen zijn gemiddeld slechts zon 20 meter dik en bestaanuit ijs en meteorietstofdeeltjes. Het hele stelsel is concentrisch, wat veroorzaakt wordt door de velemaantjes van Saturnus, die zwaartekrachtschommelingen ondergaan en veroorzaken. Er zijn zeven“hoofdringen”, die in alfabetische volgorde de A-,B-,C-,D-,E-,F- en G-ringen genoemd worden. Devolgorde van deze ringen is niet, zoals men zou verwachten, van binnen naar buiten of andersom,maar min of meer willekeurig, omdat ze niet in een dergelijke volgorde zijn ontdekt, maar doordat detelescopen steeds beter werden, konden de tussenringen later pas onderscheiden worden. 36
  37. 37. ManenHet exacte aantal manen van Saturnus zal nooit vastgesteld kunnen worden, aangezien elk brokstukvan de ringen zich in een baan rond de planeet beweegt en technisch gezien ook als een maanbeschouwd kan worden. Het is moeilijk om een scheiding te maken tussen een kleine maan en eengroot brok van de ringen. Begin 2007 waren er 56 natuurlijke manen en maantjes bekend.Titan is met een doorsnede van 5150 km het grootst en die is daarmee duidelijk groter dan onze eigenMaan. Titan is ook veel groter dan de dwergplaneet Pluto en zelfs iets groter dan de kleinste echteplaneet uit ons zonnestelsel: Mercurius. Titan bezit bovendien een atmosfeer. De meeste maantjesbestaan uit ijs en steen.VerkenningSaturnus is ook door de Pioneer en Voyager missies bestudeerd, maar de meeste data over Saturnusen zijn manen komt van de Cassini-Huygens satelliet (vernoemd naar de Franse astronoom GiovanniCassini en zijn Nederlandse collega Christaan Huygens). Zoals gezegd heeft deze sonde ook veelonderzoek gedaan naar de manen van Saturnus. Zo heeft hij de meeste data over de maan Titanverzameld. Deze maan is bijzonder, omdat hij als één van de weinige manen in ons zonnestelsel eenatmosfeer heeft en waarschijnlijk ook zeeën, al zijn die gevuld met vloeibaar ethaan. 37
  38. 38. UranusUranus is de op twee na grootste en vanaf de Zon gezien de zevende planeet van ons zonnestelsel.Deze ijsreus is vernoemd naar de god Uranus, ook wel Ouranous, de personificatie van de hemel, uitde Griekse mythologie.Met het blote oog is Uranus net niet te zien, alleen als hij in oppositie staat, onder zeer gunstigeomstandigheden en als bekend is waar gezocht moet worden komt de helderheid in de buurt van degrens van wat nog met het blote oog gezien kan worden. Met een gewone verrekijker is Uranus wel tezien als een zwak "sterretje", maar zelfs met een grote telescoop blijft Uranus niet meer dan eengroenachtig schijfje. Uranus was in deoudheid dan ook niet bekend. Het is deeerste planeet die sinds de uitvinding in de16e eeuw van de telescoop is ontdekt.Uranus bevindt zich op een afstand vanruwweg 20 AE van de Zon, in een baan diewordt doorlopen in een periode vanongeveer 84 jaar.Uranus draait in 17 uur en 14 minuten omzijn as. Echter, vanwege de zeer krachtigewinden in de bovenste lagen de atmosfeervan Uranus, kan dat deel van de atmosfeereen rotatie voltooien in ongeveer 14 uur. 38
  39. 39. Een van de opvallendste eigenschappen van Uranus is de equator, die een hoek van 98° heeft met hetvlak van de ecliptica waarin de planeet rond de Zon draait. Dit wordt de obliquiteit van de planeetgenoemd. (De Aarde heeft een obliquiteit van slechts 23,45°.) Een mogelijke verklaring daarvoor is datooit een enorme botsing met een ander groot hemellichaam is voorgekomen. Dat zou tevens eenverklaring kunnen zijn voor het grote aantal manen rond deze planeet. Dit heeft grote invloed op deseizoenen: op alle breedtegraden is er een zeer groot verschil tussen winter- en zomerdaglengten.Uranus heeft ook enkele ringen, maar die zijn met de meeste telescopen nog niet eens te zien, omdatze ontzettend dun en donker zijn. Ze bestaan namelijk voornamelijk uit rotsachtig materiaal datweinig licht weerkaatst. Uranus heeft 27 natuurlijke satellieten, waarvan de grootste, Titania, ongeveerde helft van de breedte van onze maan heeft.VerkenningOmdat Uranus zo ver weg staat is de Voyager 2 tot nu toe de enige sonde die de planeet bezocht heeft.Deze sonde heeft toen onder andere onderzoek gedaan aan de ringen van de planeet. Er staan in detoekomst (waarschijnlijk door de hoge kosten afgewogen tegen de geringe interesse) geen missiesmeer gepland om de planeet met sondes of satellieten te onderzoeken. 39
  40. 40. NeptunusNeptunus is vanaf de Zon gezien de achtste en laatste (sinds Pluto geen officiële planeet meer is)planeet van ons zonnestelsel. Neptunus is het verst van de Zon verwijderd van de 8 huidige planeten.De planeet is vernoemd naar de Romeinse god van de zee.De opbouw van de ijsreus Neptunus vertoont veel overeenkomsten met die van Uranus. De kernbestaat uit (gesmolten) metaal en rots en daaromheen bevindt zich een mantel van gesteente, water,ammoniak en methaan. Naar buiten toe wordt de mantel steeds vloeibaarder en gaat uiteindelijkgeleidelijk over in de atmosfeer. Neptunus heeft 13 bekende manen. De langst bekende maan vanNeptunus is Triton, waarvan het bestaanal een maand na de ontdekking van deplaneet (1846) werd bevestigd. Pas in 1949werd door Gerard Kuiper de tweedemaan Nereïde (Engels: Nereid) ontdekt.Neptunus, heeft, net als de anderereuzenplaneten, ook een ringenstelsel.Deze ringen zijn, net als bij Uranus, heelmoeilijk te zien, ook door de grote afstandtot de planeet. Zoals te zien is Neptunus niet helemaalegaal blauw, maar vertoont hij ookstormen, net als de Grote Rode Vlek opJupiter.VerkenningNeptunus deelt zijn lot met Uranus in de zin dat de planeet alleen bezocht is door de Voyager 2.Echter, omdat Saturnus nog een redelijk interessante maan heeft, Triton, was er meer aandachtbesteed aan de waarnemingen van Neptunus en deze maan. Er zijn dan ook voor deze planeet nogwel plannen om er in de toekomst nog een sonde naar te sturen. 40
  41. 41. PlutoPluto is een in 1930 ontdekt hemellichaam in ons zonnestelsel dat tot 24 augustus 2006 werdgeclassificeerd als planeet en sindsdien als dwergplaneet. Op 13 september 2006 kreeg Pluto ook eennummer in de catalogus van planetoïden; namelijk 134340. De dwergplaneet is genoemd naar deRomeinse god van de onderwereld, Pluto. Pluto heeft 3 manen, waarvan Charon de grootste is. Demassa van Pluto is slechts acht maal zo groot als die van Charon. Het gevolg daarvan is dat hetmassazwaartepunt bij dezecombinatie als enige in onszonnestelsel ver buiten hetoppervlak van de "planeet"ligt. Een ander opmerkelijkfenomeen is dat dezehemellichamen altijd metdezelfde zijde naar elkaargericht blijven; ze bevindenzich in een zogehetensynchrone of gebondenrotatie. Uit opnamen van deruimtetelescoop Hubbleblijkt dat Charon iets meerblauwig is, waaruit kanworden opgemaakt datPluto en Charon eenverschillende samenstellinghebben. De andere tweemanen, Nix en Hydra, zijn veel kleiner en pas sinds 2005 bekend. Impressie van Pluto en zijn manen. Door de grote afstand zijn er geen directe fotos van Pluto te maken in groot detail. 41
  42. 42. Status van Pluto als planeetPlutos geringe omvang (kleiner dan onze maan) en sterk elliptische baan om de zon waren voorsommige astronomen redenen om te betwijfelen of het object wel tot de planeten moet wordengerekend en niet een planetoïde is, zoals die bij honderden in de Kuipergordel gevonden zijn. Vanafde ontdekking werd Pluto echter algemeen beschouwd als de negende planeet. Deze status bleefonveranderd totdat in 2003 2003 UB313 (tegenwoordig: Eris) werd ontdekt, een object dat eengeschatte diameter van 1,5 keer die van Pluto heeft. Naar aanleiding van die ontdekking werden dediscussies omtrent het planeet-zijn van Pluto opnieuw aangewakkerd. Er was dringend behoefte aaneen sluitende definitie die eens en voor altijd duidelijk zou maken welke objecten de titel planeetmogen dragen en welke niet.Op 24 augustus 2006 werd op het 26ste congres van de IAU (Internationale Astronomische Unie) inPraag beslist dat een planeet een object is dat door zijn eigen zwaartekracht rond is, zich in een baanrond de zon moet bevinden én de omgeving van zijn baan schoongeveegd moet hebben van andereobjecten. Pluto voldoet wel aan de eerste twee voorwaarden maar niet aan de laatste. De baan vanPluto wordt namelijk gedomineerd door die van Neptunus. Dit betekent niet dat Pluto een maan vanNeptunus is, maar wel dat alle “rommel” (stof, ijs etc.) in de baan van Pluto door Neptunus zalworden aangetrokken en niet door Pluto zelf. Daardoor verloor Pluto zijn status van planeet, eenstatus die hij 76 jaar lang voerde.Werkelijke verhoudingen tussen Pluto, Charon, de Aarde en de maan. 42
  43. 43. Omdat Pluto wel aan de andere criteria voor planeet voldeed werd een nieuwe categorie in het levengeroepen die Pluto en vergelijkbare hemellichamen moet onderscheiden van de miljoenen andereobjecten in ons zonnestelsel; Pluto staat sinds die datum samen met Eris en Ceres te boek als eendwergplaneet. Nadien zijn er nog meer objecten die ook de status van dwergplaneet gekregen hebbenen er wordt verwacht dat dit aantal zich nog verder zal uitbreiden.VerkenningEr is nog weinig gedaan om de planeet Pluto direct te onderzoeken. De eerste missie naar Pluto is deNew Horizons sonde, die in 2007 is gelanceerd en in 2015 Pluto zal bereiken. De reden dat er tot nutoe nog weinig pogingen zijn gedaan om Pluto te bezoeken is omdat de planeet erg klein en licht is (invergelijking met bijvoorbeeld Jupiter of Saturnus) en het daarom moeilijk is om een sonde precies opeen koers te sturen richting de planeet. De Voyager sondes zijn bijvoorbeeld beiden al ruim de baanvan Pluto gepasseerd, maar omdat deze destijds moeilijk richting Pluto waren te navigeren, zijn zeniet genoeg in de buurt gekomen om hem ook maar te kunnen zien. 43
  44. 44. De ZonDe Zon is de ster waar de Aarde omheen draait en het helderste object aan de hemel. De Zon is eengele dwerg, een ster uit de middelgrote klasse.Ze is met een gemiddelde massa van zon 1,989x10³⁰ kg verreweg het zwaarste object in onszonnestelsel. Met de Aarde in het midden van de Zon zou de Maan zich iets voorbij de helft bevinden.De Zon bevat 99,86% van de massa van ons volledige zonnestelsel.In de Griekse en Romeinse mythologie stond de Zon voor de goden Helios en Sol.De Zon bevindt zich op ongeveer 27 000 lichtjaar van het centrum van ons sterrenstelsel de Melkweg(dit centrum is vermoedelijk een reusachtig zwart gat), in de ongeveer 3000 lichtjaar brede galactischeschijf. De Zon beweegt zich met een snelheid van ongeveer 220 km/s in ongeveer 226 miljoen jaareenmaal rond het centrum van ons sterrenstelsel. Binnen het melkwegstelsel is het een onopvallende,min of meer gemiddelde ster. Vergelijking tussen de Aarde en de zon. De Aarde is het vlekje links.StructuurDe Zon is een bijna perfecte bol. De Zon is niet vast, maar in plasmatoestand (wat de toestand iswaarin stoffen zich bevinden als ze superheet worden. Het is de toestand na de gasfase), waardoorverschillende rotatiesnelheden mogelijk zijn: de rotatiesnelheid aan de evenaar is sneller dan aan depolen. De rotatie aan de evenaar is ongeveer 25 dagen en aan de polen 35 dagen. Niettemin, door de 44
  45. 45. continu veranderende positie van de Aarde ten opzichte van de Zon (doordat de Aarde rond de Zondraait), is de waargenomen snelheid van de Zon rond haar evenaar ongeveer 28 dagen.De kern is het gedeelte van de Zon waar de dichtheid en de temperatuur hoog genoeg zijn omfusiereacties te veroorzaken. Deze reacties zorgen voor de energie die de zon nodig heeft om licht uitte zenden. Tevens zorgen deze reacties ervoor dat de zon niet door de zwaartekracht in elkaar stort.De temperatuur in de kern van de zon is zon 15 miljoen graden Celcius. Dit in tegenstelling tot hetoppervlak, waar de temperatuur “slechts” zon 5000 graden is. De kern strekt zich uit van het middenvan de Zon tot ongeveer 0,25 maal de straal van de Zon.Het “oppervlak” van de zon is overigens moeilijk te bepalen, omdat de ster (net als de meeste anderesterren) een enorm lage dichtheid heeft. Bedenk dat gassen (dus waar onder andere de Aardseatmosfeer volledig uit bestaat) een dichtheid hebben die laag genoeg is om ze onzichtbaar te makenvoor het menselijk oog en bedenk dan dat de zon volkomen uit deeltjes bestaan die een nog lageredichtheid hebben. De dichtheid van het “oppervlak” van de zon is zelfs lager dan de dichtheid van hetbeste vacuüm (dus een ruimte met zo weinig mogelijk deeltjes) dat wij op Aarde kunnen maken.Leven van de zonOnze zon is momenteel een ster van spectraalklasse G2. Dat betekent dat zij een gele ster is, veel heteren zwaarder dan de gemiddelde ster, maar veel kleiner dan de blauwe reuzensterren. De berekendelevensduur van een ster als de Zon, dat wil zeggen de tijd waarin kernreacties haar van energievoorzien, bedraagt 10 miljard jaar.De levenscyclus van de Zon is grofweg te verdelen in vier fases. In elk van die fases ziet de Zon er heelanders uit en verkrijgt zij haar energie uit een andere bron: 1. ontstaan: protoster; 2. hoofdreeksster; 3. rode reus; 4. witte dwerg. 45
  46. 46. Net als andere sterren is de zon uit een moleculaire wolk ontstaan. Deze wolk trok geleidelijk samendoor de zwaartekracht van de onderlinge deeltjes en vormde zo de zon. Na een tijdje werd de druk inde kern van de zon groot genoeg om waterstofdeeltjes met een snelheid op elkaar te laten botsen diehoog genoeg was om fusie te laten ontstaan. Hierbij veranderen waterstofdeeltjes in zwaarderedeeltjes, zoals helium.In deze fase van vorming wordt een ster een protoster genoemd.Op dit moment is de zon een hoofdreeksster. Dit betekent dat hij in de grafiek van de leeftijden enmassas van sterren (het zogenaamde Hertzsprung-Russel diagram) ongeveer in het midden staat. Ditbetekent min of meer, dat hij zich ongeveer in het midden van zn leven bevindt. De zon begon dezefase zon 4,5 miljard jaar geleden en zal nog in zon 5,5 miljard jaar in deze fase blijven.Na deze fase zal de zon een zogenaamde rode reus worden. Deze fase treedt in nadat bijna allewaterstof in de kern van de zon verbrandt is. De zon kan zijn vorm dan niet meer behouden en zaleerst willen krimpen, maar door de tegendruk van het krimpproces zal de temperatuur weer sneloplopen, zodat de zon enorm gaat uitzetten. Door de hogere temperatuur kleurt de zon ook rood. Destraal van de zon zal in deze fase groot genoeg zijn om in elk geval Mercurius en Venus geheel op teslokken. De Aarde zal door de hoge temperatuur niet meer bewoonbaar zijn.De zon zal in deze fase door de druk in de kern steeds meer van zijn buitenste lagen af stoten, tot eruiteindelijk niet veel meer dan de kern over blijft. Deze kern wordt een witte dwerg genoemd. Dezefase is de laatste fase waarin de zon zich zal bevinden. In deze witte dwerg-fase zal de zonwaarschijnlijk heel langzaam opbranden en wegkwijnen tot een zwarte dwerg. 46
  47. 47. Zichtbaarheid en waarnemingenHet bekijken van de Zon, bijvoorbeeld bij een zonsverduistering, moet met bescherming gedaanworden, aangezien direct in de Zon kijken oogbeschadiging veroorzaakt. Men gebruikt soms eenlasbril of een speciaal daarvoor gemaakte bril (bijvoorbeeld een eclipsbril). Andere donkerematerialen zoals cds, zwarte dias of fotonegatieven kunnen (onzichtbaar maar schadelijk) ultravioletlicht doorlaten. Gebruik dit dus zeker niet! Het beste gaat men naar een planetarium of sterrenwachten koopt men een aangepaste bril.Het spreekt voor zich dat men bij gebruik van een verrekijker of telescoop nog veel voorzichtiger moetzijn. Een vergrootglas kan in enkele seconden een stuk papier laten verkolen. Veel telescopenbundelen nog veel meer zonlicht in het brandpunt. Op deze manier kan de telescoop beschadigdworden. Erger, het glasachtig lichaam kan hard opwarmen en het netvlies kan verschroeid wordenmet blindheid als gevolg.Er worden wel waarnemingen aan de zon gedaan met telescopen, maar om deze waarnemingen tedoen dient men nooit zelf direct in de telescoop te kijken. Vaak worden deze waarnemingen gedaandoor gebruik te maken van hele sterke lichtfilters en cameras om opnamen te maken. 47
  48. 48. SterrenHoewel al gezegd is dat de zon een ster is, is daarmee nog niet gezegd wat sterren precies zijn. Naastde soort sterren als de zon bestaan er namelijk nog een heleboel andere soorten sterren (zoalsbijvoorbeeld de rode reuzen en witte dwergen die sterren als de zon later worden).Een ster is een bolvormig hemellichaam, bestaande uit lichtgevend plasma. Bij de meeste sterren is dedruk en temperatuur van de inwendige gasconcentratie zo hoog dat er kernfusiereactiesplaatsvinden. Daarbij worden enorme hoeveelheden energie geproduceerd die door de ster wordenuitgezonden in verschillende golflengten. De belangrijkste golflengte is waarschijnlijk de spectraleband van het zichtbare licht. Ook de eindstadia van sterren, de witte dwergen en neutronensterren,waarin de kernfusie tot een einde is gekomen, worden tot de sterren gerekend.De dichtstbijzijnde ster is voor ons de zon. Daarna volgt de ster Proxima Centauri. De zon vergeleken met de grootst bekende ster, VY Canis Majoris. 48
  49. 49. EigenschappenEen ster bouwt in zijn binnenste een zo hoge temperatuur en druk op dat daar kernfusie optreedt. Dedruk naar buiten, die wordt veroorzaakt door de straling en de deeltjes die worden geproduceerd bijdie kernfusie, voorkomt dat de gasbol onder zijn eigen gewicht verder in elkaar stort. In een stabielester heerst een evenwicht tussen de buitenwaarts gerichte stralingsdruk en de binnenwaarts gerichtezwaartekracht.Sterren kunnen zeer verschillende massas hebben. Er zijn sterren met een massa van slechts 1/13 vande massa van de zon, maar ook met meer dan 100 keer de zonsmassa.De diameters kennen een nog grotere variatie. Zo hebben kleinere sterren een diameter van enkeletienduizenden kilometers, terwijl de grootste diameters van sterren tot duizenden miljoenenkilometers kunnen bedragen. Dit zijn de zogeheten rode reuzen. Van het grootste bekendehemellichaam VY Canis Majoris, een rode reus, wordt de diameter geschat op 2000 keer de diametervan de zon. In ons zonnestelsel zou hij zich uitstrekken tot de baan van Saturnus.Niet alle sterren aan de hemel lijken even helder. Dit wordt gedeeltelijk veroorzaakt doordat sterrenop verschillende afstanden staan, en verre sterren minder helder lijken dan nabije. Ook als alle sterrenvanaf dezelfde afstand bekeken zouden worden, zijn ze niet alle even helder. Zware sterren zijnhelderder omdat ze over het algemeen harder branden. Het totaal uitgezonden stralingsvermogennoemt men de lichtkracht van de ster.De lichtkracht van sterren neemt heel snel toe bij grotere massa. De kleinste rode dwergen hebben eenlichtkracht van ongeveer 1/100.000 van die van de zon. Grote blauwe reuzen hebben soms eenlichtkracht enkele honderdduizenden malen groter dan die van de zon.De schijnbare helderheid waarmee een ster zich aan ons voordoet is afhankelijk van de lichtkracht ende afstand van de ster. De schijnbare helderheid, of magnitude, is een belangrijk kenmerk waaropsterren ingedeeld worden. Onder gunstige observatieomstandigheden kunnen sterren met eenmagnitude van 6 bijvoorbeeld nog net bij donkere hemel met het blote oog gezien worden, voorzwakkere sterren is een telescoop nodig. Dat betekent bijvoorbeeld dat een ster met de absolutehelderheid van onze zon op een afstand van 50 lichtjaar nog net met het blote oog kan worden gezien.In totaal zijn er, op beide halfronden van de aarde tezamen, ongeveer 5000 sterren die onder gunstigeomstandigheden met het blote oog kunnen worden waargenomen.Ook is van niet alle sterren de helderheid constant, sommige variëren in helderheid en wordenveranderlijke ster (of variabele ster) genoemd. Soms is dat omdat de ster zelf niet stabiel is en ingrootte verandert, in andere gevallen is er een donkere begeleider (zoals bijvoorbeeld een groteplaneet) die af en toe voor de ster langs trekt en een deel van het licht tegenhoudt. 49
  50. 50. SpectraalklassenHet zal sommigen met het blote oog al opvallen dat sterren verschillende kleuren hebben, sommigenzijn blauwachtig, anderen zijn meer rood. Afhankelijk van de oorspronkelijke massa en leeftijd van dester is de temperatuur verschillend en zendt hij verschillende spectra van licht uit.De soorten spectra werden oorspronkelijk geclassificeerd volgens de letters van het alfabet, maar laterbijgesteld tot de reeks O-B-A-F-G-K-M-R-N-S (te onthouden door het ezelsbruggetje O, Be A Fine Girl,Kiss Me Right Now, Sweety), waarbij de sterren uit de spectraalklasse O het heetst (en blauw) zijn, ende sterren van spectraalklasse M het koelst (en rood). De R-, N- en S-sterren zijn speciale gevallen,later is ook nog een klasse L toegevoegd. Een verdere verfijning wordt aangebracht door een cijfer toete voegen. Onze Zon is van spectraalklasse G2, de ster Sirius (Alpha Canis Majoris) is heter en vantype A1, Aldebaran (Alpha Tauri) is kouder en van type K5.Vergelijking van de verschillende spectraalklassen. 50
  51. 51. Als de lichtkracht en het spectraaltype van de sterren tegen elkaar in een grafiek uitgezet worden,ontstaat het Hertzsprung-Russell diagram, waarin een duidelijk patroon te herkennen is. Er tekentzich een band af waarin hete sterren meer lichtgeven dan koude sterren. Dit wordt dehoofdreeks genoemd en hierin staan alle sterrendie hun energie ontlenen aan de fusie vanwaterstof naar helium. Rode reuzen en wittedwergen vallen buiten de hoofdreeks, omdat zijop een andere manier hun energie opwekken.Van de sterren van ons melkwegstelsel behoortongeveer 65% tot de lichtzwakke rode dwergen,15% tot de witte dwergen, die hun "actieveleven" al achter de rug hebben, 15% tot sterrenvan het type van onze zon ( ca. 0,5 tot 1,5zonsmassa) en 5% tot de diverse typen vanreuzensterren en subreuzensterren. Dewerkelijk gigantische sterren vormen maar eenheel kleine minderheid. Vanwege hun grotelichtkracht zijn ze echter goedvertegenwoordigd onder de sterren die met hetblote oog zichtbaar zijn. Voorbeeld van een HR-diagram.NaamgevingVeel heldere sterren hebben namen, die meestal uit het Arabisch afkomstig zijn. De oorzaak hiervanis dat de Arabieren veel eerder dan de westerse wereld op een serieuze manier de astronomiebedreven. Een stimulans hiervoor was dat het in de islam belangrijk is om het begin en eind van deRamadan precies te bepalen. Hiervoor zijn nauwkeurige astronomische waarnemingen nodig. DeArabieren vervaardigden al in de middeleeuwen lijsten en hemelkaarten met daarop de Arabischenamen voor de zichtbare heldere sterren. Toen in Europa de belangstelling voor de wetenschap weeropbloeide, werd dit voortrekkerswerk, inclusief sternamen, door de Europeanen overgenomen.Een alternatief voor de naamgeving is in 1603 ontwikkeld door Johannes Bayer. Hij was degene die dehuidige indeling in sterrenbeelden opzette, en per sterrenbeeld de sterren benoemde volgens de lettersvan het Griekse alfabet. Dit gebeurt volgens afnemende sterkte, de helderste ster van bijvoorbeeld hetsterrenbeeld Stier (Taurus) heet dan Alpha Tauri (naast Aldebaran), de tweede ster Beta Tauri (naastAl Nath) en zo voorts. Omdat de helderheid indertijd niet absoluut gemeten kon worden, en omdat dehelderheid ook wel eens varieert is de volgorde overigens niet exact. Omdat de 24 letters van het 51
  52. 52. Griekse alfabet al gauw niet voldoende bleken introduceerde John Flamsteed een aanvullend systeemmet nummers, zo heet de ster Atlas in Taurus 27 Tauri. Daarna zijn in de 19e en 20e eeuwverschillende stercatalogi opgesteld die allemaal ook een eigen nummersysteem hanteren, dezenummersystemen zijn bij het grote publiek niet gangbaar, behalve als een ster die niet onder eenander systeem valt, in het nieuws komt, bijvoorbeeld als er een planeet bij ontdekt wordt.Voorbeelden hiervan zijn GQ Lupi en HD69830.SterrenstelselsEen sterrenstelsel of melkwegstelsel is een grote verzameling sterren die zich op relatief geringeonderlinge afstand bevinden. In elk sterrenstelsel is ook gas, stof en (waarschijnlijk) donkere materieaanwezig. Het systeem wordt bij elkaar gehouden door de eigen zwaartekracht. Sterrenstelsels hebbendoorgaans een spiraalvormige, schijf- of bolvormige structuur, met daaromheen een bolvormige halowaarin de zwaartekracht ook nog invloed heeft.De astronoom Lord Rosse gebruikte als eerste de term "spiraalnevel" voor de sterrenstelsels die hijbestudeerde. Hij besefte echter nog niet dat de Melkweg waarin de aarde zich bevindt een soortgelijkstelsel was en dat de stelsels die hij bestudeerde op grote afstand buiten de Melkweg liggen. Pas in1923 werd door Edwin Hubble aangetoond dat deze spiraalnevels sterrenstelsels waren die buiten demelkweg liggen.Klassificatie van sterrenstelsels. Ook wel Hubbles stemvork genoemd. 52
  53. 53. Als men de nachtelijke hemel met het blote oog bekijkt, is een strook van dicht op elkaar staandesterren te zien. Doordat deze strook wat op een vloeistof lijkt, noemden de grieken dit de Melkweg.Het is het sterrenstelsel waar de aarde en de zon zich in bevinden. Het geheel daarvan vormt eenenorme schijf die vanuit de aarde gezien vanaf de zijkant in beeld is, waardoor de sterren dichteropeen lijken te staan. De melkweg is alleen goed te zien bij een donkere hemel, wat in Nederland,vooral in de Randstad, en in grote delen van België niet voorkomt, als gevolg van de lichtvervuiling.Daar het zonnestelsel zelf deel uitmaakt van onze Melkweg, is er vanaf de aarde slechts een deel tezien.De Andromedanevel in het gelijknamige sterrenbeeld geeft een goed totaalbeeld van de figuur zoalsook de Melkweg er uitziet. M51 in de Jachthonden (Canes Venatici) geeft een mooi bovenaanzicht. De Andromedanevel.Na de oerknal bestond de materie in het heelal alleen maar uit waterstof (H) en helium (He) en vooraldonkere materie. Door kleine verschillen in de dichtheid van vooral de donkere materie begonnenconcentraties van materie te ontstaan. Na een paar honderd miljoen jaar was er onder invloed van de 53
  54. 54. zwaartekracht zoveel bij elkaar geklonterd dat er zich uit het gas sterren konden vormen.Sterrenstelsels komen voornamelijk voor in groepen bestaande uit meerdere stelsels, zogenaamdeclusters van sterrenstelsels.Recent hebben onderzoekers ontdekt dat de meeste sterrenstelsels in het centrum waarschijnlijk een ofmeerdere zwarte gaten hebben. Dergelijke stelsels worden actieve stelsels genoemd (mits het zwartegat activiteit vertoont).Eindstadia van sterrenWe hebben bij de zon al gezegd dat een ster aan het eind van zijn leven een kleine witte dwerg kanworden, maar verschillende soorten sterren komen op verschillende manieren aan hun einde. Debekende vormen zullen we hier onder bespreken.Witte DwergenEen witte dwerg is een ster die aan het einde van haar levenscyclus is gekomen. In de witte dwergvinden dus geen kernreacties meer plaats. De massa van de kern moet kleiner dan 1,4 zonmassaszijn, want anders eindigt de ster als een neutronenster of een zwart gat.Vooraleer een ster een witte dwerg wordt, zwelt ze op tot een rode reus en stoot een deel van dematerie af in de vorm van een planetaire nevel. De overblijvende kern stort dan in tot een witte dwerg.Die heeft een straal van enkele duizenden kilometer en een dichtheid van honderden ton per kubiekecentimeter.Een doorsnee witte dwerg heeft ongeveer één zonnemassa, maar zijn volume is niet groter dan datvan de aarde. Dat betekent dat het zwaartekrachtsveld aan de oppervlakte enkele honderdduizendenmalen sterker is dan aan het aardoppervlak. Vanwege de kleine oppervlakte straalt een witte dwerg –ondanks zijn hoge oppervlaktetemperatuur – 100 tot 10.000 maal minder licht uit dan de zon. Hoewelde witte dwergen heel talrijk zijn, kan er geen enkele met het blote oog worden waargenomen. De 54
  55. 55. eerst waargenomen witte dwerg was Sirius B in 1862 - aanwijzingen voor zijn aanwezigheid werdenal in 1844 gevonden als onregelmatigheden in de baan van Sirius.De temperatuur van een jonge witte dwerg is hoog: vele tienduizenden K, waarbij hij heel langzaamafkoelt tot een zwarte dwerg. Zwarte dwergen zijn nog nooit waargenomen omdat het afkoelentientallen miljarden jaren inbeslag neemt, wat langer isdan de leeftijd van hetheelal. Sirius A, met linksonder Sirius B. 55
  56. 56. SupernovasEen supernova (meervoud : supernovae of supernovas) is het verschijnsel waarbij een ster opspectaculaire wijze explodeert: een supernova-uitbarsting is herkenbaar aan de enorme hoeveelheidlicht die erbij wordt uitgestraald. De ster vlamt op met de lichtkracht van honderden miljoenen totmeer dan een miljard zonnen. Supernovae ontstaan via twee mechanismen: ten eerste zijn ze hetnatuurlijk levenseinde van alle zware sterren; ten tweede kunnen witte dwergen in nauwedubbelsterren zich ontwikkelen tot een supernova.Het opvallendste kenmerk van supernovae is hun grote helderheid: een supernova kan even helderzijn als het hele sterrenstelsel waarin hij zich bevindt. De maximale lichtsterkte van een supernova isongeveer 3 miljard maal zo helder als die van de zon. Deze helderheid blijft enkele weken bestaan,waarna ze geleidelijk afneemt. Na een half jaar is de helderheid tot ongeveer een honderdste van hetmaximum afgenomen (dat is nog altijd 30 miljoen maal die van de zon).ls een supernova op de plaats van de zon zou uitbarsten, zou de aarde verdampen; een supernova opde plaats van Sirius (8,7 lichtjaar van ons vandaan) zou meer licht geven dan de volle maan.De Krabnevel:Het overblijfselvan eensupernova diezon 1000 jaar geleden te zien was. 56

×