Kosmografie - samenvatting PDF

Preview

Summary

samenvatting...

Description

Kosmografie: De structuur van het heelal De samenstelling van het heelal (boek: pagina 56-57) Waarnemingen:  Er valt (bij wolkeloze avonden) heel watte ontdekken aan de nachtelijke hemel  De Poolster of Polaris in het sterrenbeeld de Kleine Beer, staat bijna pal in het noorden Hoe kan je op basis van enkele heldere sterren van het sterrenbeeld, de Grote Beer, de Poolster en dus ook het noorden terugvinden? - Laatste 2 sterren (van de steelpan) van de grote beer verbinden en die afstand maal 5 - 1ste ster in de staart van de kleine beer de Melkweg:  als we naar de nachtelijke hemel kijken, nemen we ontelbare sterren waar, verspreid over de hele nachtelijke hemel.  De zichtbare sterren vormen een onderdeel van een grote schijfvormige opeenhoping, de Melkweg.  Deze is soms waar te nemen als een concentratie van sterren in een lichtende band. Als het weer het toelaat, kunnen we ’s nachts ontelbaar veel hemellichamen waarnemen zichtbaar met het blote oog. Tijdens andere nachten en op andere plaatsen zie je andere de helderste sterren. Welke factoren spelen hierbij een rol?  bewolking, lichtvervuiling/dampkring, te veel licht? Omdat het menselijk oog in veel gevallen ontoereikend is, gebruikt men al eeuwen telescopen im de sterrenhemel te bestuderen. Maar ook als je een telescoop gebruikt, blijft het nodig om rekening te houden met de beperkingen van waarneming van op aarde. Waarom bouwde ESA de Very Large telescope op de top van de Cerro Paranal in Chili?  Warme opstijgende lucht verstoort het beeld in de lager gelegen en drukkere gebieden. Om zo weinig mogelijk hinder te hebben van 3 factoren. Waarom kan de Hubble Space Telescope ongestoord beelden maken tot diep in het heelal?  omdat hij geen last heeft van bewolking, van afwisseling van dag en nacht, van lichtvervuiling en van de storende dampkring omdat hij op 600 km zit.

Sterrenstelsels, clusters, superclusters en nog grotere structuren in het heelal

Planetenstelsels = een ster vormt met de planeten (en hun manen) die er rond draaien en andere hemellichamen (planetoïden, meteoroïden en kometen) een planetenstelsel. Het planetenstelsel waar wij ons in bevinden is het zonnestelsel sterrensteslels: = verschilde sterren die gegroepeerd voorkomen noemen we een sterrenstelsel (= galaxie of melkwegstelsel). Éen sterrenstelsel bevat miljarden sterren. Het sterrenstelsel waartoe onze zon behoort, noemen we de Melkweg. Clusters / Groepen: = ruimtebeelden van de volledige Melkweg zijn er niet. Deze sterrenstelsels of galaxies komen eveneens gegroepeerd voor. We spreken dan van groepen of clusters. Zo vormt onze Melkweg samen met de Andromedagalaxie en een aantal kleinere sterrenstelsels de “lokale groep”. Een ander voorbeeld is de “virgocluster” superclusters: = deze groepen of clusters komen op hun beurt ook gegroepeerd voor. Dit zijn superclusters. De Lokale Groep behoort tot de Virgosupercluster. Onze supercluster is 200 miljoen lichtjaren groot. Muren en leegtes: = superclusters zijn ongelijkmatig over de ruimte verdeeld. Ze lijken zich te verzamelen in een draderig netwerk. De draden noemen we muren. Binnen deze muren gapen enorme leegtes. Het heelal = het universum = de kosmos De structuur van het heelal bestaat uit:

Gigantische afstanden in de ruimte: Wat gebruiken we?

 

Onze kilometer is geen geschikte eenheid voor grote afstanden zoals deze in het heelal, dus moeten we andere eenheden hanteren? Daarom gebruiken sterrenkundigen of astronomen speciale afstandsmaten: de astronomische eenheid en het lichtjaar.

In onze zonnestelsel = de meeste gebruikte afstandsmaat in het zonnestelsel is de Astronomische eenheid (Ae) Wat is een Ae? = een astronomische eenheid, afstand tussen de aarde en de zon, honderd 50 miljoen km. (= 150 000 000km) !om de afstand van de zon naar een planeet te bereken doe je: AE maal 150 000 000 km buiten ons zonnestelsel: = bij het uitdrukken van afstanden tot andere sterren dan de zon is de AE een veel te kleine eenheid. Buiten het zonnestelsel gebruiken we als afstandsmaat het lichtjaar. Wat is een lichtjaar? = de afstand die het met een snelheid van 300 000 km/s in 1 jaar tijd aflegt. Afstand 1 lichtjaar: = 300 000 . 356 (=dagen) . 60(= seconden in min) . 60 (=minuten in uur) . 24 (= uur) = 9,4608.12 tot de 10 als je naar sterren kijkt, dan zie je de sterren zoals ze er vroeger uitzagen. Waarom kan je zeggend at je in het verleden kijkt als je naar de sterren kijkt?  het beeld is nog onder weg naar ons.  sterren doven uit. Je kan dus sterren zien die niet meer bestaan. Omgekeerd zijn er sterren dei al miljoenen jaren geleden geboren zijn, maar die we nog niet zien omdat het licht ervan ons nog niet bereikt heeft. Het melkwegstelsel (pagina 49) Welk soort sterrenstelsel is de Melkweg?  Ons zonnestelsel is een platte schijf met een verdikte, lichtgevende kern in het midden  Het si een spiraalstelsel  De doorsnede van ons Melkwegstelsel is 100 000 lichtjaren  Ons zonnestelsel ligt op 2/3 van de Melkweg  Sterren zijn ongelijkmatig verspreid, meer sterren rond de kern (te zien als lichtgevend vlak). In de Melkweg zijn er plaatse concentraties van gas, stof, sterren: nevels en sterrenhopen  Sterrenstelsels worde, vaak begeleid door kleinere sterrenstelsel. Zo bewegen er 9 kleine satellietstaten rond de Melkweg. De bekendste zijn de Kleine en de Grote Magellaanse Wolk. Het zonnestelsel (pagina 50-56) De zon, de meest nabije ster:

Kenmerken: Wat zijn sterren? = sterren zijn gasbollen meet een temperatuur van meer dan 10 miljoen graden. Bij zo’n hoge temperatuur starten kernreacties.  sterren zijn er in alle soorten en maten en zelf in verschillende kleuren. Toch hebbe, ze een aantal kenmerken gemeenschappelijk.  Chemische samenstelling = waterstofatomen  Heliumatomen  Aggregatietoestand = gasvormig  Temperatuur in de kern = 10-15/16 miljoen  Vorm = bolvormig  Hoe geraakt een ster aan energie? = door kernfusie of kernreactie. Onze zon en sterren? = onze zon is één van de ontelbare sterren uit de ruimte. In ons zonnestelsel is de zon het grootste object? Haar diameter is 100 maal groter dan die van de aarde. Vanaf de aarde lijkt ze echter veel groter dan de andere sterren. Deze schijnbare tegenspraak si het gevolg van de zeer dichte afstand van de aarde. De structuur van de zon:

1) Kern  15 000 000°C 2) stralingszone 3) Convectiezone 4) Fotosfeer of zonoppervlak  6000°C 5) Chromosfeer 6) Corona  1 000 000 – 2 000 000°C 7) Zonnevlek 8) Granulatie 9) Protuberans

Van binnen naar buiten onderscheiden we de volgende zones: De kern

= in de kern van de zon treden kernfusies op: hierbij wordt waterstof omgezet in helium de stralingszone = de energie die in de kern wordt aangemaakt, verlaat de kern en trekt op zijn weg naar buiten eerst door de stralingszone. Terwijl de straling naar de oppervlakte stijgt, wordt ze voortdurend geabsorbeerd en opnieuw uitgestraald aan steeds lagere temperaturen de convectiezone: = in de convectiezoen si het gas van de zon onderhevig aan enorme turbulenties, deze doen convectiecellen ontstaan, zodat het oppervalk van de zon niet effen is maar een hobbelig helderdonker patroon vertoont, namelijk de granulatie. In de heldere gebieden rijzen hetere gasbellen naar boven op. In donkere gebieden, aan de randen van de convectiecellen, zinken de koelere gassen weer naar het inwendige van de zon. De fotosfeer = hiermee bedoelt men het oppervlak van de zon. Dit is het zichtbare deel van de zon. Regelmatig komen er door magnetische storingen enorme ontplofgingen voor met specifieke activiteiten tot gevolg.  activiteit 1: granulatie = het korrelig uitzicht van de fotosfeer  activiteit 2: zonnevlekken of fakkelwelden: zijn een uiting van zonneactiviteit.  Sterke magnetische storingen op gegeven plaatsen in de hoge convectiezone verhinderen dat warmte uit de binnenkant van de zon de fotosfeer kan bereiken. Hierdoor oeln deze stukken van de fotosfeer af, waardoor ze minder licht gaan uitzenden. Die koelere plekken zoen we op aarde als donkere vlakken of zonnevlekken.  tijdens zo’n explosie komt een stroom geladen deeltjes vrij: dit noemen we de zonnewind. Ze vormen een gevaar voor de elektronica en de zonnecellen van de satellieten verstoren bepaalde radiofrequenties.  dE geladen deeltjes verwarmen zo de atmosfeer van de aarde, die daardoor naar boven toe uitzet en de baan van de satellieten kan beïnvleoden.  het magnetische veld van de aarde beschemrt ions tegen deze schadelijke deeltjes. Enkel aan de polen, dirngen deze geladen deeltjes gedeeltelijk de atmosfeer binnen. Hierboj onsttan kleurrijke lichtsverschijnselsen, gekend als poollicht of noorderlicht.  de grootste verschijnselen aan het oppervlak van de zon of de fotosfeer die met het blote oog kunen worden waargenoemn tijden een zonsverduistering.  Protuberansen hebben meestal de vorm van reusachtige platteschijven die tot pakweg 50 000 km boven het zonoppervlak van de zon uitsteekt. Sommige protuberansen vallen terug op de zon en andere onstanppen in de ruiomte

de chromosfeer en de corona:

 ze zijn enkel zichtbaar bij een zonsverduistering. De structuren in de chromosfeer, zoals de protuberansen worden er hoofdzakelijk bepaald door de magnetische krachten.  De corona is een helwitte gloed van super hete, ijle gassen. De vorm van de Corona verandert mettertijd en is afhankelijk van het tijdstip in de zonnecyclus. De planeten (pagina 52-53) De definitie: Om als planeet beschouwd te worden, dient een hemellichaam aan 3 voorwaarden te voldoen:  Het is een hemellichaam dat rond een ster draait  Het moet genoeg massa hebben om bolvormig te zijn  Het heeft de omgeving van zijn omloopbaan opgekuist van rondcirkelt puin. Andere hemellichamen in het zonnestelsel de planetoïden: tussen welke 2 planeten bevindt zich deplanetoïdegordel?  tussen Mars en Jupiter Wat is een planetoïde? = een brokstuk uit de ruimte bestaande uit stenig materiaal en stofdeeltjes. Wat is kenmerkend?  vaste gesteenten de vorm?  onregelmatige vormen diameter grootste planetoïde?  930 km Wat is de grootste planetoïden?  Seres sommige planetoïden kruisen de baan van de aarde. Soms botsen ze met de aarde.

Kometen:

Wat is een komeet?  brokstukken afkomstig van planeten bestaande uit ij, stofdeeltjes uit de ruimte en soms in het centrum steenklompen.  door de aantrekkingskracht van de Zon en Jupiter worden ijs en steenklompen uit de Kuipergordel en de wolk van oord uitgetrokken. Vanaf dan worden ze kometen genoemd. Wat bevat een komeet? - Kern - Coma - Staart - Soms steen centraal Hoe ontstaan de coma en staart?  een deel van het ijs sublimeert en er ontstaat zichtbare coma en staart  Coma = gaswolk die bestaat uit gasdeeltjes en stofdeeltjes die uit de kern vrijkomen  Staart = de vrijgekomen materie wordt door de zonnewind weggeblazen, heirdoor krijgt de komeet een staart die steeds van de Zon weggericht is en tot 100 miljoen km langs kan zijn. Periodieke kometen? = die in een ellipsvormige baan rond e Zon bewegen, komen regelmatig terug. Niet periodieke kometen. = bewegen in paraboolvormige banen rond e Zon. Ze verschijnen maar één keer en verdwijnen dan uit het Zonnestelsel. Meestal zijn deze kometen zeer indrukwekkend. Meteoren Wat? = het stof uit de planetoïden en de kometen kan de dampkring van de aarde binnendringen. Door de wrijving vallen de stofdeeltjes uit elkaar. De wrijving doet de omliggende licht oplichten en we zien een lichtende streep lichtende streep? = de lichtende streep wordt in de volksmond “vallende ster” genoemd. Soms zijn de stofdeeltjes nog niet volledig uit elkaar gevallen als ze de aarde raken.  dat kan een inslagkrater veroorzaken. Gemiddeld elke 300 000 jaar bereikt een reuzemeteoriden het aardoppervlak. Zij ontploffen en veroorzaken kraters. Tot nu toe zijn er 120 inslagkraters gevonden op aarde.  een paar jaar terug vond zo’n gebeurtenis plaats in Rusland. Het werd oor meerder dashcams gefilmd.

De Kuipergordel:

Definitie: = zone tussen de 40AE en 200AE waar tienduizenden planetoïden die uit ijs bestaan in een langgerekte baan rond de Zon draaien. Pluto is de bekendste  Eigenlijk moet je ons Zonnestelsel zien als de Zon, omgeven door een grote schijf van gruis  op twee plaatsen is deze schikt onderbroken, hier vinden we de planeten. Bij het ontstaan slokten de planeten een groot deel van het gruis op en veegden ze zo een stuk van de schijf schoon de Oortwolk: definitie: = sfeer van enkele miljoenen ijs-steendwergen bevinden zich rond ons Zonnestelsel, deze sfeer verspreid zich tot tot 100 000 AE exoplaneten: = planeten in een plantenstelsel buiten ons zonnestelsel. De maan: Wat? = een maan is een hemellichaam dat rond een planeet draait. Bekendste? = de bekendste is de Maan, die rond de Aarde beweegt, even lang als ze rond haar eigen als draait. Kenmerken van de maan: - Draait in een baan rond de aarde - Bolvormig - Inslagkraters (wegens geen atmosfeer) Volgorde: Te beginnen vanaf de zon: Oortwolk, gasplaneten, aardse planeten, planetoïden, Kuipergordel.

Ontstaan en evolutie van het heelal: Het ontstaan van het heelal:

      

De meeste clusters verwijderen zich van ons met een snelheid recht evenredig met de afstand van het stelsel tot ons  heelal expandeert (ontploft) of dijt uit Als we aannemen dat het heelal expandeert, dan was er in het verleden een moment waarbij het heelal veel kleiner was, de dichtheid en de temperatuur ervan veel hoger. Dit moment (13à15 miljard jaar gelden = de geboorte van het heelal). Noemen we de Big Bang / oerknal Vanaf dat moment is het heelal gaan uitdijen en afkoelen. Grondlegger van de Big-Bang theorie was de Belg Lemaître Deze theorie werd bevestigd door waarnemingen van verschillende satellieten. Ze registreerden o.a. de achtergrondstraling. Dit si de nagalm van de Big-Bang Sindsdien is deze straling naar ons onderweg, aan 300 000 km/s de snelheid van het licht.

Toekomst van het heelal (pagina 60)  Een gesloten heelal expandeert het heelal zo langzaam dat de zwaartekracht ervoor zorgt dat het uitdijen afgeremd wordt, en uiteindelijk tot stilstand zal komen.  De beginnen de sterrenstelsels weer naar elkaar toe te bewegen, het heelal trekt zich samen en stort ineen: de big crunch of eindkrack Ontstaan van ons zonnestelsel (pagina 58)  Ons zonnestelsel is 5,5 miljard haar gelden ontstaan. Op plaatsen waar er een verdichting van materie voorkwam: botsen de gasdeeltjes tegen elkaar en de gaswolken klonterden samen.  Er ontstond wrijving en de tempratuur steeg.  Hierdoor vonden kernreacties plaats, een ster was geboren. In het overblijvende gas ontstonden door samenklitten, de planeten  Door de tempratuur onvoldoende hoog was om kernreactie te starten, koelden de planeten af en het stollingsproces van onze aardse planeten kon starten.

De aardrotatie: Schijnbeweging en werkelijkheid:

De schijnbare beweging van de hemellichamen rond de aarde: overdag  Uit ervaring weet je dat de zon een beweging maakt rond de aarde. Het is een schijnbare beweging, de Zon komt op in het oosten, gaat onder in het westen. Hoe noemt men deze boog die de zon dagelijks aan de hemel beschrijft?  dagboog, horizon = denkbeeldige lijn waar de aarde en de hemel elkaar raken de schijnbare beweging van de hemellichamen rond de aarde: ’s nachts  Sterren verplaatsen zich ook langs de hemel.  Deze beweging is vast te leggen op een foto  Het is alsof de sterren in 24u een cirkelvormige beweging maken om een vast punt, de hemel-Noordpool, gelegen in het verlengde van de aardas. De Poolster staat bijna in de hemel-Noordpool. Schijnbare beweging: als we de aswenteling van de aarde zouden kunnen stilleggen, dan zou het dagelijks opkomen en ondergaan van de hemellichamen ophouden. De werkelijke beweging:  Niet de zon en de sterren draaien rond de aarde, maar de aarde draait rond haar eigen as in 24 uur = de rotatie.  Onze aarde doet dit van westelijke naar oostelijke richting, waardoor de zon lijkt te draaien van oostelijke naar westelijke richting.  De rotatietijd van de aarde bedraagt 24 uur.  Dit houdt in dat elk punt op aarde een cirkel beschrijft rond de aardas, ongeacht de geografische breedte  De omtrek van die cirkel verschilt wel van punt tot punt en hangt af van de geografische breedte.  De snelheid van de rotatie aan het aardoppervlak zal dus niet overal identiek zijn.

Gevolgen van de aardrotatie:

1) Afplatting aan de polen 2) Afwisseling dag en nacht  omdat de aarde een bolvorm, heft kan de zon maar de helft verlichten.  de arde draait tegen de klok in, in 24 uur over 360° 3) Plaatsbepaling  het bepalen van de ligging van een plaats op aarde gebeurt met 2 soorten cirkels:  Meridianen of lengtecirkels  dit zijn halve cirkels die de polen met elkaar verbinden (middaglijnen == lengtelijnen)  ze geven de N-Z richting aan.  de nullijn van de meridiaan is bij afspraak vastgelegd in 1884. Dit si de nulmeridiaan of de meridiaan van Greenwich (= zonnetijd). Ze vormt de grens tussen het oostelijk en westelijk halfrond (bij conventies)  Breedtecirkels of parallellen  die evenwijdig lopen met het evenaarsvlak  ze geven de W-O richting aan.  de grootste parallel is de evenaar. Deze nemen we als nullijn van de parallellen, ze ligt immers even ver van beide polen.  alles ten noorden van de evenaar behoort tot het noordelijk halfrond, alles ten zuiden van de evenaar tot het zuidelijk halfrond. De ligging van een plaats op aarde wordt uitgedrukt in lengteligging en breedteligging.

4) Het tijdsverschil op aarde  een ander gevolg van de aardrotatie is het tijdsverschil:



zonnetijd:  deze tijd wordt gemeten met een zonnewijzer  vroeger was het enige middel om de tijd te bepalen de zon. Het moment van de hoogste zonnestand (= korte schaduw) is het moment van de middagculminatie.  op hetzelfde ogenblik is het middag voor alle plaatsen die gelegen zijn op dezelfde meridiaan. Al die plaatsen hebben dus eenzelfde tijd tegenover de zon.  dit noemt men zonnetijd  gaan we meer naar het oosten dan os het later  gaan we meer naar het wasten, dit is tegen de rotatiezin, dan is het vroeger



conventionele tijd:  volgens afspraak  een toestand waarbij elke plaats op Aarde zijn eigen tijd heeft, is echter niet praktisch. Voor de tijdsindeling op aarde zijn daarom internationale overeenkomsten afgesloten, gebaseerd op tijdszones. Men deelt de aarde op in 24 uur gordels.  alle plaatsen binnen dezelfde uur gordel volgens dezelfde lokale tijd.  omdat de aarde in 24 uur over 360° roteert, strekt 1 uur gordel zich uit over 15°  de eerste uur gordel os zo gekozen dat de meridiaan van Greenwich deze gordel doormidden snijdt.  deze tijd in deze zone noemt men de Universele tijd (= UT) of West-Europese Tijd (=WET)  tussen 2 opeenvolgende uur gordels is er een tijdsverschil van 1 uur: 1 uur bijtellen om de 15° oostwaarts, 1 uur aftrekken om de 15° westwaarts.  deze indeling wordt niet strikt gevolgd.  de grenzen van de uurzonens laat men om praktische reden soms met staatsgrenzen samenvallen

 Wie viert het eerste nieuwjaar? Het westen  afkortingen: GMT = green-wich mean time MET = Midden-Europese tijd OET = Oost-Europese tijd Wanneer passen we de tijd op de klok aan in het najaar?  het laatste weekend van oktober (3u  2u), we hebben dan te maken met wintertijd dus we moeten een uur aftrekken dit betekent dat we langer mogen slapen. 

De datumgrens:  als je vanaf de nulmeridiaan 180° naar het oosten gaat is het verschil : 12 uur  als je vanaf de nulmeridiaan 180° naar het westen gaat is het tijdsverschil: 12 uur  op 180° gaat dit een verschil van 24 uur  in plaats van 1 uur te verspringen, verspringt de tijd hier 1 dag....