ARBEITSLEHRBUCH

„Und er warf einen Blick um sich auf den Planeten des Geographen.
Er hatte noch nie einen so majestätischen Planeten gesehen.“
(Antoine de Saint-Exupéry: Der kleine Prinz)
ARBEITSLEHRBUCH
für die deutschsprachige Klasse
der 9. Jahrgangsstufe
Erarbeitet und erstellt von Gyula Meskó, Fachlehrer
2014.
„Áron Tamási” Grundschule, Allgemeines und Zweisprachiges, Ungarndeutsches Nationalitätengymnasium
H-1124. Budapest, Mártonhegyi út 34.
I. EINTRITT IN DIE WELT DER GEOGRAPHIE
„Der Vernünftige glaubt, dass die Erde dem Menschen zur Ausbeutung ausgeliefert sei.
Sein gefürchtetster Feind ist der Tod, der Gedanke an die Vergänglichkeit seines Lebens und
Tuns.“ (Hermann Hesse: Betrachtungen)
Die Erde (lat. Terra) ist ein eigenartiger Himmelskörper im Sonnensystem, der
einzige, der belebt ist. Unser Wohnort, so ist es unser gemeinsames Interesse, sie
für die Zukunft zu schützen!
I. DIE GEOGRAPHIE ALS EINE WISSENSCHAFT
Woher leitet sich der Name „Geographie“ ab? Dieses zusammengesetzte Wort stammt aus dem Griechischen. Der erste Wortteil
„Geo“ leitet sich aus dem Namen Gaia (Gäa) ab, in der griechischen Mythologie die Erde in Göttergestalt, die aus dem Chaos entstand.
Auch der Wortteil „Graphia-Graphos“ bedeutet griechisch die Beschreibung.
1. Wohin geht die Geographie an die Wurzel und welches Thema erforscht sie?
Man kann ruhig aussagen, die Geographie – die Erdkunde ist eine der ältesten Wissenschaften. Es ist
erwiesen, dass die durch die Entdeckungen und Erfahrungen gewonnenen Kenntnisse den Eingang in die sog.
Naturphilosophie im antiken Griechenland fanden.
Aufgabe 1.: Was erforscht die Geographie als eine Wissenschaft? Unterstreiche die Schlüsselwörter im folgenden
Textausschnitt!
Im Mittelpunkt ihrer Erforschungen stehen die Phänomene, die Prozesse des GEOGRAPHISCHEN RAUMES und
ihre Zusammenhänge, die Gesetze ihrer Tätigkeit und die Wechselwirkung zwischen der Naturumwelt und der
Menschheit. Sie erforscht als einzige Wissenschaft Sachgebiete, die sowohl nach natürlichen als auch nach
gesellschaftlich-wirtschaftlichen Gesetzen im räumlichen Zusammenhang geordnet sind. Auch das Aufeinanderwirkung
Mensch-Umwelt ist ein geographisches Problem, das sich in globalen, regionalen und lokalen Maßstäben offenbart.
Aufgabe 2.: Lies den folgenden Textausschnitt. Auf welche Fragen versucht die Geographie zu antworten?
........................................? ................................................? ...............................................? .................................................?
Als eine Wissenschaft sucht auch die Geographie Antworten auf verschiedenen Fragen.
Die Geographen beobachten und beschreiben die Phänomene und Prozesse im geographischen Raum, in dem DIE
GEOGRAPHISCHE LANDSCHAFT der integrative Gegenstand der Geographie ist. Die Landschaft ist eine geographische
Raumeinheit, die komplex funktioniert. So ist die Geographie eine Raumwissenschaft. Zur Erforschung brauchen die
Geographen ein sehr wichtiges Mittel, das man als „Sprache der Geographie“ bezeichnet. Es ist die Landkarte. Die
Phänomene und Prozesse laufen in der Zeit ab, die Bestandteile des geographischen Raumes verändern sich ständig. Die
Menschen sind immer auf den Grund gespannt, sie suchen Erklärungen für die Phänomene und Prozesse der Welt.
Der geographische Raum, in dem es viele unterschiedliche, komplex funktionierende Landschaften gibt,
besteht aus den Elementen der sog. GEOGRAPHISCHEN HÜLLE. Aber aus welchen Bereichen besteht die
geographische Hülle? Unsere Erde lässt sich in sog. Kugelschalen, Sphären gliedern, so wie die Litosphäre (die
Erdkruste), die Atmosphäre (die Lufthülle), die Hydrosphäre (die Wasserhülle), die Pedosphäre (die
Bodendecke) und die Biosphäre. Sie bilden die geographische Hülle, in der die geographischen Phänomene und
Prozesse ablaufen.
In der geographischen Hülle üben zwei GesetzIn den geographischen Raumeinheiten
gruppen gemeinsam auf die Phänomene und Vorgänge
physische Gesetze
gesellschaftlichgesellschaftlich-wirtschaftliche
einen Einfluss aus.
Gesetze
Aufgabe 3.: Welche sind diese zwei Gesetzgruppen?
Studiere die Abbildung I.!
Human(
Human(Anthropo)
Anthropo)geographie
Physische Geographie
Abhängig davon, dass die Phänomene und Vorgänge
nach welcher Gesetzgruppe ablaufen, untergliedert sich die
Wissenschaft Geographie in Teilbereiche.
Aufgabe 4.: Studiere die Abbildung I.! Wie untergliedert sich
die Wissenschaft Geographie?
Naturlandschaften
Was ist wo?
wo?
Wo ist was?
was?
Allgemeine Geographie
2
ArbeitsArbeits- und Lebensrä
Lebensräume
der Menschheit
Regionale Geographie
Abbildung I. Die Teilbereiche der Geographie
Glossar – Eintritt in die Welt der Geographie
ableiten
e Ausbeutung
ausgeliefert
r Bestandteil, -e
r Einfluss
erforschen / untersuchen
e Erklärung, -en
erweisen
r Feind
gefürchtet
r Gegenstand, . . e
r Himmelskörper, -
levezet
kizsákmányolás
kiszolgáltatva
elem, elegyrész
befolyás
kutat
magyarázat
bizonyít
ellenség
rettegett
tárgy
égitest
e Hülle
e Kugelschale, -n
e Landschaft, -en
lokal
s Phänomen, . . e
r Prozess, -e / r Vorgang, . . e
r Raum, . . e
vernünftig
e Wechselwirkung
e Wissenschaft, -en
r Wurzel
3
burok
gömbhéj
táj
helyi
jelenség
folyamat
tér, terület, terem
értelmes, okos
kölcsönhatás
tudomány
gyökér
II. BASISWISSEN ZUR ASTRONOMISCHEN GEOGRAPHIE
I. DIE ENTDECKUNG DES STERNENHIMMELS
1. Wie entwickelte sich das Weltbild der Menschheit im Altertum?
Der Mensch hat seit alters her den Sternenhimmel beobachtet. Er war schon in den
prähistorischen Zeiten gespannt sowohl auf ihre Umwelt, als auch auf die Objekte am
Himmel. Aber auch sein Lebensinteresse erheischte es, die Phänomene seiner Umwelt zu
beobachten.
Das Alltagsleben basierte auf der Erkenntnis, dass es einen Zusammenhang
zwischen den Veränderungen der Natur und den Phänomenen am Sternenhimmel gibt. Für
die Orientierung in der Natur oder für die Zeitbestimmung und die Kalenderrechnung
brauchte man die Beobachtung des Sternenhimmels. So entfalteten sich die Grundlagen
einer der ältesten Wissenschaften, die die Astronomie (die Sternkunde) ist.
Wiederum hielt man die Himmelsobjekte als die Vertreter der „mystischen Himmelwelt“, die Äußerung der oberirdischen Gottheiten. Auch man glaubte, dass von den
Stellungen der Himmelsobjekte einen Fernblick auf die Zukunft erhalten kann. Die
Astronom-Priester, die sich mit der Beobachtung des Sternenhimmels beschäftigten,
waren auch die Väter einer Pseudowissenschaft, die die Astrologie ist.
Bild I/1. Einer der geheimnisvollen Megalith-Kreise
aus dem Bronzealter in Westeuropa: „Stonehenge“
(„hängende Gesteine“), aus 3, in verschiedenen Zeitperioden errichteten Steinringen.
Aufgabe 1.: Aufgrund des vorliegenden Textes antworte auf die Frage!
Was waren die praktischen und die religiösen Grundlagen der Herausbildung der Astronomie?
Aufgabe 2.: Schlag nach, warum sich „Stonehenge“ als ein bronzezeitliches Observatorium bezeichnen lässt!
1.1 Astronomische Beobachtungen im Alten Orient
Man betrachtet BABYLON als „die Heimat der Astronomie“. Sie kannten gut den Gang des Mondes und der
Sonne. Der Grund für ihre Zeitrechnung war die tägliche und die
jährliche Bewegung des Mondes. Sie bildeten auf deren Grund 12
Mondmonate mit 30 Tagen. Sie beschrieben sowohl die
Mondfinsternisse, als auch die Sonnenfinsternisse. Sie
beobachteten auch die jährliche Bewegung der Sonne. Sie
erkannten, dass sich die Sonne im Verlaufe des Jahres im
Verhältnis zu den sog. Fixsternen Zeit zu Zeit in einem anderen
Sternbild befindet, die die 12 Tierkreise sind. Sie teilten die
jährliche Sonnenbahn (Ekliptik) nach den Tierkreissternbildern
in 12 Teile auf. Sie kanten gut die zeitliche Regelmäßigkeit der
Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen. Sie konnten mit
bloßem Augen 7 „bewegBegriffe:
Bild I/2. Sternenhimmel im Frühjahr auf der Nordhalbkugel
liche” (im Verhältnis zu
Der Mondmonat: Ein Zeitabschnitt
den Fixsternen) Himmelskörper unterscheiden: die Sonne, den Mond und 5
von einer der Lichtgestalten des
Planeten (Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn).
Mondes bis zur gleichen Lichtgestalt,
Die altertümlichen CHINESEN kannten auch die Bewegung des Mondes und
der 29 Tage 12 Stunden 44 Minuten
lang dauert.
der Sonne. Sie konnten auch die Zeitpunkte der Sonnen- und Mondfinsternisse
Die Finsternis: In der Astronomie,
errechnen.
wenn die Sonne oder der Mond von
Die alten ÄGYPTEN waren in der Kalenderherstellung perfekt. Bei ihnen war
der Erde aus nicht zu sehen sind,
es notwendig, zu wissen, wann der Nil Hochwasser führt. Grund dafür war die
denn sie stehen im Schatten des
Bewegung der Sonne, ihre Zeiteinheit war das Sonnenjahr (12 Monate mit 30
anderen Himmelskörpers. Entweder
der Mond verdeckt die Sonne vor der
Tagen und noch 5 Festtage eingesetzt). Die Erdmessung (die Geodäsie) war bei
Erde, es ist die Sonnenfinsternis,
ihnen auch entwickelt, wozu man die genaue Orientierung und Ortsbestimmung
oder die Erde verdeckt die Sonne vor
brauchte (siehe den Bau der Pyramiden). Sie verwendeten dazu einfache Geräte
dem Mond, es ist die Mondfinsternis.
wie die Sonnen- und Wasseruhren, die verschiedenen Winkelmaße, das WasserDie Sonnenwende: Wenn im Laufe
maß, den Schattenstab usw.
des Jahres der Tag am längsten, die
Nacht am kürzesten sind oder
Bis zum Auftritt der antiken Griechen glaubte man, dass die Erde flach oder
scheibenförmig ist, die von Säulen oder Wurzeln gehalten ist, oder auf einer umgekehrt.
Die Tagundnachtgleiche: Wenn im
endlosen Wasserfläche schwimmt. Man glaubte auch, dass sich der Himmel von
Laufe des Jahres der Tag und die
der Erde trennt, an dem die Himmelsobjekte die Funktion haben, die Erde zu
Nacht gleich lang sind.
beleuchten und bei der Zeitrechnung zu helfen.
Aufgabe 3.: Wie heißen die 12 Tierkreissternbilder?
…………………………………………………………...........................................................................................................
4
1.2 Diejenigen, die auch Gründe erforschten: die antiken Griechen
Ihre Kenntnisse basierten auf die Beobachtungen der babylonischen und ägyptischen Astronomen. Sie
beobachteten auch den Himmel, beschrieben die Bewegungen der Himmelsobjekte, die sie echt (!) glaubten. (Diese
Bewegungen sind aber scheinbar, im Hintergrund stehen die Rotation und der Umlauf der Erde).
Sie systematisierten die gesammelten Daten, darauf gegründet erstellten sie Plantetenkataloge. Diese waren für
die Orientierung und die Ortsbestimmung nötig.
Die antiken Griechen waren auch darauf gespannt, was die Gründe der Phänomene
am Himmel sind. Aber sie wollten auf den Augenschein eine Erklärung geben. Sie
gingen davon aus, was sie sehen, das ist echt. Sie beobachteten alles von der Erde aus,
deshalb lag es ihnen auf den Händen, dass sie in den Mittelpunkt
der Bewegungen am Sternenhimmel die Erde stellen müssen. Sie
arbeiteten DAS sog. GEOZENTRISCHE WELTBILD aus: Im Mittelpunkt des Weltalls steht die unbewegliche Erde, und das Weltall
(jedes Objekt) dreht sich von Ost nach West um sie. Am stärksten
trugen zwei Gelehrte der Entwicklung dieses Weltbildes bei, der
Philosoph Aristoteles (4. Jh. v. Chr.) und Ptolemäus (2. Jh. n.
Bild I/4. Ptolemäus
Chr.).
Bild I/3. Das Weltbild von Ptolemäus
Bild I/5. Man glaubte, dass die Sterne
Köpfe goldener Nägel seien, die in das
kristalline Himmelsgewölbe eingeschlagen sind (Holzschnitt aus dem 16. Jh.).
Es gab damals auch einen Gelehrten, Aristarkhos aus Samos (3. Jh. v. Chr.), der darauf neugierig
war, wie weit die Sonne und der Mond von der Erde entfernt
sind. Er ging von folgendem aus: Beim Halbmond ist der
Winkel am Mond rechteckig. In diesem Fall bildet die
Konstellation der dreier Himmelskörper ein Dreieck. Er maß
den Winkel, den die Sonne und der Mond einschließen, 87°.
Nach einer Dreieckrechnung erhielt er, dass die Sonne–Erde
Entfernung 19 Mal so groß ist, wie die Erde–Mond Entfernung
Bild I/6. Aristarkhos-Theorie
(echt ca. 400 Mal). Ihm bedeutete es, dass sich die Sonne viel
weiter von der Erde entfernt befindet, als der Mond. Es gibt
solche Zeitpunkte, in denen der Mond von der Erde aus gesehen genau so groß ist wie die Sonne, aber die
Sonne ist viel weiter von uns entfernt, als der Mond, deshalb ist die Sonne viel größer, als der Mond und die
Erde. Auf diese spekulative Weise konnte er aussagen: Die kleinere Erde muss um die größere Sonne
umlaufen, und nicht umgekehrt. Es war DAS ERSTE HELIOZENTRISCHE WELTBILD im Altertum.
Aufgabe 4.: Verbinde die zueinander passenden Feststellungen!
Babylon: ................
Ägypten: ................
China: ..................
Westeuropa: .................
Griechenland: ..............
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Systematisierung und Suche nach Erklärungen, was sie am Himmel sahen und beobachteten.
Sie haben mit bloßem Auge 7 „bewegliche” Himmelskörper beobachtet.
„Stonehenge”: die Megalith-Kreise als Steinkalender
Das geozentrische Weltbild.
Kalender nach der Wasserführung vom Nil: Sonnenjahr.
12 Tierkreis-Sternbilder auf der Sonnenbahn (Ekliptik).
Orientierung und Erdmessungskunde (die Geodäsie).
Ausrechnung der Zeitpunkte der Sonnen- und Mondfinsternisse.
Beobachtung des täglichen und jährlichen Gangs des Mondes und der Sonne.
Mondmonate (12 mit 30 Tagen): von der Lichtgestalt (z.B. Vollmond) bis gleicher Lichtgestalt.
Sie haben zuerst die Zeitpunkte der Sonnenwende und der Tagundnachtgleiche festgelegt.
2. Die große Wende in der Neuzeit
Die Lehren von Ptolemäus und Aristoteles – das geozentrische Weltbild – war in Europa lange Zeit anerkannt. Im Mittelalter nahm
es auch die christliche Kirche an, denn diese Lehren unterstützten die Bibel und die Lehren der Kirche. Dieses Weltbild war damals eine
unabänderliche Grundwahrheit.
16-17. Jh. waren die Epoche der großen geographischen Entdeckungen. Zu dieser Zeit stellte sich die Kugelform der Erde praktisch
heraus, als F. Magellan die Erde umschiffte. Für die Orientierung auf den Ozeanen war die Ortsbestimmung sehr wichtig, wozu man die
Planetenkataloge von Ptolemäus benutzte. Aber es wurde klar, dass sie nicht mehr zu gebrauchen sind, weil sie ungenau waren. Sie ließen
sich nicht mit der Wirklichkeit vergleichen, der gesuchte Himmelskörper war nicht da am Himmel, wo er hätte stehen müssen.
Immer mehr Beobachtungen widerlegten das geozentrische Weltbild von Ptolemäus.
Zahlreiche Astronomen versuchten, die Planetenkataloge zu verbessern, inzwischen ein neuer Gedanke geboren ist.
Der polnische Astronom Nikolaus Kopernikus (1473–1543) sagte erstmal aus: Jeder Planet läuft um die Sonne auf
einer Kreisbahn herum, die Erde ist kein Mittelpunkt des Universums, nur der Mondbahn und die Bewegungen der
Sterne und der Sonne am Himmel sind scheinbar, nur wegen der Umdrehung der Erde um die Drehachse und der
Umkreisung um die Sonne sehen wir so. Auf diesen Lehren basierte das HELIOZENTRISCHE WELTBILD.
Die christliche Kirche akzeptierte die neue Theorie nicht, sie betrachtete ihre Anhänger als Ketzer und verurteilte zum Feuertode so
wie Giordano Bruno.
5
Am Anfang des 17. Jh. (1608) erzeugte man das erste Fernrohr, womit die Beobachtung des Sternenhimmels viel
einfacher und genauer wurde. Mit dem selbst gefertigten Fernrohr beobachtete den Himmel der Italiener Galileo Galilei
(1564-1642). Er entdeckte zahlreiche Nachweise für das heliozentrische Weltbild: Jupiter hat vier Monde, die um den
Planet umlaufen, also Jupiter ist auch ein Mittelpunkt; Venus hat Lichtgestalten wie unser Mond; auf der
Sonnenoberfläche gibt es Flecken, die sich bewegen, also die Sonne rotiert, die Oberflächenformen des Mondes („Mare“
und „Terra“-Gebiete). Wegen seiner Aussagen zwang das Inquisitionsgericht Galilei, seine Lehren zurückzuziehen.
Wie sich die Planeten im Weltall bewegen, welche Regelmäßigkeiten in den Bewegungen zur Geltung kommen,
stellte der deutsche Astronom und Mathematiker Johannes Kepler (1571-1630) fest. Basierend auf die Beobachtungen
von dem dänischen Astronom Tycho Brahe (1546-1601) konstruierte er die drei Gesetze der Bewegung der Planeten.
Aber darauf gab Kepler keine Antwort, warum die Planeten auf ihrer Bahn um
Begriffe:
die Sonne bleiben, welche Kraft hält sie um die Sonne. Der englische Physiker und
Die Gravitation: Die Schwerkraft,
Mathematiker Isaac Newton (1643-1727) erkannte, dass diese Kraft dieselbe ist,
die von der Masse direkt und der
weswegen ein Steinstück auf die Erde abfällt. Die Massenanziehung reguliert die
Entfernung der Körper umgekehrt
proportional abhängig ist.
Umkreisung der Planeten um die Sonne. Er fertigte auch ein neues sog.
Spiegelteleskop, mit dem man den Himmel besser und genauer beobachten kann.
Aufgabe 5.: Die folgenden Fragen beziehen sich auf die Gesetze der Planetenbewegungen. Betrachte die Abbildungen und
antworte auf die Fragen!
I. Welche Schlussfolgerung kannst du zu den Planetenbahnen ziehen?
…….................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
II. Welche Schlussfolgerung kannst du zu der Umlaufgeschwindigkeit des
Planeten ziehen?
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
III. Welche Schlussfolgerung kannst du zur Verhältnis der Umlaufzeit der
Planeten untereinander ziehen?
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
Aufgabe 6.: Welche Naturwissenschaftlern lassen sich mit den Feststellungen verbinden?
- Das erste heliozentrische Weltbild im Altertum: ............................................
- Die Himmelskörper laufen auf einer kreisähnlichen Ellipsenbahn um: .................................
- Das geozentrische Weltbild im Altertum: ........................................................
- Gravitationskraft, die die Umkreisung der Planeten reguliert: ............................
- Die Entdeckung der Jupitermonde: ........................................................
- Er hat zuerst die Erde–Sonne–Mond-Entfernung ausgerechnet: ............................
- Das heliozentrische Weltbild in der Neuzeit: ..............................................
- Er hat zuerst die Oberfläche des Mondes („Mare” und „Terra”) beobachtet: ......................................
- Die Bewegungsgesetze der Himmelskörper: .............................................
- Die Planeten laufen auf einer Kreisbahn um die Sonne: ........................................
- Mit dem eigenen astronomischen Fernrohr hat er den Himmel beobachtet: ......................................
- Er hat zuerst ein Spiegelfernrohr gemacht: .........................................
- Er hat die Saturnringe beobachtet: ...........................................
- Die Bewegung der Sterne und der Sonne am Himmel ist scheinbar: ......................................
- Venus hat auch Lichtgestalten wie der Mond: ...................................................
Bild I/7. Kopernikus
Bild I/8. Galilei
Bild I/9. Kepler
6
Bild I/10. Newton
3. Die Weltraumforschung im 20. Jahrhundert
Die zweite Hälfte der 1990er Jahre lässt sich das „Jahrhundert der Weltraumforschung“ bezeichnen.
Bild I/11. Sputnik-1 (1957)
Bild I/13. Raumflugzeug
Die wichtigsten Knotenpunkte ihrer Geschichte sind…
• 1940-50: die Raketentechnik entwickelte sich bedeutend
• 1957: der erste künstliche Satellit im Weltall: Sputnik-1
(sowjet) (Sputnik-2 mit einem Hund)
• 1959: die erste Mondsonde wurde in den Raum gebracht
• 1960: das erste Raumschiff im Weltall (Wostok, auch sowjet)
• 1961 (12. 04.): das erste bemannte Raumschiff mit J. Gagarin,
er flog die Erde einmal in der Höhe von 180-330 km um,
dieser Raumflug dauerte 108 Minuten lang.
1962 der erste amerikanische Raumflug: man flog 3mal die
Erde um
• ab 1967: das Apollo-Programm (Raumschiff) in den USA
• 1968: die ersten Sonden in der Planetenforschung
• 1969 (21. 07.): die erste bemannte Mondlandung (Armstrong,
N. und Aldrin, E. in Apollo-11)
• 1969-71: die erste Raumstation (Saljut, sowjet)
1973-74: die amerikanische Raumstation (Skylab)
1986: die MIR-Raumstation (sowjet) (schon abgerissen)
• 1972-81: die Erzeugung (die Förderung) des SPACE
SHUTTLE-Raumflugzeugsystem
(NASA)
(Columbia,
Challanger, Discoverer, Atlantis, Endeavour)
• 1990. das HUBBLE-Raumteleskop auf der Bahn um die Erde
• Die neue internationale Raumstation (ISS) “FREEDOM”
wurde 1998-2002 aufgebaut.
Bild I/15. Raumteleskop
HUBBLE
Bild I/12. Raumschiff
GEMINI-2
Bild I/14. Raumstation
SKYLAB
Bild I/16. Raumsonde
VOYAGER
Bild I/17. Trägerrakete SATURN
Aufgabe 7.: Welche neuen Erfindungen haben in der Weltraumforschung im 20. Jahrhundert eine Wende gebracht?
…………….............................................................................................................................................................................
Aufgabe 8.: Beantworte die folgenden Fragen anhand des im Rahmen liegenden Textes!
•
•
•
•
Wann flog der erste künstliche Satellit und wer erzeugte ihn?
Welcher Lebewesen aus der Erde flog zuerst in den Weltraum?
Wer war der erste Mensch im Weltraum?
Wer war der erste Mensch auf dem Mond?
Aufgabe 9.: Wie kannst du künstliche Satelliten ohne Fernglas am Sternenhimmel erkennen?
Aufgabe 10.: Füge die angegebenen Wörter in den Lückentext ein!
Bitte richtig einsetzen: der | der | kann | werden | den | die | der | der | können | der | der | der | die | kann | die | die | der | der |
Praktische Vorteile _ _ _ Weltraumforschung
Mit Hilfe _ _ _ astronomischen Raumsonden, Raumteleskope _ _ _ _ _ _ die anderen Planeten, Monde und SterneSternensysteme (z.B. mit Hilfe der Spektralanalyse) untersucht _ _ _ _ _ _ .
In _ _ _ wissenschaftlichen Erforschungen spielen die Satellitenaufnahmen über _ _ _ Erde eine wichtige Rolle. Die
künstlichen Satelliten erkennen die von _ _ _ Erde aus reflektierten elektromagnetischen Strahlungen (infrarote, ultraviolette
usw.), die viele wissenschaftliche Informationen über die Erde mittragen. Auf _ _ _ Auswertung der Satellitenaufnahmen
beruhende Forschungsmethode ist _ _ _ Fernerkundung. Die Dateien _ _ _ künstlichen Satelliten helfen z.B. bei der
Kraftquellenforschung, _ _ _ Erkennung und Forschung der Umweltverschmutzung, der Schätzung der Ertragsdurchschnitte
usw. Die Dateien _ _ _ meteorologischen Satelliten werden für _ _ _ Wetterbeobachtung, -vorhersage, sowie die
Klimaforschung angewendet.
Mit Hilfe der Fernmeldesatelliten _ _ _ _ man Nachrichten und Informationen rund um _ _ _ Erde tauschen. Die
militärischen Satelliten dienen _ _ _ Sammlung von Angaben der Spionage und der militärischen Aufklärung. Mit Hilfe _ _ _
Navigationssatelliten (GPS – Geographical Positional System = geographisches Ortsbestimmungssystem) _ _ _ _ man sich
leicht orientieren.
7
Aufgabe 11.: Löse das Kreuzworträtsel auf!
Waagerecht: 1) Es kommt zweimal im Jahr vor, wenn der Tag
am längsten, die Nacht am kürzesten sind oder umgekehrt. 2)
Sie fliegt mit Rückstoß im Weltraum. 3) Ein Planet, der von der
Sonne am weitesten entfernt umläuft.
4) Künstlicher
Raumkörper um die Erde, der unbemannt ist. 5) Künstliches
Raumzeug für die Astronauten
6) Die Sternkunde auf
Griechisch. 7) Er sagte in der Neuzeit zuerst aus: Die Erde ist
kein Mittelpunkt des Universums. 8) Er arbeitete das beste
geozentrische Weltbild-Modell aus. 9) Die Planeten laufen um
die Sonne langsamer in der ... herum. 10) Das erste bemannte
Raumschiff hieß man ... 11) Das Weltbild, welches ab 17. Jh.
vorherrscht. 12) Eine Kraft, die die Umkreisung der Planeten
reguliert. 13) Der Zustand ohne Gravitation. 14) Eine der
Bewegungen der Erde um die eigene Achse. 15) Ein Planet mit
Ringen. 16) Ein astronomisches Phänomen, wenn die Scheibe
der Sonne oder des Mondes verdeckt ist. 17) Er entdeckte die 4
Jupiter-Monde.
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Aufgabe 12.: Überlege dir, warum die Raumteleskopen bessere Aufnahmen vom Weltall bieten, als die Teleskopen auf der Erde?
Gut zu wissen!
Mit wem lässt sich das erste überall akzeptierte Weltbild verbinden? Was ist die Essenz dieses Weltbildes?
Was war die Essenz des Weltbildes von Kopernikus? Wer entwickelte es weiter?
Wem verdankt man die Bewegungsgesetze der Himmelskörper? Wie klingen sie?
Womit konnte Galilei es beweisen, dass es neben der Sonne noch weitere Mittelpunkte für die Umkreisung gibt?
Womit unterstützte Newton die Kepler-Gesetze?
Welche neuen Geräte und Methoden helfen bei der Beobachtung des Universums?
II. DIE SATELLITENAUFNAHMEN UND DIE FERNERKUNDUNG
Wiederhole dir, was die praktischen Vorteile der künstlichen Satelliten sind!
1957 wurde der erste künstliche Satellit – Sputnik-1
(sowjet) – in den Weltraum gebracht. Seither laufen um
die Erde zahlreiche künstliche Satelliten, die vom Raum
aus, aus der Höhe von 900-1000 km über die Erde
Aufnahmen anfertigen.
Es gibt verschiedene künstliche Satelliten um die Erde.
Ihrem Umlauf nach unterscheidet man die geostationären
Satelliten, die gleich der Rotationsgeschwindigkeit der
Erde herumlaufen. Sie sind ständig an gleicher Stelle über
der Erde und untersuchen immer das gleiche Gebiet. Es
gibt auch die Polarsatelliten, die entlang einem Meridian
herumlaufen. Sie fertigen eine Aufnahme immer von
anderem Gebiet an und sie kehren von Zeit zu Zeit über
das gleiche Gebiet zurück.
Bild I/18. Die künstlichen Satelliten um die Erde
1. Was für Aufnahmen fertigt ein künstlicher Satellit an?
Bild I/19. Die Erdoberfläche
wird abgetastet
Man fertigt von einem künstlichen Satellit keine übliche Fotografien an, sondern
scannt elektronisch die Erdoberfläche. Die Scanner auf dem Satellit erkennen die
Unterschiede der von der Erdoberfläche eintreffenden elektromagnetischen
Strahlungen. Diese Strahlungen sind einerseits reflektierte Sonnenstrahlen. Anderseits
jeder Körper, dessen Temperatur über 0 °K (- 273 °C) liegt, lässt elektromagnetische
Strahlen in verschiedenen Wellenlängenbereichen (sichtbares Licht, infrarotes usw.)
aus. Die ausgelassenen Wellenlängen sind von der Temperatur des Körpers abhängig.
Das Messgerät ist ein fotoelektronischer Strahlungssensor. Diese Geräte nehmen
entweder nur von der Erdoberfläche aus reflektierte natürliche Strahlen – passiv
scannen – auf oder der Satellit lässt künstliche Strahlen – die Radarwellen – aus und
damit wird die Erdoberfläche abgetastet – aktiv scannen.
8
Die elektronischen Dateien werden durch die Satellitencomputer an die Empfangsstationen auf der Erde
geleitet. Sie werden hier in Computern gespeichert und zu Aufnahmen und Auswertung umgeformt. Von den Daten
muss man ein sichtbares Bild herstellen: Den verschiedenen Strahlenwerten (Wellenlängenbereichen) sind
unterschiedliche Farben (abweichende Farbschattierungen) zugeordnet.
Aufgabe 1.: Aus den Kombinationen der Dateien von verschiedenen Wellenlängenbereichen wird sog. ... erstellt. Aber
was? Du wirst es wissen, wenn du das Kreuzworträtsel löst!
Waagerecht: 1) Ein Gerät, mit dem man normale stehende
Aufnahmen über Landschaften anfertigen kann. 2) Solche
künstlichen Satelliten, die die Erde entlang eines Meridians
umlaufen. 3) Fernrohr anders (fremdsprachlich) gesagt. 4)
Der erste, von der UdSSR gestartete künstliche Erdsatellit. 5)
Etw. elektronisch abtasten, digitalisieren. 6) Geheimnisvoller
Bauwerk (Steinkreise) aus dem Bronzealter in Südengland.
7) Diese Strahlung trägt am stärksten Wärme.
8)
Amerikanischer Astronaut, der zuerst auf den Mond trat. 9)
Solche künstlichen Satelliten, die ständig an derselben Stelle
über der Erde umlaufen.
10) Der Große Wagen, Orion,
Cassiopeia sind ...
11) Räumlicher Abstand zweier
aufeinander folgender Orte mit gleicher Wellenphase. 12)
Amerikanisches Raumforschungsinstitut 13) Ein konkreter
Raumfernrohr außerhalb der Erde im Weltraum. 14) Diese
Satelliten helfen uns bei der Ortsbestimmung (GPS). 15)
Eine Vorrichtung auf dem Objektiv, die nur Lichtstrahlen von
einer bestimmten Wellenlänge durchlässt. 16) Ein Gerät,
welches elektromagnetische Wellen auslässt, um etwas
abzutasten.
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3
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7
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16
Für die Untersuchung der Aufnahmen ist es äußerst wichtig, wie gut die Oberflächenelemente auf den Bildern
voneinander zu trennen sind. Es ist eine solche Eigenschaft, durch die sich die Abbildung der beieinander liegenden
Details eines Objekts deutlich unterscheiden lässt.
Aufgabe 2.: Was ist sie? Du wirst es wissen, wenn du das Rätsel löst! Schreite im Rösselsprung vom Zeichen ☺ an fort!
K
G
S
N
A☺
U
G
die Lösung: ……………………………………………..
U
F
I
E
Ö
S
I
Ä
F
H
L
T
Bild I/20. Falschfarbenbild
Bild I/21. Eine Satellitenaufnahme über Ungarn
Der amerikanische Landsat-Satellit fertigt Aufnahmen über ein 185 x 185 km großes Gebiet mit einer Auflösung
von 30 m an, der französische SPOT-Satellit über ein 60 x 60 km großes Gebiet mit einer Auflösung von 10 m.
2. Wie wertet man die Satellitenaufnahmen aus?
Es gibt eine verhältnismäßig neue Forschungsmethode, durch die wir ohne
unmittelbare Wahrnehmung zahlreiche neue Informationen über die Erde
erhalten können: DIE FERNERKUNDUNG. Sie beschäftigt sich mit der
Auswertung der Satellitenaufnahmen. Sie hat zahlreiche Vorteile, für die
Erforschung der Erde bietet sie eine große Hilfe: Sie gibt über ein weit
ausgedehntes Gebiet der Erdoberfläche vielseitige Informationen, sie ermöglicht
eine ständige Beobachtung eines Gebietes. Die weit voneinander entfernt
liegenden Gebiete lassen sich in gleicher Zeit vergleichen, oder die
Veränderungen eines Gebietes sind ständig zu beobachten.
Bild I/22. Fernerkundung-Kette
9
Aufgabe 3.: Entscheide, ob die untenstehenden Feststellungen richtig (R) oder falsch (F) sind!
…....
……
……
……
……
……
……
……
1. Die künstlichen Satelliten fertigen ausführliche Photos über die Erdoberfläche an.
2. Die künstlichen Satelliten tasten elektronisch die räumlichen Unterschiede der von der Erdoberfläche
reflektierten Strahlungen ab.
3. Von den elektronischen Dateien, die die künstlichen Satelliten gescannt haben, fertigt man Falschfarbenbilder an.
4. Nur die zum infraroten Bereich gehörenden Dateien werden von den Satelliten weitergeleitet.
5. Je stärker der Wert der Auflösungsfähigkeit auf den Satellitenaufnahmen ist, desto besser unterscheiden
sich die Oberflächenobjekten.
6. Die verschiedenen Werte der Ausstrahlungen tragen die echten Farben.
7. Auf den Falschfarbenbildern ist die Vegetation, die die stärkste Strahlung auslässt, allgemein rötlich, die
Wasserflächen, die die Strahlung absorbieren, sind dunkelfarbig.
8. Die Festlegung der Veränderungen ermöglichen die geostationären künstlichen Satelliten, denn sie kehren
innerhalb einer bestimmten Zeit über das gleiche Gebiet zurück.
Gut zu wissen!
Welche praktischen Aufgaben haben die künstlichen Satelliten?
Welche Typen der künstlichen Satelliten kreisen um die Erde herum?
Welche Aufnahmen fertigen sie über die Erde an? Was bedeutet das passive und aktive Scannen?
Wie wird von einer elektronischen Aufnahme zu einem sichtbaren Bild? Warum ist die Auflösungsfähigkeit sehr wichtig?
Was ist die Fernerkundung? Welche Vorteile hat die Fernerkundung bei der Erdforschung?
III. UNSERE KOSMISCHE UMWELT: STERNE UND STERNSYSTEME
1. Was uns im Weltall umgibt
Aufgabe 1.: Was für Größenordnungen sind für unsere kosmische Umwelt typisch? Füge
das entsprechende Relationszeichen ein!
Für die Lösung der Aufgabe verwende die Abbildungen über den Aufbau des
Universums im Schulatlas!
♦
♦
♦
♦
♦
der Weltraum
die Erde
der Andromeda-Sternnebel
der Stern
das Sonnensystem
das Milchstraßensystem
die Sonne
das Sonnensystem
der Planet
das Milchstraßensystem
Bild I/23. Galaxien
Unsere Sonne und ihr Planetensystem, d. h. das Sonnensystem ist ein kleiner Teil eines aus rund 100 Milliarden
Sternen bestehenden Systems: DAS MILCHSTRAßENSYSTEM anders die Galaxis. Außer dem Milchstraßensystem gibt
es noch etwa 1 Milliarde ähnliche Sternsysteme im Weltall, die als Extragalaxis bezeichnet sind. Die bekannten
Extragalaxien, die Sterninseln im Universum bilden nur einen Bruchteil des ganzen Universums.
2. Die weit entfernt liegenden Sonnen: die Sterne
Aufgabe 2.: Satzpuzzle – Was sind DIE STERNE? Lege die Satzteile zusammen!
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………
Es gibt viel größere und kleinere, heißere und kühlere, ältere und jüngere als unsere Sonne. Diese
Eigenschaften sind vor allem von der Masse, von der Größe des Sterns abhängig.
2.1 Wie weit entfernt sind sie von uns?
Wegen ihrer unheimlich weiten Entfernung sehen sie wie winzige
Fixlichtpunkte am Himmel aus. Wie weit entfernt sie von uns sind, zeigt eine
astronomische Entfernungseinheit: das Lichtjahr.
Das Licht von unserer Sonne aus trifft innerhalb von 8 Minuten auf die Erde ein. Das Licht von
unserem Mond aus trifft 1,3 Sekunden ein. Von Proxima Centauri – der am nächsten liegende Stern
– braucht das Licht bis auf die Erde 4,26 Jahre (= 40,5 Billionen km). Andere Sterne gibt es auch in
einer Entfernung von mehreren Tausenden, Millionen, ja sogar Milliarden von Lichtjahren. Mit
Radioteleskopen empfängt man auch kosmische Strahlen, die von unbekannten Sternensystemen in
einer Entfernung von 10-12 Mrd. Lichtjahren stammen.
10
Begriffe:
Das Lichtjahr: Die Entfernung, die
das Lichtstrahl im luftleeren Raum
mit einer Geschwindigkeit von 300
000 km/s in einem Jahr zurücklegt
(9,5 Billionen /1013/ km).
2.2 Wie groß sind sie?
Der Durchmesser der Sterne ist sehr unterschiedlich, er reicht von paar 100
km bis 100 Mal so groß wie unsere Sonne. Es gibt Zwergsterne oder Titanen
(Riesen).
Begriffe:
Der Zwergstern, der Titan (Riesen),
der Wechselstern, der Pulsar, die
Nova, die Supernova, der Kollaps,
der Neutronstern, das Schwarze
Loch, das Farbenspektrum, die
Spektralanalyse
2.3 Was für eine Leuchtkraft
haben sie?
Die Leuchtkraft der Sterne
ist auch sehr unterschiedlich, sie ist von ihrer Energieherstellung, von
ihren Temperaturen und von ihrer Masse abhängig. (Die scheinbare
Leuchtkraft ist auch noch von der Entfernung zu uns.) Es gibt auch
Bild I/24. Größe der Sterne
Sterne, deren Helligkeit sich ändert, die sog. Wechselsterne. Wenn es
sich in regelmäßigen Zeitabständen vollzieht, spricht man über die Pulsare. Wenn ihre Helligkeit innerhalb von
einigen Stunden od. einigen Tagen plötzlich um ein Vielfaches zunimmt, spricht man über die Nova. Ist die Masse
groß genug, sie explodieren und ein Teil ihrer Masse wird als riesige Gasglocke ins Weltall geschleudert, wodurch sehr
viel Energie frei wird, nennt man die Supernova.
Die Leuchtkraft der Sterne steht eng mit der Temperatur in Verbindung. Die Sterne, deren Temperatur hoch ist,
haben ein blaues Licht, die eine niedrigere Temperatur haben, haben ein rotes Licht.
Von der Untersuchung des Lichtes der Sterne – des Farbenspektrums – kann man zu
zahlreichen Informationen über die Eigenschaften der Sterne kommen. Z.B. es gibt im
Farbenspektrum sog. Absorptionslinien (die Elementen absorbieren das Licht in bestimmten
Wellenlängenbereichen), die zu bestimmten chemischen Elementen verbunden werden
können, von denen man auf die Stoffe des Sterns folgern kann. Die Forschungsmethode ist
die Spektralanalyse. Der Leuchtkraft und dem Farbenspektrum nach lassen sich die Sterne
klassifizieren: Die Spektralklassen der Sterne sind B (blau) – BW (blauweiß) – W (weiß) –
GW (gelbweiß) – G (gelb) – OG (orangengelb) – R (rot).
Unsere Sonne ist ihrer Größe und ihrer Leuchtkraft nach ein gelbweißer Zwergstern.
Bild I/25. Farbenspektren bestimmter Sterne
2.4. Wie entstehen und sterben die Sterne?
Sterne entstehen in erster Linie durch die Zusammenballung (den Kollaps) von interstellarem Material, Staubund Gaswolken, hauptsächlich Hydrogenwolken. Das sich verdichtende Material erhitzt infolge der
Zusammenballung. Ist die Masse groß genug, erreicht die Temperatur den Wert, bei dem die Umwandlung von
Hydrogen in Helium beginnt. Nach der Umwandlung eines bedeutenden Teiles des Hydrogens in Helium, wenn
dem Stern der „Treibstoff” auszugehen beginnt, spielen sich, entsprechend der Masse des Sterns, verschiedene
Vorgänge ab: zuerst stürzt der Sternkern zusammen und seine „Atmosphäre” bläht sich auf, wodurch er zu einem
(Roten) Riesen wird. Dann abhängig davon, wie groß die Masse ist, entweder stürzt der Stern in den Weißzwerg
zusammen und allmählich verbleicht, oder explodiert als Supernova, und bleibt als ein Sternenrest – Neutronstern –
um. Wenn der Stern ursprünglich massereich ist, kann der übrig bleibende Sternenrest zu einem Schwarzen Loch
kollabieren. Schwarzes Loch ist ein Objekt im Raum und es hat eine Oberfläche mit so starker Schwerkraft, dass
nichts dieses Objekt verlassen kann – nicht einmal Licht. Diese Schwarzen Löcher können bis 15 Mal größer als
die Sonne sein.
Zwischendurch schleudern sie einen Teil ihrer Stoffe ins Weltall. Aus dem verstreuten Material bilden sich
später erneut Sterne, und ihre Entwicklung beginnt von vorne.
Aufgabe 3.: Stelle die untenstehenden Feststellungen über die Entstehung der Sterne, in die richtige Reihenfolge!
Nach der Umwandlung eines bedeutenden Teiles des Hydrogens in Helium fängt der „Sterntreibstoff” an abzunehmen.
Die Entstehung des Universums: „Big Bang”, die Urexplosion vor 15 Milliarden Jahren.
Das verdichtende Material erhitzt sich infolge der Zusammenballung.
Der Sternkern stürzt zusammen, seine „Atmosphäre” bläht sich auf: er wird ein (Roter) Titan.
Zusammenballung der interstellaren Hydrogen- und Heliumwolken.
Die Materialmasse wird groß genug und die Temperatur erreicht den Wert, bei dem die Umwandlung von Hydrogen in
Helium beginnt.
Der größte Teil des Heliums sinkt auch ab, der Stern explodiert (Supernova), oder stürzt in den Weißzwerg zusammen,
oder bildet sich in einen Neutronstern um.
Das Universumsmaterial entsteht aus Hydrogen und Helium.
11
Aufgabe 4.: a) Suche im Wortfeld astronomische Begriffe!
F
X
S
L
N
E
E
R
Q
H
Y
S
Z
Z
N
Z
N
F
V
B
O
S
J
O
C
O
D
K
I
F
P
F
S
T
A
L
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H
X
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B
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F
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S
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G
L
P
S
R
M
B
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X
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L
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R
V
H
P
D
K
T
K
C
D
C
E
O
R
O
D
U
D
X
C
T
L
N
H
F
1.
…………………………............: ………………….
2.
…………………………………: ………………….
3.
…………………………………: ………………….
4.
…………………………………: ………………….
5.
…………………………………: ………………….
6.
…………………………………: ………………….
b) Auf welche astronomischen Objekten und Begriffe beziehen sich die folgenden Aussagen? Trage ihre
Nummer nach dem entsprechenden Begriff!
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Wenn ein Wechselstern periodisch, regelmäßig aufleuchtet, so nennt man.
Wenn im Stern der „Hydrogen-Treibstoff“ auszugehen beginnt, sein Kern stürzt zusammen und seine
Atmosphäre bläht sich auf, nennt man so.
Nachdem ein massereicher Stern explodiert, bleibt ein Objekt mit extrem hoher Gravitation übrig, so dass noch
die Lichtstrahlen es nicht verlassen können.
Wenn ein Stern, dessen Masse groß genug ist, plötzlich aufblitzt, explodiert, inzwischen viel Energie frei wird,
nennt man so.
Den Vorgang nennt man so, inzwischen der Stern zusammenstürzt, anders ist es die Zusammenballung des
Sterns.
Wenn ein Stern sonnengroß ist, gelangt am Ende seines Lebens in diesen Zustand, verbleicht langsam und
allmählich.
5) Sammelaufgabe – Sammle Daten über die folgenden astronomischen Phänomene! Fasse in 5-5 Sätzen zusammen, was
man von denen wissen muss!
Schwarze Löcher, Rote Riesen, Quasare, Pulsare
6) Zeichne die folgenden Sternbilder in die Kästen ein!
Der Große Wagen
Orion
Drache
Cassiopeia
2.5. Die Sterne ordnen sich in Sternsysteme
Die Sterne bilden großenteils eine Ansammlung. Systeme aus zwei Sternen sind die
Doppelsterne. Sie kreisen um einen gemeinsamen Schwerpunkt in so geringer Nahe
zueinander um, dass sie sich gegenseitig gravitativ beeinflussen. Oft
sammeln sich die Sterne in Sternhaufen an. Wesentliche
Strukturelemente unserer Galaxis sind die offenen Sternhaufen, die
relativ lockere Ansammlung unregelmäßiger Gestalt darstellen. Sie
enthalten bis zu 1000 Sterne, und ihre Zahl wird auf etwa 15 000 Bild I/26. Die Pleiaden
geschätzt. Der bekannteste ist die Pleiaden im Sternbild Stier, der
schon mit bloßem Auge gut zu erkennen ist. Es gibt auch Sternenhaufen, die sich
kugelsymmetrisch ansammeln: die Kugelsternhaufen. Sie umfassen bis zu einige Millionen
Bild I/27. Kugelsternhaufen
Sterne.
3. Unsere Sterninsel im Ozean des Universums
Sämtliche Sterne, die wir mit bloßem Auge sehen können, gehören zum Milchstraßensystem. Als
Milchstraßensystem oder Galaxis bezeichnet man das Sternsystem, in dem sich unsere Sonne befindet. Das
Milchstraßensystem ist also die kosmische Heimat der Menschheit. Es beherbergt etwa 100 Milliarden Sterne,
darüber hinaus verschiedene Typen von Sternhaufen und interstellare Materie.
12
3.1 Was für eine Gestalt hat das Milchstraßensystem?
Das Aussehen eines Sternsystems hängt immer davon ab,
aus welcher Sicht man es sieht. Für einen weit entfernten
Beobachter würde unser Sternsystem von der Seite wie eine
flache linsenförmige Scheibe aussehen. Es erinnert an zwei
gegeneinander gestülpte tiefe Teller. In der "Draufsicht" erinnert
an eine Schneckenform, die die sog. Spiralgalaxien haben.
Es hat einen Durchmesser von 100 000 Lichtjahren. Die
Sonne und das Sonnensystem liegen etwa 30 000 Lichtjahre weit
vom Mittelpunkt des Milchstraßensystems (dem Kern) entfernt,
am inneren Rand eines Spiralarmes, den man Orionarm nennt.
Bild I/28. Die Form des Milchstraßensystems aus verschiedener Sicht
3.2 Bewegt sich das Milchstraßensystem?
In dem Zentralgebiet liegt eine deutlich höhere Konzentration von Sternen und interstellarer Materie als in den
Spiralarmen vor. Damit die Galaxis stabil ist, müssen sich Sterne in der Scheibenebene um den Kern bewegen. Das
ganze System gemeinsam mit dem Sonnensystem kreist um den gesamten Schwerpunkt der Galaxis um. Eine
Umkreisung auf der Bahn, die 165 000 Lichtjahre lang ist, dauert 250 Millionen Jahre – ein kosmisches Jahr –,
obwohl die Bahngeschwindigkeit 250 km/s ausmacht.
Außer den Sternen und Sternenhaufen gibt es noch im Milchstraßensystem interstellare Materie aus festen (Staub)
und gasförmigen (H2, He, H2O, OH) Teilchen. Wo sich dieses Material verdichtet, bildet sich ein interstellarer Nebel.
7) Welches ist das zu uns am nächsten liegende Sternsystem? Die Antwort findest du im Anagramm!
A
R
D
D
M
O
E
N
…………………… Sternnebel
A
Es ist eine ebenfalls spirale, aus vielen Milliarden Sternen bestehende Sterninsel. Seine Entfernung vom
Sonnensystem beträgt 2 Millionen Lichtjahre
Gut zu wissen!
Was sind die Galaxis und die Extragalaxis?
Was ist das Lichtjahr?
Was sind die Sterne? Wie hängen die Masse, die Größe, die Temperatur und die Leuchtkraft von Sternen zusammen? Wobei hilft die
Spektralanalyse der Sterne?
Wie sind die Sterne geboren? Welche Phasen ihres Lebenslaufes gibt es?
Was sind die Sternhaufen?
Zu welchem Sternsystem gehört das Sonnensystem? Was für eine Form hat das Milchstraßensystem? Wie bewegt es sich?
III. UNSER ZENTRALSTERN, DIE SONNE
1. Der Stern des Sonnensystems
Der Zentralstern des Sonnensystems ist die SONNE. Sie ist ein gelbweißer Zwergstern. Sie
ist der wichtigste Himmelskörper für das Leben auf der Erde. Auf der Erdoberfläche und in der
Erdatmosphäre kommt die Energie der irdischen Prozesse direkt oder indirekt von der Sonne.
Sonnenenergie ist in den Kohlearten, im Erdöl und Erdgas gelagert, denn die ehemaligen
Pflanzen und Tiere, von denen sie sich gebildet haben, wurden von der Sonnenstrahlung am
Leben erhalten.
1,4 Mio. km = 110mal das
DURCHMESSER
1.1 Die Physik der Sonne
Der Anteil der Sonne an
Gesamtmasse
des Sonnensystems
Bild I/29 Der Sonnengott Re
beträgt 99,87%. Wenn man sie als
eine Apfelsine betrachtet, ist unsere Erde ein Mohnkorn.
Unsere Sonne befindet sich von unserer Erde erheblich
weit entfernt – durchschnittlich 149,6 Mio. km. Diese
mittlere Entfernung bezeichnet man 1 Astronomische
Einheit (AE), die das Licht innerhalb 8 Minuten zurücklegt.
MASSE
VOLUMEN
DURCHSCHNITTLICHE
DICHTE
TEMPERATUR
IM ZENTRUM
AUF DER „OBERFLÄCHE“
ROTATIONSPERIODE
AM ÄQUATOR
AM SONNENPOL
SCHWERKRAFT
Erddurchmesser
2 x 1030 kg = 333 000mal so
schwer als die Erde
1,42 x 1018 km3 = 1,3 Mio. mal so
groß wie das Erdvolumen
1,41 g/cm3 = ¼ der Erde
ca. 15 Mio. °K
ca. 6 000 °K
26 Tage
35 Tage
2,7 x 102 m/s2 = 28mal so groß wie
auf der Erde
Die wichtigsten physikalischen Daten unserer Sonne
13
Aufgabe 1.: Studiere das Diagramm! Aus welchen Elementen besteht unsere Sonne?
Für den stofflichen Aufbau unserer Sonne sind alle chemischen
Elemente des periodischen Systems, aber im unterschiedlichen Anteil.
Die Gase sind im speziellen Zustand, den man Plasma nennt.
Helium
24,79%
Die Sonne ist kein unbeEisen
Sauerstoff
Begriffe:
0,15%
0,80%
weglicher
Himmelskörper, sie
Neon
Die Astronomische Einheit: Eine
0,12%
sonstige
bewegt sich auf verschiedene
Stickstoff
Kohlenstoff
Entfernungseinheit, die mittlere
1,73%
0,10%
0,30%
Weise.
Sonne-Erde Entfernung, die 149,6
Silizium
0,07%
Mio. km beträgt.
Sie
rotiert
in
derselben
RichMagnesium
Wasserstoff
0,05%
Das Plasma: Ein spezifischer Zustand
73,48%
tung
wie
unsere
Erde.
(Ihre
RotaSchwefel
alle anderen
0,04%
der Gase, in dem die chemischen
(67 Elemente
tion hat Galilei entdeckt.). Sie hat
eindeutig
Elemente unter extrem hohem Druck
identifiziert)
aber keinen festen Körper, sie ist und hoher Temperatur eine abnormale
0,10%
eine Gaskugel, so dass sie um die
Atomstruktur haben und ionisiert sind,
so dass sie den Strom gut leiten.
vorgestellte Sonnenachse differenBild I/30 Die stoffliche Zusammensetzung unserer Sonne
Die differenzielle Rotation: Die
ziell rotiert.
Oberflächenpunkte der Gaskugel
Sie läuft um den gemeinsamen Schwerpunkt des Sonnensystems sowie des
rotieren um die vorgestellte Achse
Milchstraßensystems herum. In letzterem Falle dauert ihre Umlaufzeit etwa 250
mit ungleicher Geschwindigkeit.
Mio. Jahre lang, die Umlaufgeschwindigkeit beträgt ca. 200-250 km/s.
1.2 Was erhitzt die Sonne?
Unsere Sonne als ein Stern hat eigene Energieherstellung. Die Energiequelle ist die Kernfusion, die eine thermonukleare Reaktion ist.
Dabei wandeln sich bei einer Temperatur von 15 Mio. Grad und einem
Druck von über 1016 N vier Wasserstoffkerne in einen Heliumkern um. (In
je Sekunde vereinigen sich 600 Mio. t Hydrogen zu Helium. Dabei
werden pro Kilogramm erzeugtes Helium 630 Tj Energie frei, wofür ein
1GW-Kernkraftwerk eine Woche lang arbeiten muss.) Bisher wurde nur
noch ca. 5 % der Sonnenmasse verbraucht. Ihr Treibstoff wird noch 10 Mrd.
Bild I/31 Der „Fusionsreaktor“ im Sonneninneren
Jahre lang genügend.
Die frei gelassene Energie ist in unterschiedlichen Formen ausgestrahlt. Großenteils
verlassen die Sonne elektromagnetische (ultraviolette, Röntgen, Radio, sichtbares Licht,
Gamma, infrarote usw.) Strahlungen. Außerdem werden auch elektrisch geladenen
Stoffteilchen (freie Elektronen, Protonen, Atomkerne) frei. Diese Teilchenstrahlung nennt
man als Sonnenwind, der das Polarlicht in der Erdatmosphäre nahe zu den Polen verursacht.
Aufgabe 2.: Schlag nach, wie und warum entsteht das Polarlicht!
Bild I/32 Das Polarlicht
1.3 Bau der Sonne im Überblick
Die Sonne hat eine Schalenstruktur, die kugelsymmetrisch ist. Sie besteht aus dem Sonneninneren und der
Sonnenatmosphäre.
Das Sonneninnere lässt sich in drei Bereiche aufteilen. Der Zentralkern ist der Bereich, in dem die Fusion von
Wasserstoff zu Helium stattfindet. Aus diesem Bereich stammt demzufolge die frei werdende Sonnenenergie, die
von der Oberfläche der Sonne in den umgebenden Raum abgegeben wird. In diesem Kernbereich herrschen eine
Temperatur von etwa 15 Millionen Kelvin und ein Druck von etwa 1016 N. Etwa 35 % der gesamten Sonnenmasse
sind in diesem Gebiet konzentriert. In der Zone des Röntgenstrahlungstransports wird die im zentralen Bereich
freigesetzte Energie nach außen v.a. in Form der Röntgenstrahlung transportiert. Die Dichte und die Temperatur nehmen
hier kontinuierlich ab. Die Konvektionszone ist dadurch charakterisiert, dass die Energie in Form von turbulenten
Gasströmungen in Richtung Oberfläche transportiert wird. Dabei erfolgt ein Austausch zwischen heißer und kühlerer
Sonnenmaterie. Die heißen Gasmassen steigen in Richtung Sonnenoberfläche, so findet ein starker Energiefluss von
innen nach außen statt. Dieser Konvektionsprozess zeigt sich an der Oberfläche der Sonne als Granulation.
Wie kann man sich die unglaublich hohe Temperatur des Sonneninneren vorstellen? Wenn wir vom Sonneninneren eine Größe von einem
Stecknadelkopf herausnehmen würden und in Budapest hinlegen würden, dann seine Wärme würden wir auch noch in Szeged fühlen
Die sichtbaren Bereiche der Sonne bilden die Sonnenatmosphäre. Oberhalb der Konvektionszone
beginnt die nur etwa 200 km dicke Schicht der Photosphäre. Sie ist der für uns sichtbare Bereich der
Sonnenoberfläche. Ihre Elemente sind die Granulen. Die mittlere Photosphärentemperatur, die man
auch als effektive Temperatur bezeichnet, beträgt 5-6000 °K. Unmittelbar vor und nach der totalen
Phase einer Sonnenfinsternis kann man ein faszinierendes Phänomen beobachten: Für einige
Sekunden taucht plötzlich ein glühend roter Ring um den dunklen Mond herum auf. Hier zeigt sich
Bild I/33 Die Granulen
14
die mittlere Atmosphärenschicht der Sonne, die Chromosphäre, die Farbenschale. Sie besitzt eine
mittlere Höhe von etwa 10 000 km über der Photosphäre. Sie ist eine ionisierte Gasschicht mit
geringer Dichte. Die Korona bildet die äußerste Schicht der Sonnenatmosphäre. Sie erstreckt sich über
mehrere Sonnenradien in das All hinaus und geht dann kontinuierlich in den interplanetaren Raum
über. Die Dichte dieses Strahlenkranzes ist sehr gering.
Bild I/34 Die Korona
Aufgabe 3.: Führe die Bereiche der Sonne in die
Abbildung ein!
Aufgabe 4.: Unterstreiche im Text 1.3 1-1 Sätze, die für die
einzelnen Bereiche der Sonne am typischsten
sind!
1.4 Aktivitätserscheinungen der Sonne
Auf der Sonne sind verschiedene Aktivitätserscheinungen zu beobachten. Diese verschiedenen
Aktivitätserscheinungen sind teilweise miteinander
verbunden und treten periodisch auf. Es ist eine
gewisse Periodizität zu beobachten, die bereits um
1843 entdeckt wurde: Im Abstand von etwa 11,1
Jahren tritt ein Maximum der Sonnenaktivität auf.
Bild I/35 Der strukturelle Aufbau der Sonne
Aufgabe 5.: Suche im Wortfeld die Erscheinungen der Sonnenaktivität! Schreibe sie an das passende Bild!
J Z
V P
B H
S O
F E
S O
A O
K W
J M
W
R
J
N
P
N
X
U
E
Bild I/36 ...................................
B
O
H
N
C
N
L
S
M
Y
T
Y
E
L
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R
O
G
J
U
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N
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Q
N T B
B E R
K H E
E R U
G U J
F L E
N M J
N E N
O E Y
P M H
A N Z
E Q K
P T I
H X Q
C K E
K H B
F A C
R N K
Bild I/37 ..................................
Q
E
K
O
Q
N
G
K
C
Q
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S
N
L
S
Z
E
U
G
V
I
E
C
X
B
L
L
H
P
Q
N
O
V
K
N
T
Bild I/38 ..................................
Aufgabe 6.: Zu welchen Erscheinungen lassen sich die folgenden Feststellungen verbinden?
▪
▪
▪
▪
Faserartige Aufhellungen der Photosphäre und Chromosphäre, verdichtete Plasmawolken, die nahe zu den
Sonneflecken auftreten.: .........................
Phänomene auf der Sonnenoberfläche, sie sind infolge der niedrigeren Temperatur dunkle Gebiete mit dem
Durchmesser von 1000 bis 10 000 km, sie treten allgemein in Gruppen auf.: ...............................
Sie werden als Fler (Auswürfe) bezeichnet, sie sind Helligkeitsausbrüche, bei denen das Plasma in die Höhe
aufsteigt.: ...................................
Sie sind Gas- und Plasmabrücke, die zungen- oder bogenartig weit über die Chromosphäre in die Korona
hineinragen.: ....................................
1.5 Einfluss der Sonne und der Sonnenaktivität auf die Erde
Einen Einfluss haben wir bereits erwähnt: Die zwischen Sonne und Erde bestehende GravitationsWechselwirkung zwingt die Erde dazu, um die Sonne in einer geschlossenen Bahn zu kreisen. Von den
physikalischen Einflüssen, die von der Sonne ausgehen, hängt die Entwicklung der Erde und des gesamten irdischen
Lebens ab. Die Sonnenstrahlung sichert Energie für die Erde. Eine Hauptrolle spielt die Sonne auch bei der
Gestaltung des Klimas und des Wirtschaftslebens. Unsere wichtigsten Energieträger, Steinöl, Erdgas und Steinkohle
sind „gespeicherte Sonnenenergie”. Sogar ist sie eine der sog. alternativen, erneuerbaren Energiequellen. Im
übertragenen Sinne bewegt die Sonnenenergie unsere Wasserkraftwerke und ist Quelle für die Bewegungsenergie der
15
Wasser- und Luftmassen. Die Sonnenstrahlen sind unentbehrlich für die „chemische Küche” (Photosynthese) der
Pflanzenwelt. Aber die Sonnenstrahlen wie die UV-Strahlen sind schädlich, sie zerstören die Zellen, ergeben Krebs.
Man kennt inzwischen eine Reihe von Erscheinungen, die in engem Zusammenhang mit der Sonnenaktivität
stehen. Diese Erscheinungen betreffen hauptsächlich das Magnetfeld der Erde. Es kommt zu Magnetstürmen, die
zu Schwankungen von Stärke und Richtung des Erdmagnetfeldes führen. Durch Änderung der Ionen- und
Elektronendichte, vor allem in den leitenden Schichten der Erdatmosphäre, kann es zu Störungen des Funkverkehrs
kommen. In die Oberatmosphäre eindringende geladene Teilchen des Sonnenwindes lösen Polarlichter aus, die vor
allem in polnahen Gebieten zu beobachten sind.
Gut zu wissen!
Welches Objekt ist die Sonne im All? Aus was für Stoffen besteht die Sonne? Was für einen speziellen Aggregatzustand hat die
Sonne? Wie bewegt sich die Sonne?
Welcher Vorgang sichert die Energieherstellung in der Sonne?
Was ist typisch für den strukturellen Aufbau der Sonne? Was für eine Struktur hat die Sonne?
Welche Aktivitätserscheinungen sind für die Sonne typisch?
Welchen Einfluss übt die Sonne auf das Leben auf der Erde aus?
IV. UNSERE KOSMISCHE HEIMAT: DAS SONNENSYSTEM
1. Allgemein über das Sonnensystem
Ein kleiner Bruchteil des aus mehr als 100 Mrd. Sternen bestehenden
Milchstraßensystems ist unser SONNENSYSTEM, in dem die verschiedenen
Objekten (Himmelskörper) durch die Gravitation der Sonne als Zentralstern
auf ihrer Umlaufbahn gehalten sind. So ist ihre Bewegung von der
Anziehungskraft der Sonne reguliert. Es liegt etwa 30 000 Lichtjahre weit
entfernt vom Mittelpunkt des Milchstraßensystems.
1.1 Welche Himmelsobjekte gehören dem Sonnensystem an?
Es umfasst die Sonne als einen einzigen Zentralstern und die sie
Bild I/36 Die Nachfolger der Sonne
umkreisenden größeren und kleineren Himmelskörper.
Im Raum zwischen diesen Himmelsobjekten gibt es interplanetare Materie – Staubteilchen und Gaswolken.
Aufgabe 1.: Löse die Anagramme auf, dann ordne die Objekten richtig den Bildern zu!
T
E
E
M
O
E
R
E
T
K
E
M
1.
N
A
O
L
N
I
E
N
D
D
E
P
P
O
O
T
E
2.
M
N
N
E
N
L
O
R
G
A
T
E
ß
3.
4.
5.
1.2 Was ist für das Sonnensystem allgemein typisch?
Was sein stofflicher Aufbau betrifft, es besteht aus den chemischen Elementen des periodischen Systems. Aber
die Elemente stehen bei den verschiedenen Objekten im unterschiedlichen Verhältnis.
16
Wie es schon früher erwähnt wurde, der Anteil der Sonne an
Gesamtmasse des Sonnensystems 99,87% beträgt. Wenn man die Sonne als
eine Apfelsine betrachtet, ist unsere Erde ein Mohnkorn. Die Oberfläche der
Erde auf der Oberfläche von Jupiter wäre so groß, wie auf der Erde die
Vorderindische Halbinsel, maßstäblich gesehen.
1.2.1 Wie bewegen sich die Himmelskörper im Sonnensystem?
Die Planeten – wie es schon Kepler
festgestellt hat – kreisen die Sonne auf
Ellypsenbahnen um. Die Umlaufbahnen
sind allgemein kreisähnlich, aber es gibt
solche Objekte – wie die Kometen oder
die Planetoiden –, die auf stark verlängerten Ellypsenbahnen umlaufen. Die
Umlaufebenen der Planeten fallen nicht
zusammen, sie schließen im Vergleich
zueinander einen Winkel von paar Grad Bild I/37 Umlaufbahnen der Planeten
ein. Die Richtung der Umkreisung der
Planeten ist aber gleich, sie kreisen
Begriffe:
Die direkte Bewegung: In der
entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn. Es
Astronomie bezeichnet man so die
nennt man direkte Bewegung.
Bild I/36 Größenordnung im Sonnensystem
Richtung der Rotation um die eigene
Die Planeten drehen sich um die
Achse oder der Umkreisung um die
eigene Drehachse auch in direkter Richtung – von Westen nach Osten –
Sonne, wenn sich ein Planet
ausgenommen Venus und Uranus, die sich im Uhrzeigersinn drehen. Die
entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt.
Rotationsperioden sind sehr unterschiedlich. Die Drehachsen der Planeten sind
nicht senkrecht, sondern neigen sich zu den Umlaufebenen. Diese Achsenneigung ist unterschiedlich.
Die Planeten kreisen die Sonne unterschiedlich weit entfernt um. Um die Entfernungen im Sonnensystem zu
messen, ist das Lichtjahr nicht entsprechend. (Der Halbmesser des Sonnesystems beträgt ca. 2 Lichtjahre.) Man
wendet lieber die Astronomische Einheit dazu an, die das Licht in 8 Minuten zurücklegt. Die Entfernung von Pluto
von der Sonne beträgt ca. 40 AE.
2. Die Begleiter der Sonne
2.1 Die Großplaneten
Die altertümliche Bezeichnung „Planet“ (griechisch „plané“ übersetzt die Schweifenden) deutet darauf hin,
dass sie sich unter den sog. „Fixsternen“ am Himmel bewegen.
Die Astronomen in Babylon haben mit bloßem Auge schon fünf entdeckt: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn.
Uranus – wurde nur im 18. Jh. (1781, von W. Herschel) entdeckt. Neptun wurde 1846, Pluto nur 1930 bekannt.
Die Gesamtmasse der Großplaneten ist 447mal so groß wie die Erdmasse.
Aufgabe 2.: Studiere die Tabelle, dann antworte auf die Fragen!
Planet
Anzahl seiner
bekannter
Monde
Durchmesser
(in km)
Dichte
(g/cm3)
Masse
(Erde = 1)
Volumen
(Erde = 1)
Mittlere
Sonnenentfernung
(AE, Erde = 1)
Rotationsperiode
Achsenneigung
Durchschnittliche
Temperatur
(°C)
Merkur 0
4 880
5,43
0,055
0,06
0,3871
Venus 0
12 104
5,25
0,815
0,88
0,7233
88 Tage
59 Tage
1°
- 180 – +430
224,7 Tage
243 Tage
3°
Erde 1
12 756
5,52
1,0
1,0
1,0
+470
365,26 Tage
23 St 56 M 4 S
23,5°
+15,7
1,5237
687 Tage
24 St 37 M 23 S
24°
- 32
Umlaufzeit
6 787
3,95
0,108
0,15
0,1 – 1025
2–7
0,0010,0006
?
Jupiter 28
142 800
1,33
317,9
1 400
5,203
11,86 Jahre
9 St 50 M 30 S
3°
-130
Saturn 30
120 000
0,71
95,2
755
9,539
29,46 Jahre
10 St 14 M
26,6°
-180
Mars 2
Planetoiden
(ca. 100 000)
Uranus 21
51 800
1,2
14,6
67
19,18
84,01 Jahre
23 St ± 2 St
82°
-200
Neptun 8
49 500
1,62
17,2
58
30,06
164,8 Jahre
22 St ±4 St
28,6°
-210
(Pluto 1)
2 400
2,0
0,0025
0,007
39,44
247,7 Jahre
6 Tage 9 St
?
-230
a) Welche zwei-zwei Planeten haben einen gleichen Durchmesser?
.......................................................................
....................................................................
b) Welcher Planet hat den Durchmesser und die Masse, die der Erde am besten gleichen? ....................................
c) Welcher Planet bewegt sich (rotiert und kreist um) etwa so lang, wie die Erde? ...................................
d) Welcher Planet hat die höchsten Temperaturen? ......................................................
17
Die Großplaneten lassen sich hinsichtlich ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften in zwei Gruppen
einteilen.
Aufgabe 3.: Fülle die Tabelle mit den angegebenen Ausdrücke aus!
größer │ größer│ größer │ kleiner│ kleiner │ kleiner │ langsamer │ schneller │ < 2 A.E. │ > 5 A.E. │ N2, O2, CO2,
H2O │ H2, He, CH4, NH3 │ aus den Kugelschalen: feste Kruste, Fe-Ni-Kern│ aus den Kugelschalen: gasförmig │ die
Einschlagskrater, die Gebirge und Becken │ nicht fest │ arm: 3 Monde │ reich: > 60 + Ringe
ERDÄHNLICHE,
GESTEINSPLANETEN
............................................
JUPITERÄHNLICHE,
GASPLANETEN
......................................
die durchschnittliche Dichte
die Masse
der Durchmesser
die Rotationsgeschwindigkeit
die mittlere Sonnenentfernung
die Atmosphäre
die Innenstruktur
die Oberfläche
die Monde
Aufgabe 4.: Steckbriefe der Großplaneten! Mit welchem Planet sind sie zu verbinden? Auch Ordne sie dem entsprechenden
Bild zu!
Man heißt mich auch
„Morgen- und Abendstern“, eigentlich falsch.
Ich habe eine starke
Atmosphäre v.a. aus CO2,
durch die der Treibhauseffekt sehr stark ist.
Auf meiner Oberfläche
sind die Temperaturen
sehr hoch (über 450 °C).
Ich drehe mich um die
Achse, sowie Uranus, im
Uhrzeigersinn.
Ich bin ein Riesenplanet.
Ich besitze die meisten
bekannten Monde im
Sonnensystem, sogar der
größte (Titan, so groß wie
Merkur) hat eine Atmosphäre. Meine eigenartige
Sehenswürdigkeit ist das
Ringsystem, das aus
kleineren und größeren
Stein- und Eisstücken
besteht.
Ich bin auch ein Riesenplanet, ein echter Titan.
Ich rotiere um die Achse
am schnellsten. In meiner
Atmosphäre
wechseln
sich hellere und dunklere
Streifen und befindet sich
ein riesiger Wirbelsturm,
der Rote Fleck. Meine 4
größten
Monde hat
Galilei entdeckt.
Ich bin der rote Gesteinsplanet. Man nennt mich
als der kleinere Bruder
der Erde. Auf meiner
Oberfläche befinden sich
u.a. flussähnliche Täler,
Ebenen und die höchste
Erhebung im Sonnensystem, ein Vulkan (Mons
Olympus). Meine Pole
sind mit Trockeneis
(CO2-Eis) bedeckt.
Man nennt mich als
„Blauer Planet”, weil
vom Weltall so sichtbar
bin. Nur auf mir gibt es
Leben, das das flüssige
Wasser und die entsprechende Sonnenentfernung
ermöglichen.
Meine Oberfläche ist sehr
aktiv, sie entwickelt sich
ständig. Ich habe nur
einen Mond.
Ich bin auch ein Riesenplanet. Meine Atmosphäre leuchtet blau,
denn sie besteht u.a. aus
Methan. In meiner
Atmosphäre
befindet
sich der Große Dunkle
Fleck, ein Wirbelsturm.
Bild I/37 Die Großplaneten
18
Ich bin auch ein Riesenplanet. Meine starke
Atmosphäre besteht v.a.
aus H2 und He. Ich drehe
mich um die Drehachse –
die
sich
auf
die
Umlaufebene im Winkel
von 87° neigt – im
Uhrzeigersinn, also umgekehrt wie die anderen
Planeten.
Ich kreise zunächst die
Sonne um. Ich bin ein
Gesteinsplanet, der über
keine Atmosphäre verfügt. Auf meiner Oberfläche gibt es zahlreiche
Einschlagskrater
und
Becken. Ich habe keinen
Mond. Auf mir ist der
Tag am längsten und die
Jahr am kürzestem im
Sonnesystem.
Mich betrachtet als der
äußerste Planet. Heute
glaubt man so, dass ich
und mein Mond Charon
nur Planetoiden sind.
Ich habe die am
stärksten
verlängerte
Ellypsenbahn, so dass
ich manchmal näher zur
Sonne laufe als Neptun.
2.2 Die Kleinkörper im Sonnensystem
Zu den „Winzigen” des Sonnensystems gehören die Planetoiden, die Monde, die Kometen und die Meteore.
Sie sind allgemein nur im Vergleich zu den Großplaneten winzige Himmelsobjekte, aber es gibt auch größere unter
ihnen, als ein Planet.
2.2.1 Die Planetoiden
Sie werden falsch Asteroiden (lateinisch Sternchen) genannt, denn sie haben keine eigene Energieherstellung
wie die Sterne. Die meisten Planetoiden befinden sich in einem Abbruchgürtel, der sich zwischen den Mars- und
Jupiterbahnen erstreckt. Es gibt geschätzt mehr als 100 000 Planetoiden.
Seit den 1990er Jahren wurden mehr als 400 Planetoiden entdeckt, die aber jenseits der Umlaufbahn von
Neptun umkreisen. Derjenige, der sich am weitesten entfernt von der Sonne befindet, läuft jenseits der Plutobahn
(sein Durchmesser beträgt 200 km) um.
Die Form ihrer Umlaufbahnen ist sehr unterschiedlich. Es gibt z.B. die Erdbahnkreuzer,
die die Erdbahn durchqueren. Es ist ein echtes Gefahr – aber mit geringer Wahrschein- Bild I/38 Planetoid
lichkeit –, dass sie und die Erde aufeinander prallen können.
Ihre Gestalt ist auch unterschiedlich, sie haben keine Kugelform. Der größte von ihnen ist Ceres (sein Durchmesser
ist etwa 1000 km).
Was ihre Entstehung betrifft, es gibt zwei Theorien: Einiger nach wegen eines unbekannten Grundes hat es nicht angefangen, sich
das interplanetare Material zu einem Planet zusammenzuballen. Man hat die Vermutung, dass sie Vorläuferobjekte aus der Frühphase
des Sonnensystems sind. Der anderen nach hat ein ehemaliger Planet vor vielen Jahrmilliarden wegen der Gravitationskraft anderer
Großplaneten explodiert, und seine Abbrüche bilden den Asteroidengürtel.
2.2.2 Die Satelliten (die Nebenplaneten)
Es gibt mehr als 80 bekannte Satelliten (Monde). Merkur und Venus haben keinen, Jupiter und Saturn haben
insgesamt mehr als 50. Sie sind Nebenplaneten, die eigenen Großplanet umkreisen. Sie haben auch kein eigenes
Licht, sie reflektieren das Sonnenlicht.
Die berühmtesten sind neben unserem Erdmond die Galilei-Monde von Jupiter: Io (Er ist eigenartig, darauf ist
Schwefelvulkanismus tätig), Europe, Ganymed (der größte im Sonnensystem) und Callisto. Titan von Saturn – der etwa so groß ist wie
Merkur – ist der einzige Mond, der über eine bedeutende Atmosphäre verfügt. Wissenswert ist auch Triton von Neptun. Er läuft in
indirekter Richtung auf einer Spiralenbahn um Neptun herum. Es bedeutet, dass er in etwa 100 Mo. Jahren in eigenen Planet einschlägt.
Bild I/39 Io
Bild I/40 Europe
Bild I/41 Ganymed
Bild I/42 Callisto
2.2.3 Die Kometen
Die Bezeichnung Komet bedeutet „irgendwelche haarige Sache”. Schon von alters her gehören die Kometen zu den mit Ehrfurcht
beobachteten Himmelskörpern. Durch ihr spektakuläres und unvorhersehbares Erscheinen führten sie oft zu Furcht und Schrecken unter
den Menschen.
Kometen sind Eiskörper mit Gesteinskern, die in Sonnennähe Gas- und
Staubteilchen freisetzen, aus denen sich unter dem Einfluss des Sonnenwindes ein
gewaltiger und gut sichtbarer Schweif entwickeln kann.
Ihr Entstehungsbereich ist wahrscheinlich die Oort-Wolke an der Grenze des
Sonnensystems. Sie sind nur in der Sonnennähe sichtbar. Infolge der gravitativen
Wechselwirkungen zwischen den Himmelskörpern kommt es immer wieder dazu,
dass Kometenkerne in das innere Sonnensystem gelangen. Gelegentlich werden diese
Himmelskörper
durch massereiche Planeten abgelenkt und auf unterschiedliche
Bild I/43 Darstellung eines Kometen
Bahnen, die unterschiedliche Neigungen zur Hauptebene des Planetensystems haben,
gezwungen. Die Bahnen der Kometen sind zum Teil lang gestreckte Ellypsen (ca. 42 % der bekannten Kometen),
zum Teil parabolische (43 %) und hyperbolische Bahnen (15 %).
Kometen, die in bestimmten Zeitabständen immer wieder zu beobachten sind, nennt man periodische
Kometen, die ihrerseits wieder in kurzperiodische und langperiodische Kometen unterteilt werden. Der bekannteste
ist der Komet Halley mit einer Umlaufzeit von 76,1 Jahren. Daneben gibt es auch Kometen, die nur einmalig
registriert werden. Sie heißen nichtperiodische Kometen.
19
Aufgabe 5.: Erstelle eine Mind Map!
Sie entstehen in der ……………………………
Umlaufperiode
e
KOMETEN
Umlaufbahn
Ein Komet besteht aus einem festen Kern mit einem Durchmesser von 100 m bis maximal etwa 100 km. Dieser
Bereich besteht aus Gesteinstrümmern, die mit gefrorenem H2O, NH3 und CH4 durchsetzt sind. Deshalb bezeichnet
man Kometen manchmal auch als "schmutzige Schneebälle".
Bei Annäherung eines Kometen an die Sonne auf etwa 10 AE bis 5 AE ist er im reflektierten Sonnenlicht zu
sehen. Die Wärme der Sonne bewirkt das Auftauen und Verdampfen von
gefrorenen Gasen (CO2, H2O, H2, CH4, NH3), und es entsteht eine neblige Wolke
um den Kern, die Kernatmosphäre oder Koma genannt wird. Der Komadurchmesser
hängt von Abstand des Kometen von der Sonne ab und kann bis zu 100
Erddurchmesser groß sein. Das Sonnenlicht wird am Staub in der Koma reflektiert
oder regt das Gas zum Leuchten an. Der Komet wird für irdische Beobachter
sichtbar. Kommt der Komet der Sonne auf mindestens 2 AE nahe, dann bilden sich
durch den Strahlungsdruck der Sonne und durch den Sonnenwind ein auffallend
heller Gasschweif und ein manchmal gar nicht sichtbarer Staubschweif aus. Der bis Bild I/43 Bahn eines Komets
zu 1 AE lange Gasschweif, der blau leuchtet, ist immer von der Sonne weg gerichtet. Der Staubschweif reflektiert
lediglich das Licht der Sonne, erscheint also meist gelblich.
Aufgabe 6.: Nenne die Teile eines Kometen!
Bemerkenswert waren die Versuche, mithilfe von Raumsonden diesen Kometen genauer zu untersuchen. 1986 wurde der
Kernbereich des Kometen von der Sonde "Giotto" aus relativ geringer Entfernung fotografiert.
Der letzte helle Komet war im Frühjahr 1997 zu beobachten. Er wurde nach seinen beiden Entdeckern Komet HALE-BOPP
genannt. Sein geringster Abstand von der Erde betrug etwa 194 Millionen Kilometer, sein Kerndurchmesser ca. 40 km.
2.2.4 Die Meteore
Meteore sind die auf einer Umlaufbahn um die Sonne befindlichen Stein- oder Metallobjekte als Kleinstkörper.
Als Eisenmeteore werden Objekte bezeichnet, die hauptsächlich aus Fe-Ni-Legierungen bestehen. Dabei kann der
Nickelanteil zwischen 5% und 60% schwanken. Solche Legierungen kommen übrigens in irdischen Mineralien nicht
vor. Der größte Eisenmeteorit der Erde liegt in Hoba West in Namibia. Der bekannteste ist der Kaba-Stein.
Hauptsächlich aus Gestein bestehen die Steinmeteore. In ihrer Zusammensetzung ähneln sie der Kruste und dem Mantel
der erdähnlichen Planeten. Als Steineisenmeteore bezeichnet man Objekte, die eine Zwischenstellung zwischen Eisenund Steinmeteoren einnehmen. Man kann sie sich als Gemisch aus Eisen und felsenartigem Gestein vorstellen.
Die unterschiedlichen Strukturen und chemischen Zusammensetzungen legen
nahe, dass die Meteore zu verschiedenen Zeiten und an verschiedenen Orten im
Sonnensystem entstanden sind. Sie spiegeln die Frühphase des Sonnensystems wider.
Als Meteoriten („Sternschnuppen“) werden im engeren Sinn alle zur Erde
gefallenen kosmischen Kleinstkörper bezeichnet. Ein Teil der „vom Himmel
abfallenden Gesteinen“ verglüht in der Atmosphäre, die in die Erdoberfläche
einschlagenden Teile sind Meteoriten bezeichnet. Die größeren ergeben einen
Einschlagskrater auf der Erdoberfläche – wie auf Merkur oder dem Erdmond.
Bild I/43 Barringer-Krater in Arizona
20
Aufgabe 7.: Erstelle eine Mind Map!
„Sternschnuppe“
Typen
METEORE
Auf der Erdoberfläche
Aufgabe 8.: Welche Aussage ist richtig? Kreise den entsprechenden Buchstaben ein!
A. Jeder Meteor ist ein Meteorit.
B. Jeder Meteorit ist ein Meteor.
Aufgabe 9.: Was ist für die Meteore und für die Meteoriten typisch? Führe den entsprechenden Buchstaben vor die
Feststellungen ein!
A) der Meteor
B) der Meteorit
C) alle beide
D) keiner von ihnen
1. Sie bestehen aus Gesteinstrümmern, die von gefrorenem Wasser, den gefrorenen Gasen (CH4, NH3) verklebt sind.
2. Sie sind auf die Erde heruntergefallene Stücke der Kleinstkörper.
3. Sie bestehen aus Gesteinen und/oder aus Metallverbindungen (Fe, Ni).
4. Sie glühen, wenn sie in die Erdatmosphäre hineingelangen.
5. Sie sind die „Sternschnuppen“.
2.3 Wie ist das Sonnensystem entstanden?
Aufgabe 10.: Vervollständige den Lückentext!
Bitte richtig einsetzen:
Kernreaktionen | Nähe | Rotation | Sonnennähe | Schwerkraft | Abflachung | Urwolke | Gravitationskraft | von |
Masse | Wolke | Staub | Ebene | unseres | Eis | Vorfahren | Gashüllen | Rotation | Kraft | Elementen | Objekten |
Planeten | Inneren | Brocken | erdähnlichen
Der Ursprung _ _ _ _ _ _ _ Sonnensystems ist eine gigantische, wirbelnde _ _ _ _ _ aus Gasen (Wasserstoff, etwas
Helium) und _ _ _ _ _ (Eiskristalle, Oxyden, Kohlenstoff und einigen schweren Elementen wie Eisen).
Diese riesige Staubwolke begann vor ca. 4,5-5 Milliarden Jahren aufgrund ihrer eigenen _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ sich
zusammenzuziehen und dadurch immer schneller zu rotieren, was zu einer _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ der Wolke führte. Durch die
_ _ _ _ _ _ _ _ heizte sich die flache Wolke auf. Druck und Temperatur nahmen im Zentrum so stark zu, dass
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (Fusion) in Gang gesetzt wurden, die zur Entstehung des _ _ _ _ _ _ _ _ _ der Sonne führten.
Nachdem der die Sonne umgebende Staub verdampft war, kondensierten weniger flüchtige _ _ _ _ _ _ _ _ _ wie Eisen und
Silizium und bildeten feste Verbindungen. Die Materie, die sich verflüchtigt hat, wurde in den äußeren Bereichen des
Sonnensystems zu _ _ _ . So blieben die schweren Elemente in _ _ _ _ der Sonne und die leichteren, wie Eis, sammelten sich
dementsprechend weiter entfernt _ _ _ der Sonne.
Die festen Staubteilchen hafteten an sich zu größeren _ _ _ _ _ _ _ _ , den so genannten Protoplaneten mit einem
Durchmesser von bis zu 10km. Diese Objekte wirbelten um die noch junge Sonne herum und stießen dabei mit großer
_ _ _ _ _ aufeinander. Sie ordneten sich aufgrund der _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ nach jedem Zusammenstoß an größere
_ _ _ _ _ _ _ an. Dies führte zur Bildung von Planetoiden, viel größeren Objekten, die sich dann wiederum zu unseren heutigen
_ _ _ _ _ _ _ _ zusammenschlossen.
Da die Protoplaneten in _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ meist aus felsigem Material von höherer Dichte bestanden, befinden sich im
inneren Sonnenssystem auch nur Planeten mit solchen Eigenschaften, die inneren _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Planeten.
Die äußeren jupiterähnlichen Planeten sind erheblich größer als die _ _ _ _ _ _ _ , da ihre gasförmigen Bestandteile einen
größeren Anteil an der "_ _ _ _ _ _ _ " hatten, als feste Substanzen. Als die äußeren Planeten genügend _ _ _ _ _ hatten, zogen
sie aus der die Sonne umkreisenden Wolke die darin noch verbleibenden Wasserstoff- und Heliumreste an, die dichte
_ _ _ _ _ _ _ _ _ um sie bildeten.
Aufgrund der _ _ _ _ _ _ _ _ der flachen Wolke befinden sich die Bahnen der Planeten annähernd in derselben _ _ _ _ _ .
Gut zu wissen!
Welchen Teil des Weltalls gehört zur Sonnensystem? Welche Himmelsobjekte gibt es im Sonnensystem? Wie bewegen sich die
Himmelskörper im Sonnensystem?
In welche Gruppen lassen sich die Großplaneten unterteilen? Was sind für die Planetengruppen allgemein typisch? Was sind die
wichtigsten Merkmale der einigen Großplaneten?
Wo ist der sog. Asteroidengürtel im Sonnensystem zu finden?
Was für ein Himmelsobjekt ist der Komet? Was sind seine Teile? Wie bildet sich die Koma und der Schweif?
Was ist der Unterschied zwischen dem Meteor und dem Meteorit?
Wie ist das Sonnensystem nach der weltweit akzeptiertesten Theorie entstanden?
21
V. UNSER NACHFOLGER: DER ERDMOND
„Das ist ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein riesiger Sprung für die Menschheit” – sagte Neil Armstrong, als er den
Mond am 21. Juli 1969 betrat (Apollo-11).
Bild I/44 Auf dem Mond
Bild I/45 Spur von Armstrong
Bild I/46 Mondsonde
Bild I/47 Mondmobil
1. Allgemein über dem Mond
Unser Nachfolger, der Mond ist der sechstgrößte
Satellit (Nebenplanet) im Sonnensystem. Seine Entfernung
zur Erde beträgt im Durchschnitt
MASSE
384 000 km, die das Licht innerVOLUMEN
halb 1,3 Sekunden zurücklegt. In
OBERFLÄCHE
dieser Position ist er etwa so groß
DURCHSCHNITTLICHE
sichtbar wie die Sonne. Seine
DICHTE
1,62 m/s2 = 1/6 so klein wie auf der
Oberfläche ist so groß wie die
SCHWERKRAFT
Erde
Gesamtfläche von Afrika und
Die wichtigsten physikalischen Daten unseres Mondes
Bild I/48 Der Erdmond
Australien.
Aufgrund seiner verhältnismäßigen Nähe ist er der einzige fremde Himmelskörper, der bisher von Menschen
betreten wurde, und damit auch der am besten erforschte.
DURCHMESSER
3476 km = 27 % (1/4) des
Erddurchmessers
7,34 x 1022 kg = 81mal so klein wie
die der Erde
22 x 109 km3 = 2,03 % der Erde
38 Mio. km2 = 13,5mal so klein
wie die der Erde
3,34 g/cm3 = 60 % der Erde
1.1 Wie bewegt sich der Mond?
Bild I/49 Das Erde-Mond-System
Das Erde – Mond-System lässt sich als ein Doppelplanet betrachten. Sie umkreisen
den gemeinsamen Schwerpunkt. Die Umlaufbahn des Mondes ist in guter Annäherung
eine Ellipse, worauf er sich in der Erdnähe 363 000 km
weit entfernt, in der Erdferne 405 000 km weit entfernt
befindet. Die Mondbahn ist gegen die Ekliptik
(Erdbahn) im Winkel von ca. 5° geneigt. Seine Umlaufgeschwindigkeit beträgt etwa 1 km/s.
Der Mond umkreist die Erde von Westen nach
Osten, in direkter Richtung. Die Umlaufperiode dauert
27 1/3 Tage lang.
Bild I/50 Die Bahnebene der Erde und
des Mondes
Es ist interessant, dass der mittlere Abstand zwischen dem Mond und der Erde jährlich um
etwa 3,8 cm wächst. Es ist eine Folge der Gezeitenkräfte, die der Mond auf der Erde bewirkt.
Er rotiert um die eigene Achse auch entgegen dem Uhrzeigersinn, im Drehsinn mit dem auch die Erde rotiert.
Die Rotationsperiode ist der Umlaufperiode gleich. Das heißt, bei einem Umlauf um die Erde dreht er sich genau
einmal um die eigene Achse. Es nennt man im Verhältnis zur Erde eine
Begriffe:
gebundene Rotation. Es verdankt der Mond der Gezeitenwirkung, die durch
Die gebundene Rotation: Wenn die
die Gravitationswechselwirkung zwischen der Erde und dem Mond entsteht.
Rotationsperiode eines NebenplaAuch auf dem Mond wechseln die Tageszeiten einander ab, ein Tag – so wie
neten um die eigene Achse der
eine Nacht – dauert zwei Wochen lang. Deshalb ist die TemperaturUmlaufperiode um den Planeten
schwankung zwischen der Tages- und Nachtseite so hoch.
gleich ist.
Aufgabe 1.: Was hat die gebundene Rotation des Mondes zur Folge?
.................................................................................................................................................................................................
1.2 Welche Lichtgestalten hat der Mond?
Er hat reflektiertes Licht, d.h. er wirft das Sonnenlicht zurück. Seine
Begriffe:
Reflexionsfähigkeit (die Albedo) beträgt ca. 7 % (gleich der Asche). Dieser
Die Albedo: Die Reflexionsfähigkeit
eines Körpers, bedeutet das Verhältnis
Wert ist etwa so wenig wie von Merkur.
zwischen einfallendem und reflekWenn jemand den Mond im Laufe eines Monats beobachtet, kann sehen,
tiertem Licht (lateinisch „Weißheit“)
dass sich die sichtbare Mondscheibe ständig verändert. Das Aussehen des
Mondes variiert im Laufe seines Bahnumlaufs. Diese Veränderungen der Lichtgestalt nennt man Mondphasen.
22
Die Lichtgestalten des Mondes sind nur Schein von der Erde
aus gesehen, weil eine Hälfte des Mondes, die der Sonne
zugewandte Seite, immer beleuchtet ist. Wegen der Veränderung der
wechselseitigen Lage von Sonne, Erde und Mond sind die
Mondphasen sichtbar, aber nur von der Erde aus.
Die Mondphasen sind: Der Neumond (Position 8), wenn der
Mond zwischen der Sonne und der Erde steht und die der Erde
zugewandte Mondseite dunkel ist. In paar Tagen ist schon die
schmale zunehmende Mondsichel zu sehen (Position 1), die immer
dicker wird (D-Form). Der zunehmende Mond ist nur abends
sichtbar. In einer Woche ist ein Halbmond zu sehen (Position 2),
den man als das erste Viertel nennt. Es nimmt allmählich weiter zu,
Bild I/51 Das Erde-Mond-System
bis die ganze der Erde zugewandte Mondseite sichtbar wird
(Position 3 und 4). Er ist der Vollmond, die Erde steht zwischen der Sonne und dem Mond. Dann die sichtbare
Mondseite nimmt allmählich ab (Position 5). In der dritten Woche ist wieder ein Halbmond sichtbar, den man als
das letzte Viertel nennt (Position 6). Im Verlaufe der vierten Woche wird die Mondsichel immer schmaler (CForm) und am Ende kommt wieder der Neumond. Der abnehmende Mond ist nur morgens sichtbar. Die Zeitdauer
der Mondphasen beträgt 29 1/2 Tage, die man als Monat nennt.
Aufgabe 2.: Sie bezieht sich auf die Folgen der Lage der Sonne, der Erde und des Mondes im Verhältnis zueinander.
Antworte mit dem Eintragen der Nummer der Erscheinungen unter den Abbildungen, in die Kästchen!
1. Neumond
2. Erstes Viertel
3. Vollmond
4. Letztes Viertel
Aufgabe 3.: Antworte auf die Frage!
Die nicht von der Sonne beleuchteten Teile der erdzugewandten Mondseite sind aber nie völlig dunkel.
Wieso? .....................................................................................................................................................................
Aufgabe 4.: Studiere die Abbildung, dann antworte auf die Frage!
Umlaufperiode des Mondes beträgt 27 1/3 Tage, ein Mondmonat dauert 29 ½ Tage lang.
▪
Warum ist der Mondmonat länger, als die Umkreisungsperiode des Mondes um die
Erde?
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Bild I/52 Die Bewegung des Mondes
Aufgabe 5.: Führe den Buchstaben der entsprechenden Mondphase vor die Feststellungen – die für die Sommerzeit gültig
sind – auf die Punktlinie ein!
A. Neumond
B. Erstes Viertel
C. Vollmond D. Letztes Viertel
......
......
......
......
......
......
......
......
1. Der Mond geht etwa in zusammen mit der Sonne am Morgen auf und am Abend unter.
2. Die Gestalt des Mondes ist dem zunehmenden Buchstaben D ähnlich.
3. Der Mond lässt sich in der zweiten Hälfte der Nacht sehen, seine Gestalt erinnert an abnehmenden
Buchstaben C.
4. Zur Zeit dieser Mondphase kann eine Mondfinsternis vorkommen.
5. Die ganze Mondscheibe kann man sehen.
6. Der Mond geht in der Abenddämmerung auf und in der Morgendämmerung unter.
7. Zur Zeit dieser Mondphase kann eine Sonnenfinsternis vorkommen.
8. Der Mond ist nicht zu sehen, die Nächte sind dunkel.
23
1.3 Die Finsternisse
Die Erde und der Mond werden durch die
Sonne beleuchtet. Wenn einer von den beiden
Himmelskörpern während ihrer Umkreisung in den
Schatten des anderen Himmelskörpers gelangt,
kommt Finsternis zustande.
Wenn der Mond total oder partiell die Sonne vor
der Erde verdeckt, spricht man Sonnenfinsternis.
Wenn die Erde den Mond vor der Sonne
verdeckt, spricht man Mondfinsternis.
Bild I/53 Die Finsternisse
Bild I/55 Die Mondfinsternisse
Bild I/54 Die Sonnenfinsternisse
Aufgabe 6.: Antworte auf die Fragen!
▪
Bei welcher Mondphase kann eine Sonnenfinsternis zustande kommen? .....................................................
▪
Bei welcher Mondphase kann eine Mondfinsternis zustande kommen? .....................................................
Was ist aber die wichtigste Voraussetzung der Finsternisse? Die drei Himmelskörper müssen dafür in dieselbe
Ebene gelangen.
Aufgabe 7.: Antworte auf die Frage!
▪
Warum kommen bei jedem Neumond Sonnenfinsternisse und jedem Vollmond Mondfinsternisse nicht zustande?
.............................................................................................................................................................................................
2. Die Frage der Atmosphäre des Mondes
Der Mond hat keine Atmosphäre. Wie kann man es auch von der Erdoberfläche beweisen? Während der
Bewegung des Mondes verdeckt er die Sterne, was jäh ist. Wenn er eine Atmosphäre hätte, würde das durch seine
Atmosphäre durchdringende Licht gebrochen. Die Trennungslinie zwischen der Nachtseite und der Tagesseite (die
sog. Terminatorlinie) ist eine scharfe, jähe Grenzlinie, auf der Erde ist sie ein Streif.
Was hat es zur Folge? Der Himmel auf dem Mond ist immer schwarz, deshalb sind die Sterne auch am Tag
sichtbar. Es gibt auf dem Mond einen starken Licht-Schatten Gegensatz. Ohne Vermittlersphäre pflanzt sich die
Stimme nicht fort. Es gibt große Temperaturschwankungen zwischen den Nacht- und Tagesseiten (auf der
Tagesseite > 100 °C, auf der Nachtseite - 150 °C), weil die Ausstrahlung stark ist.
3. Die Oberfläche des Mondes
Seine Oberfläche hat zuerst mit Fernrohr Galilei beobachtet. Auf seiner
Oberfläche befinden sich weit ausgedehnte dunkle Becken – die “Mare”-Gebiete –
die mit dunklem Lavafeld (Basalt) aufgefüllt sind. Sie sind etwa 3 Mrd. Jahre alt. An
ihren Rändern ziehen sich lange Ringgebirge hin. Sie entstanden durch riesige
Meteoreinschläge. Außer denen erstrecken sich noch hellere Hochländer – die
“Terra”-Gebiete –, für die mehr Einschlagskrater typisch ist, als auf den
Beckenflächen. Ihre Gesteine sind etwa 4 Mrd. Jahre alt.
Die Mondoberfläche ist überall mit dickem Gesteinstrümmern und Staub
(Regolith) bedeckt.
Bild I/56 Einschlagskrater, Ringgebirge
und Becken
4. Der Einfluss des Mondes auf die Erde
Zwischen der Erde und dem Mond bestehen mechanische Wechselwirkungen, die von der Massenanziehung
stammen. Dadurch kommen die Gezeiten zustande. Denn die Massenanziehung gegenseitig ist, die Flut und die Ebbe
sowohl auf der Erde, als auch auf dem Mond auftreten. (Davon lernst du mehr in der Lektion „Die Wasserhülle“.)
24
Aufgabe 8.: Welche Feststellungen sind richtig (R) und welche sind falsch (F)?
..... 1. Die dunklen Flecke auf der Mondoberfläche sind mehrtausend Meter hohe Gebirge.
..... 2. Infolge des Mangels an Atmosphäre gibt es sehr große Temperaturschwankungen zwischen der Tages- und Nachtseite.
..... 3. „Die Wunden” auf der Mondoberfläche wurden durch Meteoriteinschläge herausgebildet.
..... 4. Die „Mondmeere” sind die Überreste großer Basaltlavaergüsse.
..... 5. Die hellen Flecke auf der Mondoberfläche sind weitausgedehnte Ebenen.
..... 6. An den Rändern der „Mondmeere” ziehen sich fast 10 km hohe Ringgebirge hin.
..... 7. Unter den Mondoberfläche formenden äußeren Kräften gibt es sowohl die hohen Temperaturschwankungen, die
Meteoriteinschläge, die Gravitationskraft und als auch die Wind- und Flusserosion.
Aufgabe 9.: Erläutere kurz den Grund für die auf den Mond bezogenen Feststellungen!
1. Von der Erde aus gesehen zeigt sich ein Mal die Sonne, ein anderes Mal der Mond größer. ……………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………
2. Auf der Mondoberfläche gestalteten die Meteoriteinschläge riesige Krater und Ringgebirge. ……………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Am Tag ist die Erwärmung, in der Nacht ist die Abkühlung sehr stark. ………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………
4. Von der Erde aus sieht man immer dieselbe Seite des Mondes. …………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………………………………………………
5. Von der Erde aus gesehen verändert sich die Form des Mondes ständig (Mondphasen). …………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
6. Auf dem Mond ist das Gewicht eines Menschen 1/6 des auf der Erde gemessenen Gewichts. …………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………
Gut zu wissen!
Warum sieht man immer dieselbe Seite des Mondes von der Erde aus?
Welche sind die Mondphasen? Warum kommen die Lichtgestalten des Mondes von der Erde aus gesehen zustande?
In welcher Situation kommen die Mond- und Sonnenfinsternisse vor?
Was hat die Mangel an Atmosphäre auf dem Mond zur Folge?
Welche Oberflächenformen sind für den Mond typisch? Wie sind sie entstanden?
Wie ist die Gravitation auf dem Mond? Welchen Einfluss übt sie auf die Erde aus?
VI. DIE ERDE ALS EIN GROßPLANET IM WELTALL
Die ERDE (von lateinischen „Terra“; griechischen „Gaia”) ist von der Sonne aus der dritte Planet im
Sonnensystem. Sie ist etwa 4,6 Milliarden Jahre alt und der einzige bekannte belebte Himmelskörper.
1. Die Gestalt der Erde
DURCHMESSER
AM ÄQUATOR
AM POL
ENTFERNUNG ZUR SONNE
MITTLERE
SONNENÄHE
SONNENFERNE
MASSE
VOLUMEN
OBERFLÄCHE
DURCHSCHNITTLICHE
DICHTE
SCHWERKRAFT
NEIGUNG DER
DREHACHSE
1.1 Was für eine Gestalt hat die Erde?
12 756 km
12 714 km
149 600 000 km
146 000 000 km
152 000 000 km
5,974 x 1024 kg
1,084 x 1012 km3
510 Mio. km2
5,52 g/cm3
9,8 m/s2
23,44°
Die wichtigsten physikalischen Daten unserer Erde
Die erste Ermittlung von Umfang und
Radius der Erde führte der Alexandriner
Eratosthenes im 3ten Jahrhundert durch.
Dies ereichte er durch Winkelmessungen des Sonneneinfalls zur Mittagszeit
an zwei verschiedenen Orten – zwar Syene
(Assuan) und Alexandria –, die in etwa auf
demselben Längenkreis lagen.
Ist nämlich die Entfernung s zwischen
den Orten und der Einfallswinkel α bekannt,
so lässt sich daraus der Erdradius R ermitteln.
Der von Eratosthenes erhaltene
Wert weicht um etwa +16% vom mittleren
Bild I/57 Ermittlung von Eratosthenes
Radius der Erde ab. Aus heutiger Sicht
wurde er damit zum Begründer der wissenschaftlichen Geodäsie.
Die Gestalt der Erde lässt sich als eine Kugel – oder ein theoretisch idealer Globus – modellieren. Aber zur
exakten Bestimmung der Gestalt der Erde reicht allerdings es nicht aus.
Diese verkündeten bereits die griechischen Astronomen wie Aristoteles. Dies hat praktisch F. Magellan nachgewiesen, als er im ersten
Drittel des 16 Jh. die Erde geschifft hat. Seit amerikanische Astronauten aus dem Fenster ihres zum Mond fliegenden Raumschiffes – Ende
1960er Jahre – zum ersten Mal Aufnahmen von der ganzen Erde gemacht haben, bestehen diesbezüglich keine Zweifel mehr.
25
Die Erde rotiert – wie bekannt – um ihre eigene Achse. Auf den Einfluss der infolge der
Umdrehung auftretenden Zentrifugalkraft dehnt sich unser Planet entlang des Äquators aus, an
den Polen ist er aber abgeflacht. Deshalb ist der äquatoriale Radius der Erde länger (6378 km),
als der Polarradius (6357 km). Diese etwas abgeflachte Form ist als ein geometrisches
Rotationsellipsoid anzusehen.
Die echte Gestalt der Erde wird im Endergebnis von der ungleichen
Massenverteilung im Erdinneren bestimmt, denn die Erde ist kein
Bild I/58 Rotationsellipsoid homogenes Objekt. Davon hängt nämlich die an einzelnen Punkten der
Oberfläche festgelegte genaue Richtung der Schwerkraft ab, die sich
aber genau senkrecht zur Erdoberfläche auswirkt. Die Niveaufläche, die an allen Punkten
genau senkrecht zur Richtung der Schwerkraft verläuft, zeigt die echte Form der Erde an.
Diese Gestalt nennt man als Geoidgestalt.
Bild I/59 Geoidform
1.2 Was hat die Gestalt der Erde zur Folge?
Eine der Folgen der Kugelgestalt der Erde ist die Form des Horizonts. Wenn sich jemand in einem Flachland –
in dem den Aussicht nichts stört – umdreht, kann der Grenzlinie der Himmelskuppel und des Gesichtsfeldes mit
bloßem Auge folgen.
Aufgabe 1.: Arbeite in der Abbildung!
- Die Form des Horizonts (des Gesichtsfeldes): ..........................
- Male die Himmelskuppel blau!
- Schreibe die fehlenden Himmelsrichtungen ein!
- Kennzeichne die Beobachtungsstelle mit einem rotem Punkt, mit Z den Zenit (den
Scheitelpunkt) und mit H den Horizont!
- Zeichne den täglichen, scheinbaren Sonnengang am Äquator rot und in Budapest grün!
Dank der Kugelgestalt der Erde fallen die Sonnenstrahlen in unterschiedlichem Winkel ein. Deshalb ist die
Erwärmung der Luft, die Verteilung der Sonnenenergie nicht gleichmäßig.
Aufgabe 2.: Arbeite in der Abbildung!
- Zeichne die Drehachse ein!
- Zeichne die beiden Pole und die besonderen Breitenkreise ein!
- Zeichne die auf die Erdoberfläche parallel einfallenden Sonnenstrahlen
und den Einfallswinkel beim Äquator und an den beiden Wende- und
Polarkreisen ein!
- Benenne die großen Klimazonen und male sie bunt aus!
- Ergänze die Sätze!
Der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ist beim Äquator am
.........................., nach höheren Breiten wird er immer .......................,
also die die Erdoberfläche erreichende Wärmeenergie hängt direkt
von der ........................................... ab.
2. Die Bewegungen der Erde
Die wichtigsten Bewegungen der Erde sind die Rotation (die Umdrehung) um die eigene Drehachse und die
Umkreisung (der Umlauf) um die Sonne.
2.1 Die Rotation der Erde um die eigene Achse und ihre Folgen
2.1.1 Wie dreht sich die Erde um ihre eigene Achse?
Der Nachweis der Erdrotation
Am 3. Januar 1851 führte der französische Physiker Foucault im Keller seines
Hauses einen Versuch durch, bei dem er ein 2 Meter langes Pendel in Bewegung setzte.
Es pendelte dicht über dem Boden und schien dabei im Verlauf der Zeit seine Richtung zu
ändern. Es ist ein physikalisches Gesetz, dass sich die Schwingungsrichtung des Pendels
nicht verändert, wenn keine weitere Kraft auftritt. Da eine äußere auf das Pendel
einwirkende Kraft auszuschließen war, war es nicht das Pendel, sondern der Boden (also
die Erde), der seine Richtung änderte.
Später führte Foucault den Versuch im Panthéon mit einem 67 Meter langen Pendel mit einem 28 kg schweren und 60 cm Durchmesser
umfassenden Pendelkörper der Öffentlichkeit vor. Am unteren Ende des Pendelkörpers befand sich eine Spitze, die mit jeder Schwingung eine
Spur in einem Sandbett am Kirchenboden markierte. Hiermit wurde ein laientauglicher Nachweis der Erdrotation vorgelegt.
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Aufgabe 3.: Arbeite in der Abbildung!
- Zeichne die Drehachse der Erde, zeichne die Drehrichtung und den Polarstern!
- Ergänze die Sätze!
Die Drehrichtung ist direkt, vom ......…...... nach ..……........, also vom Nordpol gesehen ist
es im Verhältnis zum Lauf des Stundenzeigers ..................................
Aufgabe 4.: Ergänze die Sätze!
Die Dauer einer ganzen Drehung beträgt .............. Der Winkel der ganzen Drehung ist ........°,
also die Erde dreht sich in einer Stunde um .......°, dann dreht sie sich um 1° in ....... Minuten.
Aufgabe 5.: Arbeite in der Abbildung!
Zeichne in die Abbildung die Grenze der Beleuchtung ein, male die Tagesseite gelb, die
Nachtseite blau aus!
Was für eine Tageszeit ist in den folgenden Städten?
- Budapest: ................................
- Kairo: ..............................
- Tokyo: ..........................
- Sidney: ..................................
2.1.2 Was hat die Erdrotation zur Folge?
Die sichtbaren Folgen der Erdrotation sind der tägliche scheinbare Gang der Sonne
am Himmel sowie der Wechsel der Tageszeiten. Am Tag von Zeit zu Zeit steht die Sonne
in unterschiedlicher Höhe, wodurch sich der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ständig
verändert. So erhöhen sich die Lufttemperaturen und sinken, was man den täglichen
Gang der Temperaturen nennt.
Dank der infolge der Umdrehung auftretenden Zentrifugalkraft und der Schwerkraft
hat die Erde eine abgeflachte, kugelähnliche Geoidform.
Da sich die Erde dreht, tritt eine scheinbare Kraft auf, durch die die beweglichen
Körper auf der Erdoberfläche aus ihrer Bewegungsrichtung abgelenkt werden. Diese Bild I/60
Ablenkungskraft ist die Coriolis-Kraft. (Davon lernst du mehr in der Lektion „Die Atmosphäre“.)
Die Tagnachtgrenze
Aufgabe 6.: Erstelle eine Mind Map über die Folgen der Erdrotation!
FOLGEN DER
ERDROTATION
2.2 Die Umkreisung der Erde um die Sonne und ihre Folgen
2.2.1 Wie umläuft die Erde die Sonne?
Bild I/61 Die Umlaufbahn der Erde
Aufgabe 7.: Anhand der Abbildung antworte auf die folgenden Fragen!
- Die Umlaufbahn um die Sonne ist .......................förmig.
- In welcher Richtung umläuft die Erde die Sonne?
.............................. dem Uhrzeigersinn, vom ........ nach ........
- Umlaufgeschwindigkeit beträgt im Durchschnitt ca. 30 km/s – sie ist
aber in der Sonnennähe ..................., in der Sonnenferne ....................
- Die Dauer einer Umkreisung ist ......... Tage, genau ........ Tage
5 Stunden 48 Minuten 46 Sekunden. In allen 4 Jahren sammeln sich
23 Stunden 15 Minuten 4 Sekunden von den Resttagen.
Deshalb wurde jedes Jahr, das in vier aufgeht, zu einem
.............................. (Um je genauer zu sein, sind die Jahre, die in
hundert aufgehen, keine Schaltjahre, ausgenommen diejenige,
die auch in vierhundert aufgehen. Diese Faustregel ergibt eine
eintägige Abweichung nur innerhalb mehr als 3000 Jahre.)
- Was hält die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne? ..................
Den sog. gregorianischen Kalender benutzt man ab 1582 (in Ungarn ab 1587). Seine Einführung verdankt man dem Papst Gregor
XIII. In diesem Kalender ist die Einheit der Zeitrechnung das Jahr. Im Schaltjahr besteht der Februar aus 29 Tagen.
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Aufgabe 8.: Schlag nach, warum feiern z.B. die Russen die Weihnachten und das Neujahr ca. 2 Wochen später, als wir!
Aufgabe 9.: Benenne die mit Nummern gekennzeichneten Teile der Abbildung!
1. .................................................
2. .................................................
3. .................................................
4. .................................................
5. .................................................
- In was für einem Winkel beugt sich die Erdachse
auf die Umlaufebene? .........°
- In was für einem Winkel beugt sich der Äquator
auf die Umlaufebene? ..........°
- Wohin zeigt das nördliche Ende der vorgestellten Drehachse? ......................
Bild I/62 Die Neigung der Erdachse
2.2.2 Was hat die Umkreisung um die Sonne zur Folge?
Von der Erde aus gesehen läuft die Sonne am Himmel nicht nur täglich, sondern
auch jährlich. Sie steht vom Monat zu Monat in einem anderen Sternbild. Diese Bahn
nennt man die Ekliptik, die eigentlich das Spiegelbild der Umlaufbahn der Erde ist.
Dieser jährliche Gang der Sonne ist also scheinbar.
Begriffe:
Während die Erde die Sonne umkreist, Die Ekliptik: So nennt man die
befindet sie sich am nächsten zur Sonne (in der scheinbare Bahn der Sonne am
Sonnennähe) im Winter der Nordhalbkugel, am Himmel, die sie innerhalb eines Jahres
weitesten entfernt zur Sonne (in der Sonnenferne) unter den Sternbildern zurücklegt.
im Sommer der Nordhalbkugel. Davon kommt, dass sich die Verteilung der
Sonnenenergie und die Erwärmung mit der Entfernung der beiden Himmelskörper
voneinander nicht begründen lassen. Womit ist also der Wechsel der Jahreszeiten zu
erklären? Die Antwort gibt uns darauf, in was für einem Winkel die Sonnenstrahlen
im Laufe des Jahres in einem Ort einfallen.
Warum fallen die Sonnenstrahlen in einem Ort auch im Laufe des Jahres
unterschiedlich ein? Die Antwort ist darauf: Die Drehachse der Erde neigt sich zur
Umlaufebene in einem Winkel (66,5°).
Aufgabe 10.: Arbeite in der Abbildung!
- Kennzeichne die Umlaufrichtung!
- Zeichne die Drehachse in die Erdabbildungen ein!
- Schau dir das Bild I/63 an! Führe die Anfangstage der astronomischen Jahreszeiten ein!
Bild I/63 Sonnenbahnen
- Führe die Buchstaben der besonderen Tage hinsichtlich der Nordhalbkugel an die passende Stelle ein!
A. Sommersonnenwende B. Wintersonnenwende C. Frühlingstagundnachtgleiche D. Herbsttagundnachtgleiche
Aufgabe 11.: Schau dir das Bild I/63 an! Antworte auf die Fragen!
- Wo läuft den ganzen Tag die Sonne am Nordpol? ............. oder ............. dem Horizont, d.h. sie geht nicht ........ oder .........
Dieses Phänomen nennt man Zirkumpolarität der Sonne.
- Nur in welcher Klimazone kommt es vor? ..........................................................
- Wo kann die Sonne mittags über dem Äquator oder dem Wendekreis kulminieren (in der Mittagshöhe stehen)? im .............
Dieses Phänomen nennt man Zenitkulmination.
- Nur in welcher Klimazone kommt es vor? ..........................................................
- An welchen Tagen kulminiert die Sonne im Zenit am Äquator? .............................................................
- An welchem Tag kulminiert die Sonne im Zenit am nördlichen Wendekreis? ...................................
- Auf welcher Halbkugel fallen die Sonnenstrahlen an diesem Tag in größerem Winkel ein? Unterstreiche!
auf der Südhalbkugel
auf der Nordhalbkugel
- Worauf kann man schließen, dass die Sonnenbahnen über dem Horizont unterschiedlich lang sind?
................................................................................................................................................................................
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Aufgrund dieser Faktoren ist die Einstrahlung der Sonnenenergie, die unterschiedlich stark ist und
unterschiedlich lang dauert, der Grund für den Wechsel der Jahreszeiten.
Denn der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen verändert sich im Laufe des Jahres in einem bestimmten Ort, sind
die Monatsmitteltemperaturen auch unterschiedlich, höher oder niedriger. Die Veränderung der
Monatsmitteltemperaturen nennt man den jährlichen Gang der Temperaturen.
Aufgabe 12.: Erstelle eine Mind Map über die Folgen der Umkreisung!
FOLGEN DER
UMKREISUNG
Aufgabe 13.: Messe mit dem Winkelmaß auf der beiliegenden Zeichnung, wie hoch
die Sonne mittags am Winter- und Sommeranfang in Budapest steht!
am 22. Dez.: ...............°
am 22. Juni: ................°
Aufgabe 14.: Zeichne in die Abbildung die Grenze der Beleuchtung ein und schattiere dunkel die Nachthalbkugel!
Antworte auf die Fragen!
- Auf welchen Breitenkreis fallen die Sonnenstrahlen senkrecht?
............................................................................
- Welcher Jahreszeitanfang ist dieser Tag in der nördlichen gemäßigten
Klimazone? .....................................
- Welcher Jahreszeitanfang ist dieser Tag in der südlichen gemäßigten
Klimazone? ....................................
- Auf welcher Halbkugel sind die Nächte länger? ..............................
- Wie hoch steht die Sonne mittags an diesem Tag?
- am Äquator: ............°
- am südlichen Polarkreis: .............°
- am Nordpol: ..............°
- in Budapest: ............°
Aufgabe 15.: Im Budapest ist Sommer und Nacht!
Was für eine Jahres- und Tageszeit ist zur gleichen Zeit in
den folgenden Orten?
Stelle es auf der Erdkugel fest, und schreibe die Daten in
die Tabelle ein!
Wo?
in Budapest
in Kapstadt
in San Francisco
in Neuseeland
am Nordpol
am Südpol
Welche Jahreszeit?
Sommer
Welche Tageszeit?
Nacht
Aufgabe 17.: Welche Charakterzüge haben die Jahreszeiten?
Sortiere die untenstehenden Feststellungen, schreibe sie zum passenden Datum!
• 21. März: .............................
• 22. Juni: ............................
• 23. September: ...........................
• 22. Dezember: ...........................
1. Auf der Nordhalbkugel ist es der Frühlingsanfang; 2. Die Sonne steht am Mittag im Winkel von 90° über dem Äquator; 3. Auf der
Südhalbkugel ist es der Sommeranfang; 4. Die Sonne steht am Mittag im Winkel von 90° über dem nördlichen Wendekreis; 5. Auf
der Nordhalbkugel ist Frühlingstagundnachtgleiche; 6. Auf dem südlichen Wendekreis fallen die Sonnenstrahlen senkrecht; 7. Im
Südpolargebiet beginnt der sechs Monate lange Tag; 8. Auf den beiden Halbkugeln sind der Tag und die Nacht 12stündig; 9. Auf der
Nordhalbkugel ist der Herbstanfang; 10. Auf der Südhalbkugel ist es der Winteranfang
Gut zu wissen!
Wo ist die Stelle der Erde im Sonnensystem? Was für eine Gestalt hat sie? Was hat die Erdgestalt zur Folge?
Was sind die Hauptbewegungen der Erde?
Was hat die Erdrotation zur Folge?
Was hat die Umkreisung der Erde zur Folge?
Was bedeuten die Begriffe: der Zenit, der Horizont, das Schaltjahr, die Achsenneigung, die Ekliptik, die Tagundnachtgleiche, die
Sonnenwende, die Zirkumpolarität der Sonne, die Zenitkulmination der Sonne?
29
VII. ORIENTIERUNG IM IRDISCHEN RAUM 1: POSITIONSBESTIMMUNG
1. Wie kann man seine Position auf der Erde bestimmen?
„Tagelang hat der Sturm eueres Schiffs vorwärts gepeitscht – immer weiter hinaus auf das weite Meer. Endlich klart es auf und entsetzt
stellt ihr fest, dass sich rings um euch nur Wasser erstreckt. Ihr habt keine Ahnung, wo ihr euch befindet!“
Das war eine zentrale Frage für alle Seeleute, solange ihnen noch kein GPS auch auf dem weitesten Ozean Auskunft über ihren
Standort gab. Aber sie suchten und fanden man immer neue Möglichkeiten und Instrumente, sich auf dem Meer zu orientieren, ihre Position
zu bestimmen.
Aufgabe 1.: Löse das Kreuzworträtsel auf!
Waagerecht: 1) Jedes Jahr, in dem der Februar
aus 29 Tagen besteht. 2) Die echte Gestalt der
Erde. 3) Die scheinbare jährliche Bahn der
Sonne unter den Sternbildern, eigentlich das
Spiegelbild der Erdbahn. 4) Die Position der
Sonne, wenn sie in der Mittagshöhe steht.
5)
Der Scheitelpunkt der Himmelskuppel, der sich
direkt über dem Beobachter befindet.
6) Die
Grenzlinie zwischen dem Gesichtsfeld und der
Himmelskuppel.
1
2
X
3
4
5
6
Bild I/64 Messinstrument
der Seeleute
Schlag nach, wie und wozu man dieses Gerät gebraucht hat?
1.1 Das Gradnetz
Einer der Teilbereiche der Navigation
(„Steuermannkunst“) ist das Bestimmen der
geographischen Position durch Ortsbestimmung.
Ihm dient ein gedachtes Koordinatensystem auf dem Globus mit sich rechtwinklig schneidenden Kreisen. Es ist das
GRADNETZ, in dem sich die Lage eines
Punktes auf der Erde mit den geographischen Koordinaten beschreiben lässt.
Begriffe:
Die geographische Breite: Sie
ist der Winkelabstand zum
Äquator, d.h. in Grad ausgedrückte Entfernung vom Äquator.
Die geographische Länge: Sie
ist der Winkelabstand zum
Nullmeridian, d.h. in Grad
ausgedrückte Entfernung vom
Nullmeridian.
Bild I/65 Das Gradnetz
Aufgabe 2.: Studiere das Bild I/65 und antworte auf die Fragen!
▪ Welche sind die zwei Kreissorten der Ortsbestimmung im Gradnetz?
...................................................... und ...............................................
▪
Wie heißen die zwei wichtigsten besonderen Kreise im Gradnetz?
...................................................... und ...............................................
Aufgabe 3.: Erstelle ein Diagramm über die Breiten- und Längenkreise!
…………….
…………….
Richtung
…………….
Besondere
Breitenkreise
…………….
…………….
…………….
Richtung
Geographische
....………….
BREITENKREISE
……………...
und
.......................
Halbkugel
Geographische
....………….
LÄNGENKREISE
Entfernung
vom
.....………….
Zueinander
……………....
verlaufen
Besonderer
Längenkreis
……………...
und
.......................
Halbkugel
Sie sind
…………….
lang
30
Entfernung
vom
.....………….
Sie …......…
sich,
nicht parallel
Sie sind
…………….
lang
Aufgabe 4.: Stelle die geographische Lage der in der Abbildung gekennzeichneten Punkte fest!
geographische Breite
nördliche
südliche
geographische Länge
östliche
westliche
A
B
C
D
E
F
G
H
Aufgabe 5.: Bestimme die geographische Lage von untenstehenden Städten!
geographische Breite
nördliche
südliche
geographische Länge
östliche
westliche
Krakau
New Orleans
St. Petersburg
Aufgabe 6.: Welche Orte sind bei den folgenden Breiten und Längen zu finden?
Orte
geographische Breite
nördliche
südliche
23,5°
geographische Länge
östliche
90°
westliche
35°
35°
59°
149°
Aufgabe 7.: Löse die folgende Navigationsaufgabe!
Das Schiff namens Tornado befindet sich bei 20º s.Br. / 50 º ö. L. Der Kapitän schickt eine Nachricht an
das Schiff „Gute Hoffnung”, dieses Schiff befindet sich bei. 36º n.Br. und 14º ö.L.
Antworte auf die Fragen mit Hilfe des Atlas!
1. Auf welchem Ozean befindet sich die „Tornado”?..............................................
Neben welcher Insel fährt sie gerade?..................................................................
2. Auf welchem Meer fährt „die Gute Hoffnung”?..................................................
Wie heißt das Inselland, an dessen westlicher Küste sie gerade vorbeifährt? ........................................................
3. Im Hafen von Dubrovnik werden sich die beiden Schiffe treffen. Durch welchen Kanal muss die „Tornado“
fahren, wenn sie auf dem kürzesten Weg in den Hafen gelangen möchte? ........................................................
Jeder Breiten- und Längengrad lässt sich weiter in kleinere Einheiten aufteilen. Diese Einheit ist die
Bogenminute (auch Winkelminute), die der 60ste Teil eines Winkelgrades ist. Sie stellt eine Unterteilung der
Maßeinheit Grad zur Angabe der Größe ebener Winkel dar. Der Vollwinkel hat 360 Grad, so besteht ein Grad aus
60 Bogenminuten: 1° = 60′.
Aufgabe 8.: Stelle genau die geographische Lage von Orten A und B auf der beiliegenden Kartenskizze (Grad und
Bogenminuten) fest! Suche sie auch im Atlas!
Orte
A ............................
B ............................
31
geographische Breite
nördliche
südliche
geographische Länge
östliche
westliche
Aufgabe 9.: Lies aufmerksam die folgende Reisebeschreibung und antworte auf die Fragen! Für die Lösung benutze den Atlas!
Aus dem verkehrreichsten Hafen der Welt 1°30’ N und 103°30’ O fährt ein Schiff los.
a)
Wie ist der Name des Hafens, wo das Schiff weggefahren ist? ……………………………….
Das Schiff fährt in Richtung NO und erreicht 105° O, fährt danach in Richtung N und erreicht den Südteil eines Landes.
b) Nenne dieses Land und seine Hauptstadt!
Das Land: …………………
Seine Hauptstadt: ………………
Schließlich legt das Schiff in dem Hafen der Stadt bei 22,5° N und 114° O an.
c)
Im Hafen welcher Stadt legt das Schiff an? ………………………………
Aufgabe 10.: Stelle genau die geographische Lage folgender Orte (Grad und Bogenminute) fest!
Orte
Lissabon
geographische Länge
geographische Breite
nördliche
südliche
östliche
westliche
Havanna
Aufgabe 11.: Suche im Atlas und schreibe in die Tabelle die Namen der auf folgenden Breiten und Längen auffindbaren Orte!
Orte
geographische Länge
geographische Breite
nördliche
südliche
53°20'
östliche
45°30'
westliche
3°
28°
Jeder Punkt auf der Erde hat besondere Partnerpunkte. Sie sind folgende:
- Der Nebenwohner: Sie liegen auf demselben Breitenkreis einander
gegenüber, d.h. um 180° Längengrad auseinander. Es ist der Punkt ........
- Der Gegenwohner: Sie liegen auf demselben Meridian und haben
gleiche, aber entgegengesetzte Breite. Es ist der Punkt ........
- Der Gegenfüßler (Antipode): Sie liegen unter derselben Breite auf der
gegenüber liegenden Halbkugel und um 180° Längengrad auseinander.
Es ist der Punkt ........
Bild I/66 Die besonderen Punkte eines Ortes
auf der Erde
Aufgabe 12.: Welchen besonderen Punkt des Punktes ‚A’ markieren die
Buchstaben in der Abbildung?
Aufgabe 13.: Stelle die Koordinaten dieser besonderen Punkte von Budapest fest!
Koordinaten von Budapest: ...........° .......; ...........° ......
▪
Punkt ‚B’: .............................................
▪ Punkt ‚C’: .............................................
▪ Punkt ‚D’: .............................................
Wie wir es früher gesehen haben, die Breitenkreise verlaufen zueinander parallel. So kann man den Abstand
zwischen zwei beieinander liegenden Breitenkreisen angeben. Dieser Wert gilt überall auf der Erde, der für 1
Breitengrad ca. 111 km ausmacht.
Aufgabe 14.: Stelle fest, wie groß der Breitenunterschied zwischen den folgenden Orten ist! Dann berechne die Entfernung
(in der Luftlinie) zwischen ihnen in N–S Richtung!
Breitenunterschied
Entfernung (km)
St. Petersburg–Kiew
Memphis–New Orleans
Heute helfen uns bei der Navigation und der Positionsbestimmung die Navigationssatelliten.
Aufgabe 15.: Schlag nach, wie GPS funktioniert!
Gut zu wissen!
Aus welchen Kreisen besteht das Gradnetz?
Was ist die geographische Länge und die geographische Breite?
Was sind die Charakterzüge der Breiten- und Längenkreise?
Was sind die besonderen Partnerpunkte eines Ortes?
32
VIII. ORIENTIERUNG IN DER IRDISCHEN ZEIT
1. Die Ortszeit und ihre Messung
Bild I/67 Sonnenuhr
Bild I/68 Sanduhr
Bild I/69 Pendeluhr
Bild I/70 Nürnberger Ei
Aufgabe 1.: Vervollständige den Lückentext!
Bitte richtig einsetzen:
Zeitabschnitt | den | der | zur | einem | auf | das | den | des | in | einen | der | über | die | möchte | einem | um | Zu | Auf
| in | der | am | uns | am | der | der | der | sich | im | dafür | der | jedem | bis | von | von |
Wenn man sich in ___ irdischen Zeit orientieren ______, muss von _____ solchen Naturphänomen ausgehen, ___ sich
regelmäßig, periodisch wiederholt, so wie z. B. die Bewegung ___ Pendels, der Fall ___ Sandkörner (Sanduhr).
Einen kurzen und natürlichen _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ bietet _ _ _ der Gang _ _ _ Sonne _ _ Himmel, _ _ _ man als den
Wechsel _ _ _ Tageszeiten erlebt. Grund _ _ _ _ _ ist die Rotation _ _ _ Erde.
Eine Drehung dauert _ _ _ _ _ Tag lang. Ein Tag dauert _ _ _ einer der Kulminationen _ _ _ Sonne bis _ _ _ nächsten.
Aber den Tag zählt man von Mitternacht (0. 00 Uhr) _ _ _ Mitternacht, und teilt _ _ 24 Stunden auf.
Die Zeit, _ _ _ man zum Gang der Sonne misst, ist die Ortszeit. Wenn die Sonne _ _ Tag kulminiert (in _ _ _
Mittagshöhe steht), ist Mittag, die Ortszeit ist 12. 00 Uhr. _ _ dieser Zeit steht die Sonne eben _ _ _ _ dem Längenkreis der
Beobachtungsstelle, deshalb nennt man den Längenkreis auch als _ _ _ Meridian.
_ _ _ einem der Längenkreise (der Meridiane) kulminiert die Sonne _ _ gleicher Zeit, also die Ortszeit ist entlang
_ _ _ _ _ Längenkreis überall – unabhängig davon, ob man _ _ _ der Nord- oder Südhalbkugel steht – 12. 00 Uhr.
Aber auf anderen Meridianen kulminiert die Sonne – _ _ Verhältnis zu uns – im
Begriffe:
anderen Zeitpunkt.
Die Ortszeit: Die Zeit, die sich
Die Erde dreht _ _ _ _ in 24 Stunden _ _ 360°, in 1 Stunde um 15°. Die Erde dreht
täglich am Sonnenstand und
sich in Richtung W–O. Davon folgt, dass die Ortszeit _ _ _ unserer Beobachtungsstelle
Sonnengang orientiert, und ist
um 15° westlich 1 Stunde früher, östlich 1 Stunde später ist. Auf _ _ _ _ _ Längengrad
von dem Längengrad abhängig.
entfallen 4 Minuten als Zeitunterschied.
Aufgabe 2.: Anhand des Textes antworte auf die Fragen!
a. Die Grundlage unserer täglichen Zeitrechnung:
........................................................................................
b. Wie lange dauert es, bis sich unsere Erde um 360° dreht?
.............................. Und um 15° ? ......................
Also um 1° dreht sich die Erde in .................... Minuten.
Aufgabe 3.: Betrachte die folgende Abbildung!
Im Punkt ’A’ ist es 22.06. und Mitternacht.
Bild I/71 Durchgang der Sonne über der Beobachtungsstelle
a) Was für eine Jahres- und Tageszeit gibt
es in den markierten Punkten?
Jahreszeit
Tageszeit
B)
C)
D)
b) Welche sind die Punkte, in denen die
Ortszeit gleich ist?
................ und ...............
................ und ...............
c)
Wie groß ist der Zeitunterschied zwischen
den Punkten ’B’ und ’C’?
……………… Stunden
160º West
50º Nord
D
20º Ost
A
0º
Nullmeridian
50º Süd
B
33
C
Aufgabe 4.: Studiere die Abbildung, die die Erde von oben darstellt, und antworte auf die Fragen!
Im Verhältnis zum Punkt ’A’
▪
Auf welchem mit Großbuchstaben gekennzeichneten Punkt stand
die Sonne in der Mittagshöhe 6 Stunden früher? ………
▪
Auf welchem mit Großbuchstaben gekennzeichneten Punkt
kulminiert die Sonne 8 Stunden später? ………
▪
Auf welchem mit Großbuchstaben gekennzeichneten Punkt ist
örtlicher Mitternacht? ………….
▪
Auf welchem mit Großbuchstaben gekennzeichneten Punkt
kulminiert die Sonne 2 Stunden später? ……..
▪
Die Ortszeit welchen Punktes ist gleich der des Punktes ’A’? ……...
Aufgabe 5.: Wähle von den unten stehenden Städten die beiden Städte aus, in denen die Ortszeit dieselbe ist! Benutze
deinen Atlas!
Kapstadt (Fokváros),
Athen,
Budapest,
Moskau
Begründe deine Antwort! ……………………………………………………………………………………………..
Aufgabe 6.: Fülle die Tabelle aus! Benutze deinen Atlas!
Geographischer Ort
London – St. Petersburg
London – Aralsee
Geographischer
Längenunterschied
.............................°
.............................°
Unterschied der Ortszeit
.................Stunden
.................Stunden
Aufgabe 7.: Berechne die folgenden Angaben anhand der Karte!
Geographischer Ort
Budapest
Nyírség
Budapest
Nagykanizsa
Geographische
Länge
19° ö.er L.
22° ö.er L.
19° ö.er L.
17° ö.er L.
Längenunterschied
Zeitunterschied
Örtliche Zeit, wenn in
Budapest Mittag ist
.....................°
.................. Min.
.........................
.....................°
.................. Min.
.........................
Aufgabe 8.: Lies den Text, dann antworte auf die Fragen!
Es war in Budapest (47,5° N. / 19° O.) genau 12 Uhr mittags, als Kati auf ihre Uhr schaute und sich entschloss ihre
in New Orleans studierende Freundin (30° N / 90° W) anzurufen. Aber sie entschied sich sofort anders.
a) Wie spät war es in New Orleans nach der dortigen Ortszeit?
Beschreibe auch den Rechnungsweg!
Antwort: .............................................................................
b) Entlang welchen Längenkreises haben die Uhren nach der Ortszeit pünktlich Mitternacht gezeigt?
Antwort: ............................................................................................
Aufgabe 9.: Zur Lösung folgender Aufgaben benutze die entsprechenden Blätter im Schulatlas!
a. Die geographischen Koordinaten einer Stadt sind: 7° N; 80° O
Nenne die Siedlung! ……………………………………
Zu welchem besonderen Breitenkreis liegt diese Stadt am nächsten? Unterstreiche den entsprechenden!
Markierung mehrerer Antworten bedeutet falsche Lösung!
Nördlicher Wendekreis
b.
Südlicher Wendekreis
Äquator
Der hier lebende Geschäftsmann ruft seinen finanziellen Ratgeber, der in London lebt, pünktlich um 12 Uhr
mittags der Ortszeit nach, damit er sich nach dem Aktienkurs an der Börse erkundigt.
Wie spät ist es gleichzeitig in London der Ortszeit nach? Beschreibe auch den Rechnungsweg!
Die Ortszeit in London: ……………………….
c.
Entlang welchen Längenkreises ist gleichzeitig um Mitternacht? …………………………………………
Unterstreiche den Namen des Naturraumes, den dieser Längenkreis durchquert!
Markierung mehrerer Naturräume bedeutet falsche Lösung!
Brasilianisches Hochland
Anden
34
Himalaja
Prärie
2. Die Zonenzeit und die Zeitzonen
Im 19. Jh. wurde die Zeit noch aufgrund des Sonnengangs – die Ortszeit – gemessen. Aber die Entwicklung des
Verkehrs machte es schwer, denn die Uhr müsste je Längenkreis vor oder nach gestellt werden.
Deshalb entschied man sich dafür, dass in einem Abschnitt der Erdoberfläche zu einem gegebenen Zeitpunkt
die gleiche Uhrzeit gilt.
Begriffe:
Die Erde teilte man in 24 Zeitzonen auf (1889), zwischen denen ein leicht zu
Die Zonenzeit: Einheitliche
berechnender Zeitversatz – 1 Stunde – besteht. Aber die Grenzen der Zeitzonen
Zeit in einem Gebietsstreifen
verlaufen nicht parallel zu den Meridianen. Bei der Bildung der tatsächlichen
zwischen zwei geographischen
Längen mit einem Abstand von
Zeitzonen hat man davon abgewichen, damit die administrativ und kulturell
15°.
zusammenhörenden Gebiete in dieselbe Zeitzone eingeteilt werden.
Jedem Land wird eine Zeitzone zugeordnet. Länder mit sehr großer Ost-West-Ausdehnung
haben mehrere Zeitzonen. So ist zum Beispiel Russland über elf Zeitzonen verteilt, die USA über
sechs, Kanada über fünf, Brasilien über vier, sowie Australien und Mexiko über drei Zeitzonen.
Die Zeitzone: Ein 15° Längengrad breiter Abschnitt der
Erdoberfläche, auf dem die
gleiche Uhrzeit gilt.
In der nullten Zeitzone, die bei dem Nullmeridian um 7,5° in Richtung W als auch O liegt, gilt die sog
„Greenwich Mean Time“ (GMT). In der ersten Zeitzone in Richtung Osten – die Mitteleuropäische Zeitzone
(MEZ) – ist 1 Stunde später.
Für die Antarktis, die theoretisch in 24 Zeitzonen liegen
würde, wurde sogar komplett die sog. Koordinierte Weltzeit (UTC)
festgelegt, die der "Greenwich Mean Time" (GMT) entspricht und
nach dem Nullmeridian (Greenwich) ausgerichtet ist.
Grund für die Bestimmung der Zonenzeit ist die
Ortszeit des mittleren Meridians in der gegebenen
Zeitzone.
Bild I/72 Die Zeitzonen
Der Zeitabschnitt zwischen zwei aufeinander folgenden Kulminationen der Sonne ist der Tag. Aber die Erde umläuft die Sonne in
der Sonnennähe schneller, in der Sonnenferne langsamer. Deshalb kulminiert die Sonne nicht pünktlich in je 24 Stunden. Wegen dieser
Ungenauigkeit ist der Begriff „mittlere Sonnenzeit“ eingeführt worden, deren Dauer immer 24 Stunden ist. Sie ist die Umlaufperiode
einer fiktiven „mittleren Sonne“, die die Erde auf Kreisbahn umkreist. Die mittlere Sonnenzeit in Greenwich ist die Koordinierte
Weltzeit, anders die GMT, zu der man die Zeit anderer Orte im Verhältnis stellt.
Aufgabe 10.:Studiere die folgende Abbildung dann beantworte die Fragen!
Ergänze die fehlenden Daten!
a. ……………………………………
b. ……………………………………
Benenne die Zeitzone c)! …..……………………………
d. Wie spät ist die Zonenzeit auf 22,5 ° ö. L.? ……………
e. Welche Zeit zeigt die Uhr in Greenwich, auf der
pünktlich um 12 Uhr ist? ……………………………..
f. Wie spät ist die Ortszeit auf 7,5 ° ö.L.? ……………….
Hier rechne!
Aufgabe 11.: Stelle anhand des Atlas fest (Karte der Zeitzonen), wie spät die Zonenzeit in den Städten der Tabelle ist,
wenn in London um Mitternacht ist!
Ort
London
Budapest
Sydney
Honolulu
Brasilienstadt
Los Angeles
Zonenzeit
0 Uhr 00 Minuten
35
Aufgabe 12.: Fülle die Tabelle anhand der Karte der Zeitzonen aus!
Zonenzeit
Welche ist die Zonenzeit gleichzeitig?
in Warschau:
• in London: 14 Uhr, dann
in Madrid:
• in Los Angeles: 8 Uhr, dann
in New York:
• in Rom: 17 Uhr, dann
in Budapest:
• in Kairo: 18 Uhr, dann
Aufgabe 13.: Um wie viel stellst du deine Uhr vor oder zurück, wenn du von Budapest aus die folgenden Orte besuchen würdest
Unterstreiche auch die entsprechende Richtungsangabe!
•
•
•
•
Moskau: um ...................... Stunden vor - zurück
Baku: um ....................... Stunden vor - zurück
Buenos Aires: um ....................... Stunden vor - zurück
Kapstadt: um ......................... Stunden vor - zurück
Aufgabe 14.: Als der Held von Jules Verne, Phileas Fogg die Erde in 80 Tagen umfuhr, gewann die Wette, weil er einen Tag
früher heimkehrte, obwohl er so glaubte, dass er den Rückkehrtermin verpasste. Wie konnte es geschehen?
Bitte richtig einsetzen:
Pazifischen | Zeitzonengrenzen | den | der | nach | um | Zeitzonen | Datum |
Datumsgrenze | im | über | Längengrads | einen | einer | Länge | Asien |
Amerika |
Die _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ist die Grenze zwischen den _ _ _ _ _ _ _ _ _ , die
jedes _ _ _ _ _ zuerst durchlaufen, und _ _ _ jenen, die jedes Datum zuletzt
durchlaufen. Sie liegt auf _ _ _ Erde in der Nähe des 180. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ im
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Ozean.
Wechselt man _ _ _ _ die Datumsgrenze von _ _ _ _ _ Zeitzone in eine
andere, so muss man _ _ Gegensatz zu anderen _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Zeit
nicht nur _ _ einen Betrag ändern, der ungefähr der Änderung der geographischen
_ _ _ _ _ entspricht (ca. eine Stunde für 15°), sondern um _ _ _ _ _ ganzen Tag
abzüglich dieser Zeit (im Beispiel 23 Stunden). Deswegen befindet man sich
_ _ _ _ einer Überquerung in westlicher Richtung (von _ _ _ _ _ _ _ nach
_ _ _ _ _ ) am darauf folgenden Tag und bei einer Überquerung in östlicher
Richtung am vorhergehenden Tag.
Bild I/73 Die Datumsgrenze
3. Sommerzeit und Winterzeit?
Es gibt noch eine interessante Zeitrechnung. Das ist die Sommer- und
Winterzeit.
Aufgabe 15.: Betrachte das Bild I/74, dann ergänze die Sätze!
▪ Am letzten Sonntag im März wird die Uhr um 1 Stunde .............gestellt. Das
bedeutet, dass dieser Tag nur .......... Stunden lang dauert und die Menschen 1
Stunde früher aufstehen.
▪ Am letzten Sonntag im Oktober wird die Uhr aber um 1 Stunde
..............gestellt. Dann hat dieser Tag ......... Stunden und man kann länger
schlafen.
Aufgabe 16.: Schlag nach, warum wurden sie eingeführt!
Gut zu wissen!
Was ist die Grundlage der täglichen Zeitrechnung? Seit wann bis wann dauert ein Tag?
Was ist die Ortszeit? Wobei ist gleiche Ortszeit typisch?
Warum ist die Ortszeit für die tägliche Zeitrechnung praktisch nicht geeignet?
Was ist die Zonenzeit? Wobei stimmen die Orts- und die Zonenzeit überein?
Wie groß ist der Zeitunterschied zwischen den beieinander liegenden Zeitzonen?
Wo muss man im Kalender um 1 Tag vor oder zurück blättern? Was ist der Grund dafür?
36
Bild I/74 Die Sommer- und die Winterzeit
Glossar Entdeckung des Sternenhimmels
e Astronomie
csillagászat
astronomisch
csillagászati(lag)
basieren auf + A
alapul valamire
r Brennpunkt
gyújtópont (fókuszpont)
e Erdmessungskunde (e Geodäsie) földmérés
erforschen
kutatni
r Fernrohr
távcső
e Finsternis, -se
fogyatkozás, sötétedés
r Gelehrte
tudós
geozentrisch
földközpontú
s Gesichtsfeld (r Horizont)
látóhatár, horizont
e Gezeiten
árapály
heliozentrisch
napközpontú
r Himmelskörper
égitest
irdisch
földi
s Kalender
naptár
e Lehre
tan, tanítás
e Lichtgestalt, -e
fényalak
oberirdisch
s Phänomen, -e
rechteckig
r Schattenstab
scheinbar
e Sonnenbahn
e Sonnenferne
e Sonnennähe
e Sonnenwende
s Sternbild, -er
e Sternkunde
e Systematisierung
e Tagundnachtgleiche
e Umdrehung (e Rotation)
e Umkreisung (r Umlauf)
r Universum
s Weltbild
Glossar Weltraumforschung, Satellitenaufnahmen und Fernerkundung
abweichend
eltérő
s Raumschiff
e Auflösungsfähigkeit
felbontóképesség
e Raumsonde
s Falschfarbenbild
hamisszínes kép
e Raumstation
e Fernerkundung
távérzékelés
s Raumteleskop
e Fernmeldung
távközlés
reflektieren
geostationär
geostacionárius
e Rotationsgeschwindigkeit
e Kraftquellen(Ressourcen)forschung
erőforrás-kutatás
r Sensor
r künstliche Satellit
műhold
scannen / abtasten
r Meridian / r Längenkreis
hosszúsági kör
r Strahlenwert
e Navigation
navigáció
r Strahlungsfühler
r Polarsatellit
poláris műhold
e Trägerrakete
e Radarwelle
radarhullám
wahrnehmen
s Raumflugzeug
űrrepülőgép
r Wellenlängenbereich
Glossar Sterne und Sternsysteme
absorbieren
e Absorption
aufblähen, sich
ausstrahlen
explodieren
e Extragalaxis, -ien
s Farbenspektrum
glühend
interstellar
s Lichtjahr
s Lichtstrahl
luftleer
s Milchstraßensystem / e Galaxis
r Planet
elnyel
elnyelődés
felfúvódik
kisugároz
felrobban
csillagrendszer
színspektrum
izzó
csillagközi
fényév
fénysugár
légüres
Tejútrendszer
bolygó
s Planetensystem
schleudern
s Sonnensystem
e Spektralanalyse
e Supernova
e Umdrehung / e Rotation
r Umlauf / e Umkreisung
umwandeln, sich in + A
e Umwandlung
verdichten, sich
r Wechselstern / r Pulsar
zurücklegen
e Zusammenballung
zusammenstürzen
Glossar Die Sonne und das Sonnensystem
e Achsenneigung
tengelyhajlás, tengelyferdeség
e Astronomische Einheit
Csillagászati Egység
differenziell
differenciált
e Drehachse
forgástengely
faserartig
rostszerű
e Granulen
granulák (szemcsék)
herumschweifen
össze-vissza bolyong
interplanetar
bolygóközi
e Kernfusion
magfúzió
r Komet
üstökös
e Konvektion
áramlás, feláramlás
e Kugelschale
gömbhéj
r Meteor
meteor
s Meteorit
r Mond / r Satellit
s Objekt
r Planetoid (der Asteroid)
s Polarlicht
e Rotation / e Umdrehung
rotieren/s. drehen
r Schweif
r Sonnenwind
r Strahlenkranz
thermonuklear
r Uhrzeigersinn
e Umkreisung / r Umlauf
vereinigen, sich
37
természetfölötti
jelenség, tünemény
derékszögű
árnyékbot
látszólagos
Nappálya
naptávol
napközel
napforduló
csillagkép
csillagászat
rendszerezés
napéjegyenlőség
forgás
keringés
Világmindenség
világkép
űrhajó
űrszonda
űrállomás
űrteleszkóp (űrtávcső)
visszaverődik
forgási sebesség
érzékelő, szenzor
szkennel, elektronikusan letapogat
sugárzásérték
sugárzásérzékelő
hordozórakéta
érzékel, észlel
hullámhossztartomány
bolygórendszer
hajít, odadob
Naprendszer
spektrumanalízis (-elemzés)
szupernóva
forgás
keringés
átalakul vmivé
átalakulás
összetömörödik, összesűrűsödik
változócsillag, pulzár
megtesz egy utat)
összehúzódás
összeomlik
Meteorit
hold
tárgy, objektum
kisbolygó (aszteroida)
sarki fény
forgás
forog
üstök, csóva
napszél
sugárkoszorú
termonukleáris
óramutató
keringés
egyesül
Glossar Der Erdmond
r Doppelplanet, -en
e gebundene Rotation
e Gezeiten (Pl)
e Lichtgestalt, -e
e Mondphase, -n
e Mondscheibe
r Mondsichel
kettősbolygó
kötött forgás
árapály
fényalak
holdfázis
holdkorong
holdsarló
r Nebenplanet, en
r Neumond
e Reflexionsfähigkeit
s Ringgebirge
r Satellit, -en
s Viertel, r Vollmond
mellékbolygó
Újhold
visszaverő képesség
gyűrűshegység
hold
negyed
Telihold
r Polarstern
r Radius
e Rotation / e Umdrehung
s Rotationsellipsoid
rotieren / sich umdrehen
s Schaltjahr
scheinbar
r Scheitelpunkt / r Zenit
e Schwerkraft
schwingen
e Schwingung
umkreisen / umlaufen
e Umkreisung / r Umlauf
Sarkcsillag
sugár
forgás
forgási ellipszoid
forog
szökőév
látszólagos
tetőpont, zenit
nehézségi erő
leng, lendít
lengetés, lendítés, lengés
kering
keringés
Glossar Die Erde als ein Planet
abgeflacht
ausdehnen (sich)
beugen (sich) / neigen (sich)
e Drehachse
e Ekliptik
entgegengesetzt
ermitteln
e Ermittlung
e Geoidgestalt / e Geoidform
e Himmelskuppel
r Horizont / s Gesichtsfeld
nachweisen
s Pendel
pendeln
lelapult
kitágul, kiterjed
hajlik, meghajlik
forgástengely
Ekliptika
ellentétes
kiderít, kinyomoz, megállapít
kinyomozás, kutatás
geoidalak, földalak
égbolt
horizont, látóhatár
bebizonyít
inga
ing, ingázik
38