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Das Sonnensystem Welche Themen sind wichtig im Unterricht? Verzeichnis 1 «Minimumsration» an Kenntnissen zum Sonnensystem Dieses Verzeichnis wurde im Hinblick auf den neuen bernischen Lehrplan 1996 von Kollegen zusammengestellt, welche Astronomiekurse leiteten. Die Liste wurde 2007 von Christoph A. Schwengeler und Erich Laager überarbeitet. Aus dieser Sammlung sind hier nur die Themen zum Sonnensystem ausgewählt. 2 Welche Themen wähle ich aus? Welche Ziele möchte ich erreichen? Eine Schülerin / ein Schüler soll im Laufe der Schulzeit zu folgenden Themen Erfahrungen gesammelt, Informationen erhalten, Zusammenhänge begriffen haben. 2.1 2.2 Erde / Sonne / Sonnensystem Wir leben auf einem der Planeten, welche alle die Sonne umkreisen. Das Leben auf der Erde ist nur möglich, dank der Sonnenwärme. Die Erde ist gerade soweit von der Sonne entfernt, dass sie genug, aber nicht zu viel Wärme erhält. Auf anderen Planeten ist es heisser oder kälter, je nach Distanz von der Sonne und auch je nach Atmosphäre des Planeten. Die Erdrotation ist die Ursache für den Wechsel von Tag und Nacht, welcher unsern alltäglichen Lebensrhythmus bestimmt. Je nach Lage auf der Erde sind das Klima und die Jahreszeiten verschied en. Die Höhe der Sonne (Länge des «Mittagsschattens») ist entscheidend für warme und kalte Jahreszeiten. Der Grund für den Wechsel der Jahreszeiten, für Mitternachtssonne und Polarnacht ist die Schrägstellung der Erdachse. Auf anderen Planeten sind diese Verhältnisse (auch die Tageslängen) anders. Die Erde ist eine Kugel mit Tag- und Nachtseite. Da verschiedene Bewohner gleichzeitig verschiedene Tageszeiten haben, müssen Zeitzonen eingeführt werden. Der nullte Längengrad ist willkürlich festgelegt durch die Sternwarte von Greenwich bei London. Die Zeit für Greenwich ist die Weltzeit, eine Zeit, welche für globale Zeitvergleiche oder Zeitangaben verwendet wird. Die Längengrade werden von Greenwich aus nach Osten und Westen gezählt. Die Breitengrade werden vom Äquator an nach Norden und Süden gezählt. Mit Hilfe dieser Koordinaten kann ein Ort auf der Erde eindeutig mit zwei Zahlenangaben festgelegt werden. Planeten wandern durch das feste Muster der Sternbilder, deshalb sind sie schon im Altertum als besondere Sterne aufgefallen (Götternamen). Bei den hellen Planeten (Merkur bis Saturn) kann man diese Wanderung von blossem Auge beobachten. Gravitation / Raumfahrt / Satelliten Es gibt eine Kraft, die im ganzen Universum zwischen Körpern wirkt: Die Gravitationsk raft. Der Mond umkreist die Erde nach den gleichen physikalischen Gesetzen wie ein künstlicher Satellit oder ein Raumschiff («Schwerkraft» und «Schwungkraft» wirken einander entgegen). Die Umlaufszeit eines Körpers um die Erde ist abhängig von dessen Distanz (vergleiche z.B. Raumstation, geostationärer Kommunikations-Satellit, Mond). Die Umlaufzeit eines Planeten um die Sonne ist um so grösser, je weiter weg er von der Sonne ist. Der Mond (und die Sonne) mit ihrer Gravitationswirkung sind schuld an Ebbe und Flut. Die Anziehungskraft der Erde hört ausserhalb der Atmosphäre nicht einfach auf. Trotzdem sind Astronauten in einer Umlaufbahn schwerelos. Wie kommt das? IdeenSet Sonnensystem PHBern 2012, www.phbern.ch 2.3 2.4 Mond / Astronauten / Leben im Weltall Die dunkle Seite des Mondes ist seine Nachtseite (nicht der Erdschatten). Ein Umlauf des Mondes um die Erde dauert rund 1 Monat. Nach jedem Umlauf erscheint der Mond wieder in gleicher Gestalt (Erklärung der Mondphasen). Wo steht der Mond mit einer bestimmten Phase zu einer bestimmten Zeit am Himmel? Die Krater, welche man auf dem Mond mit einem Feldstecher sehen kann, haben ihre Ursache in Meteoriten-Einschlägen und in Vulkanausbrüchen (früher!). Der Mond hat keine Atmosphäre. Ende der Sechzigerjahre sind Amerikaner mehrmals zum Mond geflogen und dort ge landet. Sie haben zu Fuss und mit einem Fahrzeug Ausflüge unternommen und Mondgestein zur Untersuchung auf die Erde gebracht. Sie haben auch Messinstrumente auf dem Mond aufgestellt, die z.T. heute noch funktionieren. Von der Erde zum Mond braucht das Licht gut eine Sekunde. Eine Reise in einem Raumfahrzeug dauert zum Mond einige Tage. Menschen werden höchsten noch den Nachbarplaneten Mars erreichen (Reise von vielen Monaten), jedoch nie wirkliche «Reisen ins Universum» unternehmen können. Ob es ausserhalb der Erde im Weltall irgendwo Leben gibt, ist bis heute nicht entschieden. Es gibt Forschungsprogramme, mit denen nach Radiosignalen von ausserirdischen Lebewesen gesucht wird. Verschiedenartige Himmelskörper Es gibt im Weltall Körper mit eigenem Licht und andere die wir nur sehen, weil sie angestrahlt werden (direkte und indirekte Lichtquellen). Körper ohne eigenes Licht sind die Planeten und ihre Monde und die Kometen. Körper mit eigenem Licht sind unsere Sonne und die Sterne. Verfasser: Erich Laager 2012 IdeenSet Sonnensystem PHBern 2012, www.phbern.ch
