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  Hogwarts - Schule für Hexerei und Zauberei
  Astronomie
 
Astronomie

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1. Klasse
 
 
Guten Abend meine Lieben. Ich begrüsse euch ganz herzlich zum Astronomieunterricht. Ich heisse Professor Aurora Sinistra. Weil wir vorwiegend die Sterne und Planeten beobachten wollen, müssen wir unsere Lektionen nachts durchführen. Ich hoffe, das ist nicht allzu schlimm für euch…!
Wir beginnen mit dem Sonnensystem. Wisst ihr wie die neun Planeten des Sonnensystems heissen? Ja genau: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto. Pluto gehört zwar seit neusten Erkenntnissen nicht mehr dazu, wir nehmen ihn aber trotzdem noch rein. Die Planeten kreisen alle, mit unterschiedlichem Abstand, um die Sonne. Ein Jahr kann also zwischen 88 Tagen (Merkur) und 248 Jahren (Pluto) dauern. Der einzige Planet, auf dem Leben entstehen konnte (weil die Bedingungen fürs Leben optimal waren) war die Erde. Alle anderen Planeten sind lebensfeindlich und deshalb „unbewohnt“. Der einzige Planet mit einigermassen lebensfreundlichen Bedingung war der Mars, doch man hat herausgefunden, dass auch dort kein Leben existiert.
Die Galaxie in der unser Sonnensystem liegt, heisst Milchstrasse. Sie hat die Form einer Spirale und beinhaltet Milliarden von verschiedensten Himmelskörpern. Aber auch sie ist wieder nur eine Galaxie von Tausenden. Ihr könnt euch also vorstellen, wie gross das Universum ist… einfach unendlich und unvorstellbar gross. Was wir durch unsere Teleskope beobachten können, ist nur ein kleiner Teil davon!
 
Hausaufgaben: Nennt mir alle Arten von Himmelskörper, die ihr kennt und schreibt mir euren Merksatz auf, mit dem ihr euch die Reihenfolge der Planeten merkt! (max. 70 Punkte)
 
 
 
2. Klasse
 
 
Wie ich sehe, habt ihr die Prüfungen gut überstanden! Wir starten nun zusammen ins zweite Jahr! Ich möchte euch in diesem Jahr die Sonne und die beiden Planeten Merkur und Venus etwas näher bringen!
Die Sonne ist der Zentralstern unseres Sonnensystems. Verglichen mit anderen Sternen, ist die Sonne nur ein mittelgrosser Stern und durchschnittlich hell. Sie ist ein Zwergstern des Spektraltyps G2 und gehört somit zur 5. Leuchtstärkeklasse (die Sterne werden nach ihrer Leuchstärke in verschiedene Klassen eingeteilt). Sie hat eine Oberflächentemperatur von etwa 5700 Kelvin. Sie ist eine Kugel aus heissem Gas und gewinnt ihre Energie durch Kernfusion im Zentrum bei Temperaturen von bis zu 15 Millionen Kelvin. Sie verliert durch atomare Verschmelzung von Wasserstoff in Helium jede Sekunde etwa 4 Millionen Tonnen Masse! Es werden auch Teilchen erzeugt, die das Magnetfeld der Sonne verlassen und im sogenannten Sonnenwind ins Sonnensystem hinaustreiben. Das Magnetfeld der Erde schützt uns davor, wir können ihn jedoch manchmal an den Polen als Polarlichter sehen, weil da das Magnetfeld nicht so stark ist. Der Radius der Sonne beträgt 696000km, das ist das 109-fache des Erdradius! Der Abstand zur Erde ist je nach Jahreszeit unterschiedlich gross, beträgt aber im Mittel etwa 149’597’893km! Sie ist 25000 Lichtjahre vom Zentrum unserer Galaxis (Milchstrasse) entfernt und hat eine Umlaufzeit von ca. 225 Millionen Jahren! Somit hat sie eine Umlaufgeschwindigkeit von 220km/s.
 
Nun zu Merkur, dem sonnennächsten Planeten. Er ist „nur“ etwa 58000000km von der Sonne entfernt! Um sie einmal zu umrunden, benötigt er deshalb nur 88 Erdtage. Auf der Oberfläche dieses Planeten befinden sich etliche Krater, der bekannteste ist das Caloris-Becken, ein riesiger Einschlagkrater mit einem Durchmesser von etwa 1300km. Das entspricht einem Viertel des Merkur-Durchmessers. Auffällig sind ebenfalls gewundene Böschungen (Rupes) zwischen hohen Bergrücken, die vermutlich entstanden sind, als sich die Kruste beim Abkühlen des Planeten zusammenzog. Der Merkur rotiert nur sehr langsam. Somit entspricht ein Tag 176 Erdtagen! Somit entstehen enorme Temperaturunterschiede zwischen Tag (430°C) und Nacht (-170°C). Das ist auch der Grund, weshalb der Merkur keine Atmosphäre halten kann. Man vermutet, dass etwa 70% der Gesamtmasse in einem ausgedehnten Eisenkern stecken müssen. Merkur besitzt auch ein schwaches Magnetfeld, dies weist auch auf einen metallischen Kern hin. Da er so nahe bei der Sonne ist, kann man ihn von der Erde aus nur schwer sehen, ohne direkt in die Sonne zu schauen! Deshalb entdeckt man ihn hauptsächlich bei Sonnenuntergang, denn da ist das Sonnenlicht nicht mehr so stark und man kann in Richtung der Sonne schauen!
 
Als nächstes möchte ich euch noch die Venus ein wenig näher vorstellen. Dieser Planet ist etwas kleiner als die Erde und wie diese von einer ausgeprägten Atmosphäre umgeben. Man kann die Venus am Himmel sehr gut erkennen, denn sie ist von der Erde aus gesehen das hellste Objekt (nach Sonne und Mond…). Sie ist oft am Abendhimmel im Westen oder am Morgenhimmel im Osten zu sehen. Sie wird deshalb auch als Morgen- bzw. Abendstern bezeichnet. Die Oberfläche der Venus ist immer von dichten Wolken bedeckt, welche aus Schwefelsäure-Tröpfchen bestehen und durch Einwirkung des Sonnenlichts auf in der Atmosphäre vorhandene Substanzen wie z.B. Kohlendioxid, Schwefelverbindungen und Wasserdampf gebildet werden. Die Atmosphäre besteht überwiegend aus Kohlendioxid. Wegen dem Treibhauseffekt weist die Venus eine ungewöhnlich hohe Oberflächentemperatur von um die 450°C auf. Man konnte die Oberfläche der Venus durch Raumsonden erforschen und fand heraus, dass sie überwiegend aus ausgedehnten Ebenen mit mehreren grossen Plateaus besteht. Die beiden grössten sind Ishtar Terra und Aphrodite Terra. Die Maxwell Montes sind mit einer Höhe von 11000m die höchsten Erhebungen der Venus. Es gibt keine Hinweise auf noch aktiven Vulkanismus, der älteste Krater ist 800 Millionen Jahre alt. Der Radius der Venus ist nur wenig kleiner als der der Erde, er beträgt 6051km. Sie ist etwa 108000000km von der Sonne entfernt und braucht für einen Umlauf 226 Tage.
 
Hausaufgaben:
1.   Wie entstehen Polarlichter? Weshalb haben sie verschiedene Farben? (max. 50 Punkte)
2.   Weshalb ist es nicht möglich, dass auf dem Merkur Leben existiert? Weshalb ist dies auf der Venus auch nicht möglich? (je 20 Punkte)
3.   Schreibt mir bitte kurz auf, was ihr über die Venus als Göttin (römische Göttin der Liebe) wisst oder herausfinden konntet! (max. 50 Punkte)
 
 
 
3. Klasse

Heute erzähle ich euch etwas über die Erde, den Mars und den Jupiter.
Die Erde ist der dritte Planet von der Sonne aus gesehen. Sie hat eine Atmosphäre aus 77% Stickstoff, 21% Sauerstoff, 1% Wasserdampf, 0.9% anderen Edelgasen und Spuren wie z.B. Kohlendioxid. Sie besitzt als einziger Planet riesige Ozeane aus flüssigem Wasser. Das komplizierte Zusammenspiel zwischen Ozeanen, Atmosphäre und Planetenoberfläche führt dazu, dass hier Leben existieren kann.
Im Schnitt ist etwa 50% der Erde mit Wolken bedeckt und die mittlere Temperatur beträgt wegen dem Wärmestau innerhalb der Atmosphäre (Treibhauseffekt) über 30 Grad Celsius.
Der Sauerstoff ist sehr wichtig. Er ist vor etwa 2‘000 Millionen Jahren entstanden und ist eine direkte Folge des Pflanzenbewuchses. Er ermöglicht die Bildung einer Ozonschicht, die die Erdoberfläche vor den tödlichen UV-Strahlen der Sonne schützt.
Die Erde ist geologisch immer noch aktiv. Die Platten auf der Erdkruste verschieben sich ständig. An den Plattenrändern, wo die Platten zusammenstossen oder voneinander wegdriften, kommt es zu Gebirgsbildung, Erdbeben und Vulkanischer Aktivität.
Das Zentrum der Erde besteht aus einem festen Kern, darumherum befindet sich ein metallischer Kern aus geschmolzenem Eisen und Nickel. Darüber liegt ein Silikatmantel. Der geschmolzene Metallkern verursacht das Magnetfeld. Die Erde hat einen Radius (am Äquator) von 6378km und braucht etwas mehr als 365 Tage, um die Sonne zu umrunden. Sie hat einen Mond.
 
Nun zu unserem nächsten Planeten, dem Mars. Wegen seiner rötlichen Färbung wird er oft Roter Planet genannt. Sein Durchmesser ist etwa halb so gross wie der der Erde. Lange Zeit wurde der Mars als der wahrscheinlichste Ort für die Existenz des Lebens ausserhalb der Erde angesehen. Etwa 25% der gesamten Masse des Planeten stecken im Eisenkern. Die Kruste weist hohe Anteile an Olivin und Eisenoxid auf, was dem Planeten seine rote Färbung verleiht. Er besitzt ein schwaches Magnetfeld und deshalb auch nur eine sehr dünne Atmosphäre. Sie besteht zu über 95% aus Kohlendioxid. Sauerstoff ist nur in ganz geringen Mengen vorhanden. Manchmal herrschen auf dem Mars gewaltige Staubstürme. Es können sich auch Wolken und Dunst bilden. Die beiden Polkappen sind mit einer Schicht aus Eis (gefrorenes Wasser und Kohlendioxid) bedeckt. Da der Mars etwa doppelt so lange braucht, bis er die Sonne einmal umrundet hat, dauern hier auch die Jahreszeiten doppelt so lang. Der Planet ist zu grossen Teilen von Kratern zerfurcht. Auf der Südhalbkugel findet man auch die grossen Becken: Hellas, Argyre und Isidis Planitia.
Die Monde Phobos und Deimos umrunden den Mars in geringem Abstand.
 
Als letztes erzähle ich euch heute noch vom Jupiter. Er ist der grösste Planet unseres Sonnensystems. Jupiter ist ein Riesen-Gasball, zehnmal so gross wie die Erde und ein zehntel so gross wie die Sonne. Er besteht aus 90% Wasserstoff und 10% Helium. Es gibt keine feste Oberfläche, aber ganz im Zentrum könnte sich ein kleiner, fester Kern befinden. Der Planet strahlt 1.5-2mal so viel Wärme ab, wie er von der Sonne absorbiert.
Der grosse rote Fleck ist auch von der Erde aus gut sichtbar.
Um den Planet herum befinden sich Wolken in verschiedenen Farben.
Es existiert sogar ein kleiner Ring rund um den Jupiter. Der Planet wird von 17 Monden umkreist, die bekanntesten sind Io, Europa, Ganymed und Callisto. Sie werden Galileische Monde genannt.
Der Jupiter hat ein sehr starkes Magnetfeld, es ist etwa 4000mal so stark wie das der Erde.
 
Hausaufgaben: Findet etwas über einen der Galileischen Monde heraus und schreibt mir einen kleinen Aufsatz darüber! (200 Punkte möglich)
 
 
   
 
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