Arbeitsblatt: Himmelskörper, Weltall, Planeten

HIMMELSKÖRPER IM UNIVERSUM Bildquelle: Fach: NMG Klasse: 5. Klasse Schuljahr: 2018/19 Name: Himmelskörper im Universum Nr. Titel 0 Mein Weltbild Seite 2-3 Weltbilder früher und heute 1 Wie stellten sich die Menschen die Erde und das Sonnensystem bis ins 17. Jahrhundert vor? Welches Weltbild haben wir heute und hatte schon Galileo Galilei? 4-5 Die Entstehung und Begriffe des Weltalls 2 Was bedeutet das Wort Astronomie? Wann war der Urknall? Wie ist unser Sonnensystem entstanden? Woraus besteht unser Sonnensystem? Wo liegt die Milchstrasse? Weshalb heisst sie so? Erkläre die folgenden Begriffe: Galaxie, Atmosphäre, Meteor, Komet, Meteorit. 6-8 Unser Sonnensystem und die Himmelskörper 3 Woraus setzt sich unsere Galaxie zusammen? Weshalb ist Pluto kein Planet mehr? Was befindet sich im Zentrum unseres Sonnensystems? Welchen zwei Kräften gehorchen die Planeten? Wie lange braucht die Erde für die Umkreisung der Sonne? 9-12 Planetenporträt 4 Wie viele Planeten gibt es in unserem Sonnensystem? Wie heissen die Planeten und in welcher Reihenfolge kreisen sie um die Sonne? 13-14 Sterne 5 Wie entsteht ein Stern? Was ist ein Schwarzes Loch? Wie gross ist ein Riesenstern im Vergleich zu unserer Sonne? 15-17 Sternbilder 6 Wozu dienen/dienten Sternbilder? Kennst du ein Sternbild mit Namen? 18-20 Unsere Sonne 7 Wie viel Mal grösser ist die Sonne als die Erde? Woraus besteht die Sonne? Hat jemals ein Mensch die Sonne betreten? 21 Unsere Erde – der blaue Planet 8 Wie lange dauert es, bis die Erde sich einmal um sich selbst gedreht hat? Wie lange dauert es, bis der Mond einmal um die Erde gekreist ist? Wie oft tut er das in einem Jahr? Weshalb gibt es Jahreszeiten? Weshalb gibt es auf der Erde Leben und auf den anderen Planeten nicht? Was ist die Aufgabe der Atmosphäre? 22-24 Unser Mond 9 Wie viele Monde hat unsere Erde? Wie lauten die Merksätze zum ab- und zunehmenden Mond? Wie heissen die drei Mondphasen? Weshalb «leuchtet» der Mond? 25-26 Die Erforschung des Weltalls 10 Wann fand die erste Mondlandung statt? Weshalb müssen Astronauten Schutzanzüge tragen? Was ist de Aufgabe eines Satelliten? Bettina Wagner, 2018 27-29 1 0 Himmelskörper im Universum Mein Weltbild 1. Wie stellst du dir das Weltall vor? Was ist ausser der Erde noch so im Universum anzutreffen? Stell dir vor, du fliegst mit einem Raumschiff weit von der Erde weg und siehst sie von dort nur noch als kleine Kugel. Was siehst du noch alles, wenn du zurückschaust? Zeichne erst die kleine Erde und anschliessend die anderen Himmelskörper in den Rahmen auf der nächsten Seite. 2. Schreibe auf, was du bereits über das Thema Universum und Himmelskörper weisst und was dich besonders interessiert. 3. Vergleiche deine Zeichnung mit einem Partner oder einer Partnerin. 4. Hole dir bei der Lehrperson einen oder mehrere Sterne mit einer Frage drauf und beantworte die Fragen mit Hilfe des Internets sowie den Sachbüchern. Klebe den Stern auf ein Blatt Papier und schreibe die Antwort dazu. Schreibe den Titel „Sternfragen und gestalte das Blatt schön. Ordne das Blatt am Schluss im Dossier ein. Planeten Himmelskörper im Universum Bettina Wagner, 2018 2 Bettina Wagner, 2018 3 1 Himmelskörper im Universum Weltbilder früher und heute Schon immer beschäftigten sich die Menschen mit zwei Fragen: a) Wie gross ist das Universum, und gibt es ein Ende? b) Seit wann gibt es das Weltall, die Sonne und Planeten? Während langer Zeit waren die Menschen überzeugt, dass die Erde eine Scheibe sei und dass man am Rand hinunterfallen würde. Es gab zwar schon im alten Griechenland einzelne Gelehrte, die der Meinung waren, dass die Erde eine Kugel sei und dass sie um die Sonne kreise. Aber diese Stimmen wurden lange Zeit nicht ernst genommen. Auch der griechische Philosoph Ptolemäus behauptete, die Erde sei das Zentrum der Welt und alles drehe sich um sie. Dieses Weltbild wird als geozentrisch bezeichnet. Die Menschen glaubten bis ins 17. Jahrhundert daran. Das Wort geo bedeutet Erde, das Wort zentrisch bedeutet im Zentrum. Das Wort geozentrisch bedeutet demnach „die Erde im Zentrum. 1. Gib der Sonne, dem Mond und den Planeten im Bild rechts unterschiedliche Farben. Galileo Galilei Bettina Wagner, 2018 Im 16. Jahrhundert lebte ein deutscher Gelehrter – er hiess Nikolaus Kopernikus –, der die Planetenbahnen besser berechnen konnte. Er gelangte zur Ansicht, dass die Sonne im Zentrum sei und nicht die Erde. Zu Beginn des 17. Jahrhunderts dann konnte der Italiener Galileo Galilei nachweisen, dass sich alle Planeten um die Sonne drehen. Man nennt dieses Weltbild heliozentrisch. Das bedeutet: Die Sonne im Zentrum. Galileo wurde im Jahr 1633 verurteilt, weil er mit seiner Aussage gegen den christlichen Glauben verstiess. Denn in der Bibel steht, dass sich die Sonne um die Erde dreht. Erst 1992, also mehr als 350 Jahre später, anerkannte die katholische Kirche die Leistung Galileos. 4 Auch heute noch erforschen die Astronomen den Himmel. Mit modernen leistungsfähigen Fernrohren beobachten sie die Bewegungen der Himmelskörper. Mittlerweile wissen wir, dass unsere Sonne nicht wirklich im Zentrum des Himmels steht, sondern dass unser Sonnensystem nur ein kleines Teilchen in den unendlichen Weiten des Universums darstellt. 2. Waren die Menschen früher dümmer? Warum haben sie nicht begriffen, wie es wirklich ist? Diskutiere mit einem Partner oder einer Partnerin. Schreibe anschliessend hier deine Meinung auf. Bettina Wagner, 2018 5 2 Himmelskörper im Universum Die Entstehung und Begriffe des Weltalls Astronomie ist die Wissenschaft der Himmelskörper. Astronomen beobachten alle Bewegungen am Himmel, berechnen Grösse und Distanzen der Himmelskörper. Man vermutet, dass es vor etwa 15 Milliarden Jahren einen Urknall gab, also eine gewaltige Explosion. So entstanden auf einen Schlag alle Sterne und die weiteren Himmelskörper. Die Anzahl der Himmelskörper ist unermesslich. Alle zusammen bilden das Universum oder das Weltall. 1. Male den Begriff und die jeweils passende Erklärung in der gleichen Farbe aus. 2. Erstelle danach mit den Begriffen ein Mindmap, das du fortlaufend ergänzt. Das Universum Eine Galaxie Unser Sonnensystem besteht aus der Sonne, den acht um sie kreisenden Planeten und weiteren Himmelsobjekten wie Zwergplaneten, Kometen, Asteroiden und Meteoroiden. wird auch Weltall oder Kosmos genannt. sind natürliche Satelliten, die einen anderen Himmelskörper, meist einen Planeten, auf einer festen Bahn umkreisen, wie der Mond unsere Erde. Ein Stern besteht aus vielen Milliarden Sternen, Staub- oder Gaswolken, Planetensystemen und weiteren Objekten. Planeten erzeugt Licht- und Wärmeenergie. Bettina Wagner, 2018 6 Trabanten kreisen um einen Stern. In unserem Sonnensystem sind es vier Gesteinsplaneten und vier Gasriesen, die unsere Sonne umkreisen. Astrologie ist das ein astronomisches Längenmass. Es ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt (ca. 9.5 Billionen km). Die Atmosphäre Lichtjahr ist die Wissenschaft der Himmelskörper (nicht zu verwechseln mit Astrologie). ist eine kleine Leuchtspur eines kleinen Himmelkörpers, der beim Eintritt in die Erdatmosphäre verglüht. Wir bezeichnen einen Meteor auch als Sternschnuppe. Ein Meteor ist eine Gas- oder Lufthülle rund um einen Planeten oder Stern. Ein Komet ist die Galaxie, in der auch unser Sonnensystem zuhause ist. Einen Teil davon sehen wir als nebliges milchiges Band am Nachthimmel. Ein Meteorit ist ein Gesteinsstück aus dem All, das bis auf die Erdoberfläche gelangt ist. Die Milchstrasse besteht aus Eis und Staub. Wenn Eis verdampft, zieht er einen Schweif nach. Bettina Wagner, 2018 7 3. Lies die Textabschnitte unten aufmerksam durch. 4. Male jeweils ein passendes Bild in die leeren Kästchen. Der Urknall: vor ungefähr 15 Milliarden Jahren Damals gab es weder Galaxien noch Sterne oder Planeten, sondern nur ein winziges Teilchen, einem Staubkörnchen gleichend. Es war unvorstellbar heiss und enthielt eine enorme Kraft. Dieses Teilchen hat sich schlagartig ausgedehnt und kühlte sich dabei immer mehr ab. Raum, Zeit und Materie entstanden. Nur wenige Minuten nach dem Urknall war die Temperatur des Universums so weit gesunken, dass sich Atomkerne bilden konnten. Das Element Wasserstoff entstand. Erste Sterne und Galaxien: einige Milliarden Jahre nach dem Urknall Das Wasserstoffgas formte sich zu einzelnen riesigen Wolken. In diesen Wolken zog sich das Gas an dichteren Stellen durch die Schwerkraft zusammen. Der Druck im Inneren des Kerns erzeugte Hitze und presste den Wasserstoff zu Helium (ein Gas). Der Gasball begann zu leuchten. Ein Stern war entstanden. Die ersten Sterne wurden aber nur einige Millionen Jahre alt. Unsere Galaxie: vor ca. 13,5 Milliarden Jahren Eine der Wasserstoffwolken mit über 100 Milliarden Sternen ist unsere Galaxie geworden. Sie wird Milchstrasse genannt. In ihrem Zentrum, das auch „galaktisches Zentrum heisst, befindet sich ein Schwarzes Loch. Unser Sonnensystem: vor 4,6 Milliarden Jahren Am Rand der Milchstrasse entstand unser Sonnensystem. Durch die Druckwelle einer Supernova (Sternexplosion) verdichteten sich die Gas- und Staubteilchen in einer Wolke. Die Teilchen begannen zu rotieren und im Zentrum entstand ein Stern, unsere Sonne. Aus weiteren Materieklümpchen bildeten sich die Planeten, die sie umkreisen. Bettina Wagner, 2018 8 3 Himmelskörper im Universum Unser Sonnensystem und die Himmelskörper 1. Lies den Text unten aufmerksam durch. 2. Lerne den Merksatz für die Reihenfolge der Planeten und die Planetennamen auswendig. 3. Beantworte die Fragen auf der nächsten Seite. Im Universum befinden sich unvorstellbar viele Galaxien in verschiedenen Grössen und Formen. Es sind Ansammlungen von Gasnebeln, Sternen, Planetensystemen und vielen weiteren Objekten. In der Galaxie, die wir Milchstrasse nennen, ist unser Sonnensystem beheimatet. Es setzt sich aus unserer Sonne, acht Planeten, einigen Zwergplaneten, vielen Monden, Kometen, Asteroiden (Himmelskörper) und Meteoroiden zusammen. Die Planeten wandern auf ihrer ellipsenförmigen Umlaufbahn, dem sogenannten Orbit, um die Sonne. Wenn man das Sonnensystem von oben (oberhalb des Nordpols), betrachtet, drehen sich alle Planeten gegen den Uhrzeigersinn. Die Planeten befinden sich in einem bestimmten Abstand zur Sonne. Die Reihenfolge der Planeten kann man sich gut mit einem Merksatz merken: Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel. Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Lange Zeit sprach man von neun Planeten, die um die Sonne kreisen. Pluto galt seit seiner Entdeckung im Jahr 1930 als neunter und äusserster Planet unseres Sonnensystems. Im Jahr 2006 wurde Pluto jedoch als Zwergplanet eingestuft. Ein weiterer Zwergplanet ist Ceres, das grösste Objekt im Asteroidengürtel. Dort, zwischen Mars und Jupiter, befinden sich die meisten bis jetzt bekannten Asteroiden und Zwergplaneten des Sonnensystems. Bettina Wagner, 2018 9 a. Wie heisst die Galaxie, in der sich unser Sonnensystem befindet? b. Was befindet sich im Zentrum unseres Sonnensystems? c. Was gehört zu unserem Sonnensystem? d. Wie nennt man die Umlaufbahn eines Planeten? e. Welche Form haben die Umlaufbahnen? f. Wie lautet der Merksatz für die Reihenfolge unserer acht Planeten? g. Wie heissen unsere acht Planeten in der richtigen Reihenfolge? h. In welche Kategorie gehören die Himmelskörper Ceres und Pluto? Bettina Wagner, 2018 10 4. Lies den folgenden Text. 5. Diskutiere mit einem Partner oder einer Partnerin anschliessend die folgenden Aussagen und kreuzt die jeweils richtige Spalte an. 6. Schreibt zu jedem Satz, den ihr als falsch bezeichnet habt, die korrekte Aussage auf. Bettina Wagner, 2018 11 ja B D F H J L N P R nein Die Sonne kreist um die Erde. Die Sonne übt eine grosse Anziehungskraft aus. Auch die Erde hat eine Anziehungskraft. Die Planeten kreisen um die Sonne. Mit der Zeit werden die Planeten langsamer. Um die Sonne kreisen unzählige Planeten. Der Sonne am nächsten ist der Planet Merkur. Am weitesten entfernt von der Sonne ist der Planet Mars. Die äusseren vier Planeten sind Gasplaneten. Der Planet Saturn ist von grossen Ringen umgeben. Merkur, Venus, Erde und Mars bestehen aus Gestein. Zwischen Erde und Venus befindet sich der Asteroidengürtel. Asteroiden sind kleine Teilchen, die allein und selbstständig um die Sonne kreisen. Jedes Jahr umkreist die Sonne die Erde ein Mal. Die vier grossen Gasplaneten brauchen für eine Umkreisung weniger lang als die Erde. Die Entfernung zwischen Erde und Sonne ist sehr günstig, sodass sich hier Leben entwickeln konnte. Die Erde hat eine schützende Hülle. Man nennt sie Atmosphäre. Nach 100 Jahren tauschen die Planeten jeweils ihre Positionen. Die nachfolgende Abbildung zeigt die ungefähren Grössenverhältnisse. Die Sonne ist so riesig, dass sie nur angedeutet werden kann. Zum Vergleich: Die Erde würde mehr als eine Million Mal in die Sonnenkugel hineinpassen. Doch auch die Sonne gehört nicht zu den grössten Sternen. Es gibt Fixsterne, die noch viel grösser sind. 7. Gestalte ein Bild unseres Sonnensystems mit der Sonne und den acht Planeten in der richtigen Reihenfolge. Beachte, dass du die Sonne aufgrund ihrer Grösse nur teilweise abbilden kannst. Lies und befolge die Arbeitsschritte auf der Anleitung! Bettina Wagner, 2018 12 4 Himmelskörper im Universum Planetenporträt 1. Welcher Himmelskörper interessiert dich besonders? Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto (Zwergplanet), Mond, Sonne, Milchstrasse Lies den Text über deinen Planeten erneut. Hast du alles verstanden? 2. Suche im Internet und in Sachbüchern weitere Informationen über deinen Planeten oder deinen Himmelskörper. Sammle nicht einfach alles, was du findest, sondern sei wählerisch. Nimm nur diejenigen Informationen, die dich besonders beeindrucken und die du verstehst. 3. Sammle im Internet auch Bilder von deinem Planeten und drucke sie aus. 4. Du sollst nun mit deinen gesammelten Materialien ein Plakat/Faktenblatt entwerfen. Dieses Plakat soll einen Titel, ein grosses Bild und eventuell auch kleinere Bilder sowie Texte und Zahlen enthalten. Beantworte auch Möglichst viele Fragen der nächsten Seite. Wähle einen besonders attraktiven Titel, der Spannung erzeugt. Beispiel: Der Mars – klein, aber rot Bettina Wagner, 2018 13 Welchen Durchmesser hat der Planet? Wie ist seine Beschaffenheit? (Woraus besteht er?) Wie sieht der Planet aus? Welche Farbe hat er? Hat der Planet Monde und wenn ja, wie viele? Wie heissen die Wichtigsten? Mit welcher Geschwindigkeit kreist der Planet um die Sonne? Wie lange braucht der Planet für eine vollständige Umrundung der Sonne? Wie weit ist der Planet von der Sonne entfernt? Welche Temperatur herrscht auf diesem Planeten? Welche Besonderheiten hat dieser Planet? Gibt es zu diesem Planeten eine Göttergeschichte? Wenn ja, wie lautet sie? Könnten wir Menschen auf diesem Planeten leben? Warum? 5. Mache einen kurzen Vortrag vor deiner Klasse über deinen Himmelskörper. 6. Verteile jedem Kind aus deiner Klasse ein Faktenplatt/Steckbrief über deinen Himmelskörper. 7. Löse das Kreuzworträtsel. Kreuzworträtsel Waagerecht: 1. roter Nachbarplanet der Erde 5. Planet mit griechischem Namen 6. der Planet, der am schnellsten um die Sonne kreist 7. kältester Planet 8. unser Heimatplanet Senkrecht: 2. Planet mit den meisten Ringen 3. größter Planet 4. Planet, auf dem ein Tag länger als ein Jahr dauert Die Milchstrasse Bettina Wagner, 2018 14 5 Himmelskörper im Universum Sterne 1. Lies den folgenden Text durch. 2. Trage die verschiedenen Stadien eines Sternenlebens in die Kästchen auf der nächsten Seite ein. Hinweis: Die fettgedruckten Wörter im Text helfen dir dabei. Die Sterne des Himmels waren nicht schon immer da und werden es auch nicht ewig bleiben. Alle Sterne entstehen und vergehen irgendwann. Es gibt etwa zehn Trilliarden (eine 1 mit 22 Nullen!) Sterne im Weltall. Das sind mehr Sterne als Sandkörner an allen Stränden der Erde! Unvorstellbar! Am Anfang eines Sternenlebens gibt es nur eine Nebelwolke aus Gas und Staub, die sich zusammenzieht und immer dichter wird. Im Inneren der Wolke steigen Druck und Temperatur so lange an, bis die Kernverschmelzung eintritt. Von diesem Moment an strahlt der Stern. Das Leben eines Sterns dauert dann mehrere Milliarden Jahre. Wenn der ganze Wasserstoff in Helium umgewandelt wurde, beginnt der Stern zu wachsen und verändert seine Farbe. Zuerst wird er orange und schliesslich rot. Man nennt ihn dann Roter Riese. Sterne leuchten in unterschiedlichen Farben. Blaue Sterne sind am heissesten, rote am kühlsten. Unsere Sonne ist ein gelb leuchtender, mittelgrosser Stern. Riesensterne sind bis zu 1‘000-mal grösser als unsere Sonne. Die weitere Entwicklung hängt von der Masse des Sterns ab: Kleinere Exemplare, so wie unsere Sonne, verlieren als Roter Riese ihre äusseren Hüllen, die für kurze Zeit als planetarischer Nebel zurückbleiben, während aus der Restmasse des Sterns ein Weisser Zwerg wird. Das ist ein glühender und viel kleinerer Brocken als der ursprüngliche Stern, aus dem er entstanden ist. Dennoch ist er fast genauso schwer, da die Materie gewaltig dicht zusammengepresst wurde. Sterne mit einer viel grösseren Masse als unsere Sonne erfahren ein anderes Ende. Der Rote Riese explodiert dann als Supernova. Seine Trümmer schiessen hinaus in die Galaxie und bilden irgendwann wieder neue Sterne. Für kurze Zeit strahlt die Supernova heller als alle anderen Sterne in ihrer Galaxie. Dann erlischt sie und es bleibt ein Neutronenstern oder bei einem noch grösseren Stern ein Schwarzes Loch zurück. Neutronensterne sind sehr klein (ca. 20 bis 40 km Durchmesser), besitzen aber eine so hohe Dichte, dass ein kieselsteingrosses Stück eine Million Tonnen wiegt. Ein Schwarzes Loch hat eine so grosse Anziehungskraft, dass ihm nicht einmal Licht entkommen kann und alle Materie in seiner Nähe verschlungen wird. Bettina Wagner, 2018 15 Weisser Zwerg kreist um schwarzes Loch (künstlerische Darstellung) Bettina Wagner, 2018 16 3. Kreise die Buchstaben, die vor den richtigen Aussagen stehen, ein. Diese Buchstaben ergeben ein Lösungswort. Schreibe das Lösungswort unten auf die Linie. Ein Stern lebt ewig. Das Leben eines Sterns dauert viele Milliarden Jahre. Ein Stern entsteht aus einer Nebelwolke aus Gas und Staub. Die Nebelwolke dehnt sich unendlich weiter aus. Unsere Sonne ist kleiner als viele andere Sterne. Blaue Sterne sind am kältesten. Riesensterne sind bis zu 1‘000-mal grösser als unsere Sonne. Der Stern beginnt zu wachsen und wird grün. Wenn der Stern gross und rot geworden ist, nennt man ihn Roter Riese. Was aus einem Stern wird, hängt von seiner Lage im Universum ab. Aus allen Sternen wird später ein Weisser Zwerg. Aus unserer Sonne wird später ein Weisser Zwerg. Ein Weisser Zwerg ist viel kleiner und leichter als unsere Sonne heute. Sterne, die viel grösser als unsere Sonne sind, explodieren als Supernova. Es gibt etwa zehn Milliarden Sterne im Weltall. Nach der Supernova entsteht entweder ein Neutronenstern oder ein chwarzes Loch. Ein Schwarzes Loch hat eine enorme Anziehungskraft und zieht sogar Licht hinein. Ein Schwarzes Loch zieht alles ausser Licht in sich hinein. Lösungswort: Bettina Wagner, 2018 17 6 Himmelskörper im Universum Sternbilder Bereits in der Antike teilten viele Völker den Himmel auf und versahen Ansammlungen von Sternen mit Namen. Dies diente der Orientierung und war insbesondere für die Seefahrt von grosser Bedeutung. Auch später entdeckte Sternbilder tragen die Namen von Gegenständen wie Schiffskompass, Teleskop oder Zirkel, die für Seefahrer wichtig waren. Die Sterne eines Bildes stehen nur aus unserer Sicht nahe beisammen. In Wirklichkeit sind viele von ihnen Millionen von Lichtjahren voneinander entfernt. Heute gibt es offiziell 88 verschiedene Sternbilder. Sie werden unterteilt in nördliche und südliche Sternbilder – je nachdem, von welcher Erdhalbkugel sie zu sehen sind. Zwölf dieser Sternbilder sind als Sternzeichen oder Tierkreiszeichen bekannt. Sternbilder helfen nicht nur bei der Orientierung auf dem Meer, sondern auch, um zu erkennen, welche Jahreszeit gerade ist. Da sich die Erde um die Sonne bewegt, sehen wir im Laufe eines Jahres nicht immer dieselben Sternbilder. Es gibt z. B. typische Frühlingssternbilder. Für uns sieht es so aus, als ob viele Sternbilder im Osten aufgehen, sich im Laufe der Nacht über den Himmel bewegen und im Westen wieder untergehen. Tatsächlich bewegen sich aber nicht die Sterne am Himmel, sondern die Erde rotiert um ihre eigene Achse. Andere Sternbilder hingegen tauchen nie unter den Horizont und sind stets sichtbar wie der „Grosse Bär. Bettina Wagner, 2018 18 1. Lies den Text unten. Übermale alle Sätze, die du verstanden hast, mit grüner Farbe. Unterstreiche alle Wörter, die schwierig zu verstehen sind, mit roter Farbe. Diskutiere mit einem Partner oder einer Partnerin. Sucht Erklärungen. Sternbilder braucht man als Hilfsmittel, um sich in der unendlichen Weite des Himmels zu orientieren. Schon seit Jahrhunderten verlassen sich die Seefahrer auf den Stand der Sterne. In einsamen Nächten auf dem offenen Meer waren die Sterne lange Zeit die einzigen Orientierungshilfen. Auch heute noch kennt jeder Seemann die wichtigsten Sternbilder und ihre Wanderungen. Die Sterne unterstützen ihn, falls das GPS nicht funktionieren sollte. Schaust du von der Schweiz aus genau nach Norden, kannst du rund um den Polarstern mehrere Sternbilder sehen. Je nach Uhrzeit und Jahreszeit sieht der Sternenhimmel aber unterschiedlich aus. Weil sich die Erde dreht, macht es den Anschein, als ob die Sterne langsam über den Himmel wandern. Sie drehen sich um den Polarstern. Manchmal stehen die Sternbilder auf dem Kopf. Nach einer Umdrehung sind 23 Stunden und 56 Minuten vorbei. Wenn du den Sternenhimmel stets zur gleichen Uhrzeit betrachtest, dann stellst du fest, dass die Sternbilder nicht immer am gleichen Ort stehen. Es gibt auch Unterschiede in den Jahreszeiten. Nicht alle Sternbilder lassen sich problemlos am Nachthimmel finden. Manche Sterne leuchten nur schwach, weil sie sehr weit entfernt sind. Am besten orientiert man sich am Polarstern. Er steht genau im Norden. Dort ist auch der Kleine Wagen zu finden. Das Ende seiner langen Deichsel ist stets beim Polarstern. Mit viel Geduld, Spürsinn und mit etwas Fantasie sind weitere Sternbilder zu entdecken: Der Grosse Wagen, der Drache, Kassiopeia und andere. 2. Kreiere ein Sternbild, das aus maximal 10 Sternen besteht. Versuche dabei einen Gegenstand, ein Tier oder ein anderes Objekt nachzubilden. Zeichne dein Sternbild auf der stummen Sternkarte ein. 3. Schreibe einen Namen zu deinem Sternbild. 4. Tausche dein Sternbild mit einem Kollegen oder einer Kollegin und versuche, das andere Sternbild zu finden. Bettina Wagner, 2018 19 Mein eigenes Sternbild Bettina Wagner, 2018 20 Himmelskörper im Universum 7 Unsere Sonne 1. Fülle die Lücken im Text mit den passenden Wörtern. Hinweis: Die Lösungswörter unter dem Lückentext helfen dir dabei. 2. Lies den ganzen Text noch einmal aufmerksam durch. Die Sonne ist nur einer von vielen Milliarden im Universum. Sie steht im unseres Sonnensystems und ist die Voraussetzung für das auf unserem Planeten. Ihr Durchmesser beträgt km. Somit ist sie 100 Mal grösser als die Erde. In der Sonne hätten rund eine Million Erdkugeln Platz. Die Distanz zwischen Erde und Sonne beträgt etwa 150 Millionen km. Wer diese Distanz zu Fuss gehen wollte, müsste ununterbrochen bei Tag und Nacht, während etwa 400 Jahren marschieren. Die Sonne leuchtet. Im Gegensatz dazu sind die Planeten eigentlich dunkel. Sie werden von der Sonne angestrahlt. Die Sonne ist eine glühende Gaskugel mit einer enormen Energie. Die Kerntemperatur beträgt dabei 15 Millionen Grad Celsius, die etwa 6000 Grad Celsius. Alle des Sonnensystems kreisen um die Sonne. Sie hält die Planeten auf ihren . Die Sonne ist ein gigantischer Gasball und besteht hauptsächlich aus den Gasen und Helium. Auf ihr tobt ein gewaltiger Feuersturm. Unvorstellbare Explosionen finden im der Sonne statt. Dabei wird der Wasserstoff so hoch erhitzt, dass er zu Helium wird. Das ist eine enorme Energie. Manchmal werden dabei riesige Massen im hohen aus dem Inneren nach aussen geschleudert und landen wieder auf der . Das Alter der Sonne wird auf Jahre geschätzt. Sie besitzt noch genug Brennstoff, um weitere rund fünf Milliarden Jahre zu brennen. Wenn sie den ganzen Wasserstoff umgewandelt hat, wird sich die Sonne zu einem Roten Riesen und dabei die inneren Planeten verschlingen. Danach fällt der Rote Riese zu einem zusammen. Ein Weisser Zwerg ist zwar ein kleinerer Stern, hat aber trotzdem noch fast die gleiche wie die Sonne heute. Weißen Zwerg Millionen Bogen Sternen Leben Inneren Wasserstoff Planeten Umlaufbahnen Bettina Wagner, 2018 Sonnenoberfläche Masse Oberflächentemperatur Zentrum 1,4 ausdehnen 4,6 Milliarden 21 8 Himmelskörper im Universum Unsere Erde – der blaue Planet 1. Schau dir die Auflistung der Entwicklungsgeschichte der Erde und der Lebewesen genau an. 2. Male zu einigen Entwicklungsstadien zur angegebenen Uhrzeit ein passendes Bild in die Uhr. Vor ungefähr 4,6 Milliarden Jahren ist das Sonnensystem und damit die Erde entstanden. Das Leben auf unserem Planeten hat sich in vielen Millionen Jahren entwickelt. Wenn wir die Geschichte der Erde (von ihrer Entstehung bis heute) in zwölf Stunden darstellen, erscheint der Mensch erst in der letzten Minute. 0:00 Uhr Entstehung der Erde/die Erde ist ein Feuerball 1:00–1:52 Uhr Asteroiden- und Kometeneinschläge 1:20 Uhr Bildung der Erdkruste, Ozeane formen sich 3:00 Uhr erste Lebensspuren 10:40 Uhr erste Muscheln und Fische bilden sich 10:55 Uhr erste Landpflanzen 11:00 Uhr erste Landwirbeltiere 11:25–11:50 Uhr Dinosaurier besiedeln die Erde 11:59 Uhr erste Menschen Bettina Wagner, 2018 22 Der Blaue Planet Die Erde wird auch „der Blaue Planet genannt, weil mehr als die Hälfte der Oberfläche mit Wasser bedeckt ist. Es scheint, als ob sich die Sonne um die Erde dreht, weil wir sie morgens im Osten aufgehen und abends im Westen untergehen sehen. In Wirklichkeit aber dreht sich die Erde um ihre eigene Achse. Während auf der einen Seite der Erde die Sonne scheint, ist es auf der anderen Seite Nacht. Eine volle Umdrehung dauert 24 Stunden, also einen Tag. Für einen ganzen Umlauf um die Sonne braucht die Erde ein Jahr. Weil die Erdachse schräg zur Umlaufbahn steht, verändert sich der Einfallswinkel des Sonnenlichtes und somit auch die Wärmezufuhr auf die Erdoberfläche im Laufe des Jahres. Deshalb gibt es die Jahreszeiten. Wenn auf der Nordhalbkugel Winter ist, ist auf der Südhalbkugel Sommer. Also ist im Dezember in Australien Sommer. Nordhalbkugel: Sommer Nordhalbkugel: Winter Südhalbkugel: Winter Südhalbkugel: Sommer 3. Fülle die Lücken mit den passenden Wörtern. Tipp: Die Lösungswörter unten helfen dir dabei. Der kreist in ungefähr einem Monat um die Erde. Die dreht sich um sich selbst, das dauert 24 Stunden. Dadurch gibt es Tag und Nacht. Die Erde dreht sich in einem Jahr um die . Die Sonne kreist um den Mittelpunkt unserer . In einem Jahr ist die Erde um die Sonne gekreist und der Mond Mal um die Erde. Sonne Mond Erde Galaxie zwölf einmal Das Kalenderjahr hat genau Tage. Darum muss nachkorrigiert werden: Alle vier Jahre wird ein zusätzlicher Tag im Kalender eingefügt, nämlich der Februar. Ein solches Jahr nennt man Schaltjahr. Es findet immer dann statt, wenn die Jahreszahl durch teilbar ist. Wer also am geboren wurde, hat nur alle vier Jahre Geburtstag. Bettina Wagner, 2018 23 In unserem Sonnensystem ist die Erde der einzige Planet, auf dem es Lebewesen gibt. Auf allen anderen Planeten herrschen Temperaturen, bei denen sich kein Leben entwickeln kann. Entweder ist es zu heiss oder zu kalt. Die Entfernung zwischen Sonne und Erde hingegen ist ideal. Die Erdkugel wird von einer Hülle, der sogenannten Atmosphäre umgeben. Sie ist mehrere 100 km dick und schützt uns. Gesteinsbrocken aus dem All können kaum bis auf den Erdboden stürzen, denn beim Eintritt in die Atmosphäre verglühen sie und lösen sich auf. Manchmal sind sie als Sternschnuppen sichtbar. Kleine Gesteinsbrocken, die es trotzdem bis zu uns auf den Boden geschafft haben, nennt man Meteoriten. Die Atmosphäre macht für uns die Strahlung der Sonne erträglich. 4. Beantworte die folgenden Fragen. a. Warum gibt es auf der Erde Leben und auf den andern Planeten nicht? b. Woraus besteht der grösste Teil der Erdoberfläche? c. Beschreibe mit eigenen Worten, warum die Atmosphäre für unser Leben wichtig ist. d. Was passiert innerhalb von 24 Stunden mit der Erde? Bettina Wagner, 2018 24 9 Himmelskörper im Universum Unser Mond 1. Lies den Text aufmerksam durch. 2. Lerne die Merksätze zum abnehmenden und zunehmenden Mond auswendig. 3. Beobachte am späten Nachmittag oder Abend den Mond und zeichne ihn in das Kästchen. Schreibe daneben, welche Mondphase du gerade beobachten kannst. Hinweis: Erkundige dich vorher, ob und zu welcher Zeit der Mond an diesem Tag zu sehen sein wird. Monde sind kleine oder mittelgrosse Himmelskörper, die sich nicht um einen Stern drehen, sondern um einen Planeten. Man nennt sie auch Trabanten, Satelliten oder Begleiter. Die Anziehungskraft ist kleiner als auf der Erde, also fühlt man sich auf dem Mond leichter als auf der Erde. Die Oberfläche des Mondes ist von Felsbrocken, Steinen und Staub bedeckt. Es gibt hohe Berge und Krater, aber weder Luft noch Wasser. Es wachsen auch keine Pflanzen. Die Temperaturen schwanken zwischen 130 und -150C. Der Mond zeigt der Erde immer die gleiche Seite, weil er sich genauso schnell um sich selbst wie um die Erde dreht. Er leuchtet nicht selbst, sondern wird von der Sonne angestrahlt. Sein Durchmesser beträgt 3476 Kilometer, das ist ein Viertel von dem der Erde. In ungefähr 29 Tagen kreist der Mond einmal gegen den Uhrzeigersinn um die Erde herum. In dieser Zeit dreht er sich gleichzeitig genau einmal um sich selbst. Dabei durchläuft er die Mondphasen und verändert (aus unserer Sicht) sein Aussehen: Wenn der Mond zwischen der Sonne und der Erde steht, ist die Schattenseite zu uns gerichtet und wir können ihn nicht sehen. Wir haben Neumond. Nach zwei bis drei Tagen taucht eine zunehmende Sichel auf. Der Mond nimmt von rechts her zu. Die Sichel wird immer breiter, bis nach einer Woche der Halbmond erscheint. Wieder eine Woche später, wenn der ganze Mond von der Sonne beleuchtet wird, sehen wir den Vollmond. Danach nimmt der Mond wieder ab, bis auf der linken Seite nur noch eine schmale Sichel steht, die schliesslich wieder komplett verschwindet. Der Mond ist nun wieder an den Ausgangspunkt seiner Reise um die Erde angelangt und steht zwischen der Sonne und der Erde, wo er für uns nicht sichtbar ist (Neumond). Mit diesen Merksätzen kannst du dir merken, ob der Mond sich in zunehmender oder abnehmender Phase befindet: Klammer auf: Mond nimmt ab. Bettina Wagner, 2018 Klammer zu: Mond nimmt zu. 25 So sieht der Mond heute (Datum: aus: Mondphase: 4. Kreuze die jeweils richtige Spalte an. ja B D F H J L N nein Um die Erde drehen sich drei Monde. Monde nennt man auch Trabanten oder Begleiter. Mit der Zeit wird jeder Mond langsamer. Die Schwerkraft ist auf dem Mond grösser als auf der Erde. Auf dem Mond herrschen ähnliche Temperaturen wie auf der Erde. Allerdings ist das Wasser meistens gefroren. Der Durchmesser des Mondes ist viel kleiner als derjenige der Erde. Wir können den Mond sehen, weil es selber hell leuchtet. Auf dem Mond gibt es nur wenige Bäume, dafür aber grosse Seen. Auf dem Mond gibt es hohe Berge und viele Krater. Von der Erde aus kann man die Krater des Mondes erkennen. Die erste Mondlandung war im Jahr 1969. Astronauten, die auf dem Mond landen, fühlen sich dort leichter als auf der Erde. Die beiden ersten Menschen, die den Mond betraten, hiessen Armstrong und Aldrin. Jedes Jahr umkreist der Mond die Erde ein Mal. Der Mond ist mitverantwortlich, dass es Ebbe und Flut gibt. 5. Nicht immer sehen wir den ganzen Mond. Male die neun Kreislein (rechts) mit Farbstift aus. Bettina Wagner, 2018 26 10 Himmelskörper im Universum Die Erforschung des Weltalls Bereits 5000 Jahre vor Christus interessierten sich die Menschen überall auf der Welt für den Himmel. In vielen Kulturen war die Astronomie eine wichtige Wissenschaft. Die Maya (Blütezeit: 300 bis 900 n. Chr.) in Mittelamerika zum Beispiel verfügten über erstaunliche astronomische Kenntnisse. Sie erkannten, dass sich alles wiederholt. In Chichen Itza im heutigen Mexiko bauten die Mayas in ihrer Stadt eine Art Sternwarte. Durch die Fenster im oberen Bereich konnten sie die Venus beobachten. Der italienische Forscher Galileo Galilei lebte von 1564 bis 1642 und war der Erste, der mit einem Fernrohr astronomische Beobachtungen machte. Er baute ein Fernrohr, mit dem er vier der Jupitermonde, die Saturnringe und die Sonnenflecken entdeckte. Seit damals hat die Astronomie grosse Fortschritte gemacht. Aus dem Fernrohr wurden immer grössere Instrumente, die Teleskope. Heute übermitteln uns diese riesigen Spiegelteleskope Eindrücke aus Milliarden von Lichtjahren Entfernung. Neben der Erforschung von der Erde aus helfen uns Raumsonden, den Weltraum zu beobachten. Sie fliegen zum Beispiel zu Planeten oder Monden, um sie zu erforschen. So erhielten wir anhand von Bildern viele neue Informationen über den Zwergplaneten Pluto. 1957 gelang es der damaligen Sowjetunion, eine kleine kugelförmige Kapsel mithilfe einer Rakete in eine Umlaufbahn um die Erde zu schießen. Sie nannten diesen ersten Satelliten im Weltall Sputnik, was auf Russisch „Begleiter heisst. Er wog 83.6 Kilogramm und sandte Funksignale zur Erde. Nur drei Wochen lang konnte man das Piepsignal des Satelliten hören. Danach waren seine Batterien leer. Sputnik blieb aber insgesamt 3 Monate im All, bevor er in der Erdatmosphäre verglühte. Bettina Wagner, 2018 27 Noch im gleichen Jahr wurde erstmals ein Lebewesen ins Weltall geschickt, das eine Umlaufbahn der Erde erreichte. Die Hündin Laika starb aber schon nach wenigen Stunden. Der erste Mensch im All war der 27-jährige Russe Juri Gagarin. 1961 startete er mit dem Raumschiff Wostok ins Weltall. Er war 108 Minuten im All und umrundete dabei einmal die Erde. 1963 startete die russische Kosmonautin Walentina Tereschkowa als erste Frau ins All. Sie umkreiste in drei Tagen 48-mal die Erde. 1965 verliess erstmals ein Mensch ein Raumschiff. Er war nur durch einen Raumanzug geschützt. Der Kosmonaut kam dabei allerdings fast ums Leben. Im Juli 1969 startete die Apollo 11 mit den drei US-Amerikanern Neil Armstrong, Edwin Aldrin und Michael Collins zum Mond. Nach einem viertägigen Flug erreichte das Apolloraumschiff den Mond. In den Jahren von 1969 bis 1972 haben insgesamt zwölf Menschen den Mond betreten. Seit 1975 gibt es Space Shuttles, die im Unterschied zu den früheren Raumschiffen mehrmals ins Weltall fliegen können. Später wurden Weltraumstationen geplant und gebaut. Das sind fliegende Laboratorien, in denen Raumfahrer längere Zeit wohnen und forschen können. Die Internationale Raumstation ISS (das steht für „International Space Station) wurde von mehreren Raumfahrtorganisationen gebaut und wird seit dem Jahr 2000 bewohnt. Begriffserklärungen: Astronaut: Raumfahrer der Raumfahrtorganisationen NASA (USA), ESA (Europa), CSA (Kanada), JAXA (Japan) Kosmonaut: Raumfahrer der Raumfahrtorganisation Roskosmos (Russland) Bettina Wagner, 2018 28 1. Schau dir den Film mit dem Titel „Mondlandung an. Beantworte die folgenden Fragen. a. Die Astronauten sind rundum eingepackt. Sie tragen Schutzanzüge und einen schweren Rucksack. Wovor müssen sie sich schützen? Was brauchen sie für Hilfsmittel? b. Man sieht als Nahaufnahme einen Fussabdruck im Sand des Mondes. Es wird behauptet, dieser Fussabdruck sei noch heute dort, also fast 50 Jahre später. Was glaubst du? Begründe. c. In einer kurzen Sequenz kann man sehen, wie einer der beiden Astronauten hüpft. Er macht hohe und weite Sprünge und scheint Spass daran zu haben. Allerdings ist sein Hüpfen nicht so, wie wenn wir auf der Erde hüpfen. Warum nicht? Begründe. d. Als Astronaut Neil Armstrong aus der Landefähre ausstieg, sagte er einen Satz, der weltberühmt geworden ist. Millionen von Menschen hörten den Satz via Funkverbindung und Radio oder Fernsehen. Was sagte Neil Armstrong? Bettina Wagner, 2018 29 Bettina Wagner, 2018 30