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Physik

Wie wir das Weltall erforschen

Mit Parallaxe und Spektren erfahren wir Entfernungen und Eigenschaften von Sternen. Raumfahrt liefert weitere Daten.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 7
  • Niveau: Plus

Das lernst du heute

  • Ich kann die Parallaxe als Methode zur Entfernungsmessung erklären.
  • Ich kann beschreiben, was ein Spektrum über einen Stern verrät.
  • Ich kann ein Raumfahrtprojekt nach Kriterien beurteilen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Galaxien, Lichtjahre und der Urknall, Sonne, Erde und Mond im Modell

Wie weiß man, wie weit ein Stern entfernt ist? Eine Methode ist die Parallaxe. Halte einen Finger vor dein Gesicht und schaue abwechselnd mit dem linken und dem rechten Auge. Der Finger scheint vor dem Hintergrund zu springen. Je näher der Finger, desto größer der Sprung. Genauso scheint ein naher Stern im Lauf eines Jahres leicht zu springen. Das liegt daran, dass die Erde die Sonne umkreist. Aus dem Winkel kann man die Entfernung berechnen. Das funktioniert für nahe Sterne. Eine zweite Methode nutzt das Spektrum. Das Licht eines Sterns wird in Farben zerlegt, wie im Prisma. Im Spektrum liegen dunkle Linien. Jedes chemische Element erzeugt seine eigenen Linien. So erfährt man, woraus ein Stern besteht. Die Farbe verrät seine Temperatur. Verschieben sich die Linien zu Rot, entfernt sich der Stern von uns. Außerdem schickt man Raumsonden, Satelliten und Raumfahrzeuge ins All. Satelliten helfen auch auf der Erde: für Wetter, Navigation und Kommunikation. Ob ein Raumfahrtprojekt sinnvoll ist, beurteilt man nach Kriterien wie Erkenntnisgewinn, Nutzen, Kosten, Risiken und Umweltbelastung.

MethodeWas erfährt man?
ParallaxeEntfernung naher Sterne
Spektrum: dunkle Linienchemische Zusammensetzung
Spektrum: FarbeTemperatur
Verschiebung der LinienBewegung auf uns zu oder von uns weg

Die Parallaxe verstehen

  1. Halte einen Finger ausgestreckt und schaue abwechselnd mit einem Auge.
  2. Der Finger springt vor dem Hintergrund hin und her.
  3. Halte ihn näher, dann ist der Sprung größer.
  4. Bei Sternen gilt: Je größer die scheinbare Verschiebung, desto näher der Stern.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Nahe Sterne scheinen zu springen.

Das Spektrum zeigt, woraus ein Stern besteht.

Raumfahrt bringt neue Daten.

Ein Beispiel

Beispiel

Wenn du im Auto fährst, scheinen Bäume am Straßenrand schnell vorbeizuziehen. Ferne Berge bewegen sich kaum. Bei Sternen ist es ähnlich.

Schritt für Schritt

Wir beurteilen ein Raumfahrtprojekt.

  1. Was lernen wir Neues?
  2. Was nützt es den Menschen?
  3. Was kostet es, und wie groß ist das Risiko?
  4. Dann wägen wir ab.

Mit einem Bild erklärt

KriteriumFrage
ErkenntnisWas lernen wir?
NutzenWas bringt es für den Alltag?
KostenWas kostet es?
RisikenWie sicher und umweltverträglich ist es?

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Was zeigt die Parallaxe?
Zeig mir den ersten Schritt

Denke an den Fingertest: Was ändert sich, wenn der Finger näher ist?

Lösung ansehen

Lösung: Die Entfernung naher Sterne

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Was verrät das Spektrum eines Sterns?
Zeig mir den ersten Schritt

Denke an die dunklen Linien im Spektrum.

Lösung ansehen

Lösung: Woraus er besteht

Tipp: Probiere den Fingertest selbst aus. Er zeigt das Prinzip der Parallaxe. Ob eine Raumfahrtmission sinnvoll ist, kannst du mit einer Liste prüfen: Was lernen wir? Was nützt es? Was kostet es? Was sind die Risiken?

Merksatz: Parallaxe misst die Entfernung naher Sterne. Spektren verraten Zusammensetzung, Temperatur und Bewegung.

Typischer Fehler: Viele denken, man müsse zu einem Stern fliegen, um etwas über ihn zu wissen. Dabei lernen wir fast alles aus dem Licht, das bei uns ankommt.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Warum scheint ein naher Stern im Lauf eines Jahres zu springen?
Lösung ansehen

Lösung: Weil die Erde die Sonne umkreist

Frage 2 Was verrät die Farbe eines Sterns?
Lösung ansehen

Lösung: Seine Temperatur

Frage 3 Satelliten helfen auch bei Wettervorhersage und Navigation.
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Lösung: Stimmt

Frage 4 Man muss zu einem Stern fliegen, um etwas über ihn zu erfahren.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 5 Welches Kriterium gehört zur Beurteilung eines Raumfahrtprojekts?
Lösung ansehen

Lösung: Nutzen, Kosten und Risiken

Geschafft

Nahe Sterne scheinen im Lauf eines Jahres leicht zu springen, weil die Erde die Sonne umkreist. Daraus berechnet man ihre Entfernung. Das Spektrum zeigt die Zusammensetzung und Temperatur. Raumfahrtprojekte beurteilt man nach Nutzen, Kosten und Risiken.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Sterne und Weltall

Kurz erklärt, 53 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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