1 / 34

Astronomie NWT9 Teil 3 GZG FN Sj. 09/10

Modelle. Astronomie NWT9 Teil 3 GZG FN Sj. 09/10. Entfernungen. Astronomische Einheit 1 AE = 1 AU = 150*10 6 km = 150 Gm= 1,495 978 706 91 · 10 11  m = 1,581 · 10 −5  Lj = 8 Lmin und 19 Ls Lichtjahr = Lj = 9,5*10 12 km = 9,460 528 191 · 10 15 m = 0,3066 pc = 63240 AE =

morela
Télécharger la présentation

Astronomie NWT9 Teil 3 GZG FN Sj. 09/10

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Modelle Astronomie NWT9 Teil 3GZG FN Sj. 09/10 GZG FN W.Seyboldt

  2. GZG FN W.Seyboldt Entfernungen • Astronomische Einheit 1 AE = 1 AU = 150*106 km = 150 Gm= 1,495 978 706 91 · 1011 m = 1,581 · 10−5 Lj = 8 Lmin und 19 Ls • Lichtjahr = Lj = 9,5*1012 km = 9,460 528 191 · 1015 m = 0,3066 pc = 63240 AE = • Parsec = pc = 3,262 Lj = 30*1012 km = 3,085 677 581 28 · 1016 m = 2,062.648.062.45 · 105 AEZur Winkelauflösung moderner Teleskope siehe Astro_Einfuehrung.ppt (HP GZG), ab Folie 14 • Zentrum der Milchstraße = 28 000 Lj • Größe Planetensystem: • Bis zum Neptun: 250 Lmin / Bis zum Kuipergürtel = 20 .. 30 Lh • Bis zur Oortschen Wolke = 1,5 Lj (Grenze des Sonnensystems) • Nächster Stern = 4 Lj • Größe der Milchstraße = 110 000 Lj • Entfernung Andromedanebel = 2,5 Mio. Lj (Magellansche Wolken 165 TLj) • Virgosuperhaufen (sein Zentrum, der Virgohaufen ist 54 Mio Lj entfernt) • Größe All > 46 Mrd. Lj (Alter = 13,8 Mrd. Jahre = Radius ohne Relativitätstheorie, siehe / oder)

  3. GZG FN W.Seyboldt Sonnensystem • Das Sonnensystem ist vor 4,6 Mrd. Jahren entstanden (das Weltall ist 13,8 Mrd. Jahre alt) • Sonne enthält 99,9% der Gesamtmasse • Innere Planeten (Merkur, Venus, Erde, Mars) bestehen aus Gesteinen wie die Erde • Asteroidengürtel (Ceres, Pallas, …) kleine Gesteinsbrocken von 1 bis 100 km Durchmesser • Äußere Planeten (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun) Gasplaneten, alle rund 10 mal so groß wie die Erde. Sie haben sehr viele Monde. • Kuipergürtel (Pluto, Eris, Sedna, …) • Heliopause: Grenzschicht zwischen Sonnenwind und interstellarem Medium • Oortsche Wolke

  4. GZG FN W.Seyboldt Sonne

  5. GZG FN W.Seyboldt Erde • Große Halbachse der Erdbahn = 149,6 Millionen km = 1AE / siehe Internet • Perihel = 0,983 AE = 147 Mio. km (Januar) Aphel = 1,017 AE = 152,1 Mio. km (Juli)D.h. der Abstand von der Sonne schwankt nur um ±1,7%. Die (numerische) Exzentrizität ist 0,0167 • Die Erde bewegt sich mit 30 km/s (29,78 km/s) um die Sonne und mit 300 km/s um das Zentrum der Milchstraße • Die Erde ist fast eine Kugel. Der Poldurchmesser ist 12 714 km, der Äquatordurchmesser ist 12 756 km, d.h. am Äquator ist die Erde 21 km ausgebeult (der Grund hierfür ist die Drehung der Erde)

  6. GZG FN W.Seyboldt M1) Planetenmodell (1:109) • Machen wir die Sonne zu einem Ball von rund 1,4 m Durchmessern, so wird die Erde eine Erbse von 1,2 cm, die in einer Entfernung von 150 m um die Sonne kreist. • Der Abbildungsmaßstab ist dabei 1 : 1 Milliarde, d.h. 1 mm im Modell entspricht einer Größe von 1000 km in Wirklichkeit (1 m = 10^6km) • Jupiter ist dann eine Orange in 800 m Entfernung von der Sonne • Die Planeten befinden sich innerhalb eines Radius von 10 bis 20 km, Pluto ist 6 km von der Sonne entfernt, also in Eriskirch • Der nächste Stern ist 40 000 km von dem Sonnenball der Größe 1,4 m entfernt. Der Einflussbereich der Sonne geht etwa 10 000 km weit (1Lj). • Das Licht würde in einem Jahr 9 500 km zurück legen. • Regulus im Löwe wäre im Modell doppelt so weit von uns entfernt wie der Mond in Wirklichkeit (77,5 Lj entfernt, im Modell 775 000 km) , die Milchstraße hätte eine Ausdehnung bis über die Jupiterbahn hinaus (Durchmesser 100 000 Lj , Modell 1 Milliarde km, Entfernung Sonne - Jupiter: 780 Mio) • Der Andromedanebel wäre im Modell vier mal so weit entfernt wie Pluto in der Wirklichkeit. • Siehe auch http://www.panoptikum.net/sonnensystem/oder http://www.br-online.de/wissen-bildung/spacenight/sterngucker/planeten/sonnensystem.html

  7. GZG FN W.Seyboldt M1: Planetenmodell (1:109) Aufgabe • Im folgenden wollen wir uns überlegen, wie sich das Modell erarbeiten kann. • Bearbeite dazu AB_Modelle.doc, (HP GZG) Kap. 1 • Schreibe die Tabelle von 1 a) ins Heft und ergänze die fehlenden Zahlen mit Hilfe des Internets. (Wer möchte kann auch das Word-File bearbeiten und bei sich auf dem Stick abspeichern.) • Bearbeite die weiteren Punkte des Arbeitsblattes 4.

  8. GZG FN W.Seyboldt M1: Planetenmodell (1:109) Lös. Aufgabe

  9. GZG FN W.Seyboldt M1: Sterne im Planetenmodell (1:109)

  10. GZG FN W.Seyboldt M1: Die nächsten Sterne – Kugel mit r = 12 Lj

  11. GZG FN W.Seyboldt M1: Umgebung der Sonne

  12. GZG FN W.Seyboldt M2: Sternenmodelle (1:1015) • Maßstab des Planetenmodells 1:109 ist viel zu groß. • Maßstab: 1:1012: d.h. das was im Sternenmodell 1000 km sind, ist jetzt 1 km, was 1 m ist, wäre 1mm, • Die Sonne wäre 1,4mm groß • Erdbahn ≡ 15 cm, Erde Staubkorn (Größe 12 μm) • Größe der Menschen 1/100 Atomdurchmesser • Zum nächsten Stern ≡ 40 km • Milchstraße: 1 Mio km (also 1 Lj ≡ 9,5 km), Die Sterne der Milchstraße wären dann 100 Milliarden Sandkörnern im Abstand von jeweils einigen km! (Sandmenge etwa 200 m3)Weltall ist etwa 50 mal so groß, wie das Sonnensystem • Besser: Maßstab: 1:1015: Was bisher 1000 km war, ist jetzt 1m, was 1 m war ist jetzt 1 mm • Milchstraße ≡ 1 000 km. • Sonne: 0,0014 mm, Erdbahn ≡0,15 mm, • nächster Stern 40 m (1 Lj ≡ 9,5 m = Einflussbereich der Sonne) • Andromeda ist im Modell 25 000 km entfernt.

  13. GZG FN W.Seyboldt M2: Sternenmodell (1:1015)

  14. GZG FN W.Seyboldt M2: Milchstraße, r = 50 000 ly = 1000 km Quelle: http://www.atlasoftheuniverse.com/galaxy.html

  15. GZG FN W.Seyboldt M2: Die Milchstraße

  16. GZG FN W.Seyboldt M2: Interessante Sterne • Wer sich für Sterne, nahe, große, mit Planeten interessiert, findet diese im Internet unter => http://jumk.de/astronomie/sterne-4/index.shtml • Nahe Sterne: • Alpha Centauri • Sirius • Procyon • Riesensterne siehe • VY Canis-Majorissiehe Youtube • Pollux • Arktur • Dubhe • Beteigeuze • Rigel • Besondere Sterne • Altair • Kastor • Mizar und Alkor • Mit Planeten • Fomalhaut • Wega

  17. GZG FN W.Seyboldt M2: Größe einiger Sterne und Galaxien • Kurzfilm 10 hoch: HP-GZG / lokal • Größenvergleich der Sterne (und Planeten):HP-GZG / lokal • Wie groß ist das Weltall: HP-GZG / lokal • Die größte bekannte Galaxis IC1101YouTube • Das Hubble Ultra Deep FieldHP-GZG / lokal / YouTubesiehe auch de.wikipedia.org/wiki/Hubble_Ultra_Deep_Field

  18. GZG FN W.Seyboldt M2: Milchstraßen / Sternenmodell (1:1015)

  19. GZG FN W.Seyboldt M2: Nahe Umgebung der Milchstraße

  20. GZG FN W.Seyboldt M2: Lokale Gruppe (unserer Milchstraße)

  21. GZG FN W.Seyboldt M2: Lokale Gruppe, r = 5 000 000 ly http://www.atlasoftheuniverse.com/localgr.html

  22. GZG FN W.Seyboldt M3: Galaxienmodell (1:1021) • Maßstab nochmals 1 Million mal kleiner als das Sternenmodell • Maßstab: 1:1021: 100 Mio km Wirklichkeit sind im Modell so groß wie ein Atom – d.h. die Erdbahn ist so groß wie drei Atome (3*10-10 m) • Milchstraße ≡ 1 m Durchmesser • Andromeda ist im Modell 25 m entfernt. • Sonne ist im Modell etwas größer als ein Atomkern. • 13,8 Milliarden Lj ≡ 130 km Kugelradius (besser 230 km). • Bei der Millenium-Simulation der Entstehung des Weltalls ist jeder Punkt eine Galaxis. • Dasselbe gilt für die folgenden Fotos.

  23. GZG FN W.Seyboldt M3: Lokaler Superhaufen

  24. GZG FN W.Seyboldt M3: r = 1 Milliarde Lichtjahre http://www.atlasoftheuniverse.com/superc.html

  25. GZG FN W.Seyboldt M3: Struktur des Universums / Millenium-Simulation

  26. GZG FN W.Seyboldt M3: Millenium-Simulation • Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Millennium-Simulation • Pressemitteilung MPE (Max-Planck-Institut Extraterrestrik): http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/presse/ • Video bei You-Tube http://www.youtube.com/watch?v=Y9yQOb94yl0 // http://www.youtube.com/watch?v=UC5pDPY5Nz4 • Andromea und Milchstraße http://www.youtube.com/watch?v=PrIk6dKcdoU //http://www.youtube.com/watch?v=fWbDRJ5bWmM

  27. GZG FN W.Seyboldt Geschwindigkeiten • Die Erde dreht sich in 23h 56 min um ihre Achse. Wie groß ist die Geschwindigkeit eines Punktes auf dem Äquator? • Die Erde bewegt sich in 365,25 Tagen um die Sonne. Wie groß ist ihre Geschwindigkeit?

  28. GZG FN W.Seyboldt Lösungen • A 1: • A 2:

  29. GZG FN W.Seyboldt Pulsare • Der Pulsar SR J1745+10 (siehe) hat eine Rotationszeit von 2,65 ms. Welchen Radius kann dieser Pulsar höchstens aufweisen, wenn man bedenkt, dass die Rotationsgeschwindigkeit an der Oberfläche höchstens gleich der Lichtgeschwindigkeit sein kann? • Tipp: nimm an, dass der Pular einen Radius von x km hat, bestimme dann seine Geschwindigkeit und löse die Gleichung v = 300 000 km/s

  30. GZG FN W.Seyboldt Lösung • Sei der Radius x km, dann gilt • Wenn dies die Lichtgeschwindigkeit ist, gilt • Also kann der Stern höchstens einen Durchmesser von 250 km haben

  31. GZG FN W.Seyboldt Sternentwicklung 1 • Ein Stern lebt 100 Millionen bis 30 Mrd. Jahre. Um so kleiner ein Stern ist, umso länger lebt er. • Irgendwann ist der Wasserstoff in Helium verwandelt, das Helium in C und O usw, bis zu Fe. Dann implodiert der Kern des Sterns und wird sehr heiß. Die Hülle wird abgestoßen. Der Stern gibt nochmals sehr viel Energie ab – große Sterne werden eine Supernova. Das Ergebnis ist • Weißer Zwerg Neutronenstern Schwarzes Loch

  32. GZG FN W.Seyboldt Weißer Zwerg • Ein Stern so groß wie die Sonne wird zu weißen Zwergen (bis 1,4 Sm) • Er sind dann erdgroß (10 000 km statt 1 000 000 km) • Dichte: 1 t/cm3 – Kirche wiegt so viel wie ein Auto • Er besteht aus C und O • Temperatur 10 000 K • Je massereicher ein w.Z ist, desto kleiner ist er!

  33. GZG FN W.Seyboldt Neutronenstern • Neutronensterne entstehen, wenn die Sternmasse zwischen 1,4 (Chandrasekhargrenze) und 3 Sm ist.Oder wenn ein weißer Zwerg von einem Begleiter Masse abzieht. • Elektronen werden in den Kern gepresst. Protonen und Elektronen werden Neutronen. • Kernradius eines Atomes = 1/10 000 Atomradius • Neutronensterne 10-20 km • Nach der Geburt sind die NS 100 Mrd K heiß, kühlen schnell ab. • Sie drehen sich sehr schnell • Rotationszeit ms bis s. • Magnetfeld läßt Strahlung nur in zwei Richtungen entweichen

  34. GZG FN W.Seyboldt Pulsar • Pulsare sind Neutronensterne, bei denen die Achse des Magnetfeldes nicht die Rotationsachse ist. • Er wirkt wie ein Leuchtturm: Eines der Bündel schwenkt regelmäßig über die Erde, jede s oder jede ms. Die Strahlen sind Radiostrahlen (Relativitätstheorie) • Erste Pulsar 1967 entdeckt (Studentin Jocelyn Bell) 1974 bekam der Doktorvater von ihr den Nobelpreis. • In unserer Miclhstraße sind 2000 Pulsare bekannt. • Krebsnebel M1 (Tau), Supernova 105413 historische Aufzeichnungen, China, Japan, Italien, Konstantinopel, …

More Related