• Versandkostenfrei ab € 35,00
  • Telefon: 0511 / 40 004 150

Strukturbilder im Kosmos

Astronomie + Raumfahrt Nr. 6/2013

Bestellnummer: 536138
Medienart: Zeitschrift
Erscheinungsdatum: November 2013
Schulstufe / Tätigkeitsbereich: Sekundarstufe
Schulfach / Lernbereich: Naturwissenschaften, Astronomie
Seitenzahl: 50
Preis: 18,50 € *
... für Abonnenten:14,50 €
... für Referendare und
Studierende mit Abonnement:
10,15 €
Preisliste einklappen
Lieferstatus: lieferbar

Strukturbildung im Kosmos

Vor noch nicht einmal hundert Jahren erfüllte für die meisten Astronomen das Milchstraßensystem unser gesamtes Universum. Heute ist unser Milchstraßensystem nur eine Galaxie unter Milliarden weiterer Galaxien in einem expandierenden Universum. Bei der Suche nach Antworten auf Fragen nach der Strukturentstehung und -entwicklung, nach der Vielfalt und Verteilung der Galaxien sowie nach deren Einfluss auf das Expansionsverhalten des gesamten Universums kommt den Astronomen ein glücklicher Umstand zugute. Jeder Blick in die Weiten des Weltalls ist wegen der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit zugleich ein Blick in die Vergangenheit. Somit liegt die kosmische Geschichte den Forschern quasi direkt "vor Augen". Dennoch muss die moderne beobachtende Astronomie bei ihren Erkundungen an die Leistungsgrenzen heutiger Technik gehen.

Aus dem Inhalt:

Klassifikation und Entstehung heutiger Galaxien

Durch die Entstehung von Protogalaxien mit ersten Halos aus dunkler Materie im frühen Universum wurden die Bausteine für die Entstehung größerer Galaxien gelegt. Innerhalb von Milliarden Jahren entstanden durch Kollisionen die heutigen Galaxien in ihrer großen Vielfalt. Die Klassifizierung dieser Galaxientypen erfolgte in den 1930er Jahren durch Edwin Hubble. Die präzise Beschreibung der Entstehungsmechanismen wurde aber erst durch numerische Simulationen und große Beobachtungskampagnen in den letzten Jahrzehnten möglich. Zusätzlich wurden durch immer bessere Teleskope und die Beobachtung in neuen Wellenlängenbereichen weitere, im Optischen unscheinbare, Galaxienformen entdeckt. Dies geschah zunächst vor allem durch Beobachtung von Radiowellen, wurde aber immer weiter ausgedehnt.

Chaos und Kosmos – raumzeitliche Galaxienbildung

Ausgehend von der Kardinalfrage "Wie kann sich aus einem chaotischen, homogenen Anfangszustand im frühen Universum die beobachtbare hierarchisch angeordnete Großstruktur ergeben?" wird ein brauchbares Modell zur frühen Galaxienentstehung vorgestellt: Nach der "Bottom-up-Theorie" kondensierten zunächst kleine Objekte aus der "Ursuppe". Diese kleinen Einheiten fanden sich dann zu größeren Galaxien zusammen. Für die komplexen physikalischen Entwicklungsprozesse der Galaxien werden das unterschiedliche Verhalten von baryonischer und Dunkler Materie – insbesondere die Eigenbewegung von Teilchen und größeren Gebilden, die Art der Materieansammlung – sowie die allgemeine Expansion des Universums, die großskalig dominierende Gravitation, als auch die Sternbildungsrate als relevant angesehen.

Kosmische Laborexperimente

Neue astrophysikalische Erkenntnisse werden in der Regel durch Beobachtung der Strukturen und Entwicklungen astronomischer Phänomene, durch Auswertung der mit hochauflösenden Teleskopen, Instrumenten und Bildbearbeitungstechniken oder vor Ort von Satelliten aus gewonnenen Daten im Rahmen zugrundeliegender Theorien mit Hilfe aufwendiger Modellrechnungen gewonnen. Während bisher auf schnellen Computern durchgeführte numerische Experimente dabei wesentliche Ergebnisse erbrachten, werden heute häufiger auch analoge Laborexperimente erfolgreich zur Erklärung kosmischer Erscheinungen und Prozessabläufe durchgeführt.

100 Jahre Hertzsprung-Russell-Diagramm

Am 30. Dezember 1913 trug der US-amerikanische Astronom Henry Norris Russell (1877 – 1957) auf dem 16. Meeting der American Astronomical Society in Atlanta seine Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen den absoluten Helligkeiten und den Spektraltypen der Sterne vor. Dieses Datum gilt als die Geburtsstunde des Hertzsprung-Russell-Diagramms, das erstmals in Russells Beitrag "Relations between the Spectra and and Other Characteristics of Stars" in der Zeitschrift "Popular Astronomy" 1914 in gedruckter Form erschien.

Arbeitsblatt zum Umgang mit der drehbaren Sternkarte (mit Lösungen)

Gezeiten in der Primarstufe

Das Phänomen der Gezeiten gehört zu den interessantesten Themen des Physikunterrichtes der Sekundarstufe II. Jedoch äußern bereits Primarstufenschüler ein großes Interesse an diesem Naturereignis. Dessen ausführliche Erklärung ist leider nur den Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe II zugänglich. Dies ist jedoch kein Grund, auf die Behandlung dieser interessanten Thematik in der Grundschule oder in den unteren Stufen der Sekundarstufe I zu verzichten. Eine Erarbeitung der Thematik anhand der Texte und Zeichnungen stößt bei den Kindern dieser Altersstufe jedoch schnell an seine Grenzen. Den Kindern muss also eine handlungsorientierte Auseinandersetzung mit diesem Thema ermöglicht werden. Das kann anhand von Experimenten, Modellen oder Rollenspielen geschehen. Eine Möglichkeit die Gezeiten in der Primarstufe erfahrbar zu machen, wird anhand eines selbstgebauten Modells vorgestellt.

Der Sternhimmel zur Jahreswende

Dieser Beitrag ergänzt das Poster "Der Himmelslauf ..." im Heft 135/136.

Beilagen

Dem Heft liegt die OHP-Folie "Marsoppositionen 2012 bis 2020" bei. Die Bahn des Planeten Mars weist die zweitgrößte Exzentrizität aller Planetenbahnen im Sonnensystem auf. (Nur die Merkurbahn ist noch stärker exzentrisch; aber Merkur zu beobachten ist sehr schwierig.) Im ersten Halbjahr 2014 wird Mars wieder ein gut beobachtbares Objekt sein.

Die Folie zeigt sowohl die auffällige Exzentrizität der Marsbahn als auch die daraus resultierenden Unterschiede in den Entfernungen zwischen Mars und Erde. Die innere, praktisch kreisförmige Bahn ist die der Erde. Hier sind die Positionen unseres Heimatplaneten zum Ersten jedes Monats eingetragen. Der mittlere (exzentrische) Kreis ist die Marsbahn mit den Positionen des Mars zu den jeweiligen Oppositionen. Im gestrichelten Bahnteil befindet sich der Mars südlich ("unter") der Erdbahnebene. Bei jeder Opposition ist die Entfernung Erde – Mars in Millionen Kilometern angegeben. Das jeweilige Oppositionsdatum ist rot eingetragen.

Man erkennt leicht, dass Mars in der bevorstehenden Opposition am 8.4.2014 verhältnismäßig weit von der Erde entfernt ist. Erst 2018 wird wieder eine perihelnahe Marsopposition stattfinden, bei der der rote Planet im Schulfernrohr in beachtlicher Größe erscheint.

Archiv

Bisher erschienene Ausgaben:

6/2017 - Entstehungsprozesse im Universum
5/2017 - Neue Beiträge zur Astronomiedidaktik
3/4 2017 - Astronomie – Jena 2016 Astronomie und Reformation
2/2017 - Planetenatmosphären
1/2017 - Dunkle Materie – Dunkle Energie
6/2016 - Experimente im Astronomieunterricht
5/2016 - Gravitationswellen
3/4 2016 - Astronomie – Jena 2015
2/2016 - Raumfahrt
1/2016 - Sachverhalte der Alltagsastronomie
6/2015 - 100 Jahre Allgemeine Relativitätstheorie
5/2015 - Kleinkörper im Sonnensystem
3/4 2015 - Astronomie – Jena 2014
2/2015 - Die Zeit
1/2015 - Die Schüler im Zentrum
6/2014 - Schüleraktivitäten im Astronomieunterricht
5/2014 - Astronomie – Jena 2013
3/4 2014 - Vergangenheit und Zukunft der Erde
2/2014 - Der neu entdeckte Mond
1/2014 - Nichtoptische Astronomie (vergriffen)
6/2013 - Strukturbilder im Kosmos
5/2013 - Astronomie – Jena 2012
3/4 2013 - 100 Jahre Herzsprung- Russell- Diagramm
2/2013 - Alte Astronomie
1/2013 - Der 50. Jahrgang
6/2012 - Orientierung am Sternenhimmel
5/2012 - Wie groß ist der Kosmos?
3/4 2012 - Schulastronomie und Forschung (vergriffen)
2/2012 - Kinematik und Dynamik (vergriffen)
1/2012 - Schülerpraktika
6/2011 - Exoplaneten
5/2011 - Astrometrie (vergriffen)
3/4 2011 - Unser Milchstraßensystem
2/2011 - Astronomie in Kunst und Literatur (vergriffen)
1/2011 - Kosmochemie (vergriffen)
6/2010 - Leben im Weltall
5/2010 - Endstadien der Sternentwicklung
3/4 2010 - Astronomie in den Klassen 5 bis 8 (vergriffen)
2/2010 - Weltraumteleskope (vergriffen)
1/2010 - Zirkumstellare Materie (vergriffen)
6/2009 - Sonne und Erde
5/2009 - 400 Jahre Fernrohr (vergriffen)
3/4 2009 - Strahlung (vergriffen)
2/2009 - Spezielle Aspekte der Astronomie
1/2009 - Himmelsmechanik (vergriffen)
6/2008 - Erde und Kosmos (vergriffen)
5/2008 - Kosmologie
3/4 2008 - Unser Sonnensystem
2/2008 - Finsternisse (vergriffen)
1/2008 - Kollisionen (vergriffen)
6/2007 - Die Energie der Sterne (vergriffen)
5/2007 - Fundamentale Wechselwirkungen (vergriffen)
3/4 2007 - Unterrichtspraxis Astronomie (vergriffen)
2/2007 - 50 Jahre Raumfahrt (vergriffen)
1/2007 - Der Mond (vergriffen)
6/2006 - Himmelsphänomene – anschaulich dargestellt (vergriffen)
5/2006 - Sternbilder (vergriffen)
4/2006 - Astronomie, Wetter und Klima (vergriffen)
3/2006 - Extraterrestrische Astronomie (vergriffen)
2/2006 - Zustandsgrößen und Zustandsdiagramme (vergriffen)
1/2006 - Astronomie – historisch (vergriffen)
6/2005 - Sternenbewegungen und Sternbegleiter (vergriffen)
5/2005 - Die Erde und ihre Nachbarn (vergriffen)
4/2005 - Astronomie im Geographieunterricht (vergriffen)
3/2005 - Facharbeiten im Astronomieunterricht (vergriffen)
2/2005 - Entwicklung im Kosmos (vergriffen)
1/2005 - Astronomie im Physikunterricht (vergriffen)
6/2004 - Interstellare Materie (vergriffen)
5/2004 - Licht auf krummen Wegen (vergriffen)
4/2004 - Astronomie im Mathematikunterricht (vergriffen)
3/2004 - Astronomie unterwegs (vergriffen)
2/2004 - Astronomie und Technik (vergriffen)
1/2004 - Unser Stern Sonne (vergriffen)
6/2003 - Astronomie und Geschichte (vergriffen)
5/2003 - Beobachtungstechnik für den Unterricht (vergriffen)
4/2003 - Sternsysteme (vergriffen)
3/2003 - Orientierung am Sternhimmel (vergriffen)
2/2003 - Astronomieunterricht und Physik (vergriffen)
1/2003 - Astronomische Projekte in der Schule (vergriffen)
6/2002 - Chemie und Biologie im Kosmos (vergriffen)
5/2002 - Astronomie und Geowissenschaft (vergriffen)
4/2002 - Makrowelt und Mikrowelt (vergriffen)
3/2002 - Beobachten und Auswerten (vergriffen)
2/2002 - Radioastronomie (vergriffen)
1/2002 - Zeit und Ort (vergriffen)
6/2001 - Lebenswege der Sterne (vergriffen)
5/2001 - Sonnensystem (vergriffen)
4/2001 - Neue Medien (vergriffen)
3/2001 - Magnetfelder im Kosmos (vergriffen)
2/2001 - 40 Jahre bemannte Raumfahrt (vergriffen)
1/2001 - Neues aus Wissenschaft und Didaktik (vergriffen)
6/2000 - Kleinkörper im Sonnensystem (vergriffen)
5/2000 - Nichtoptische Astronomie (vergriffen)
4/2000 - Fächerübergreifender Unterricht (vergriffen)
3/2000 - Vulkanismus im Sonnensystem (vergriffen)
2/2000 - Große Strukturen im Kosmos (vergriffen)
1/2000 - Brennpunkt: Didaktik (vergriffen)
6/1999 - Das Milchstraßensystem (vergriffen)
5/1999 - Ergebnisse – Visionen -Grenzen (vergriffen)
4/1999 - Astronomie im 20. Jahrhundert (vergriffen)
3/1999 - Aufgaben und Lehrmittel (vergriffen)
2/1999 - Zeit – was ist das (vergriffen)
1/1999 - Totale Sonnenfin. in Süddeut. (vergriffen)
6/1998 - Kosmologische Weltmodelle i.Wa (vergriffen)
5/1998 - Auf der Suche nach außerirdisc (vergriffen)
4/1998 - Projekt im Astronomieunterrich (vergriffen)
3/1998 - Der Mond wieder im Blickpunkt (vergriffen)
2/1998 - Optische Beobachtungstechnik (vergriffen)
43/1998 - Die Milchstraße-Heimat u. Sonn (vergriffen)
42/1997 - Multimediales Lernen – Chance (vergriffen)
41/1997 - Raumfahrt z.Nutzen der Menschh (vergriffen)
40/1997 - Astronomie + Raumfahrt Nr. 40/1997 (vergriffen)
39/1997 - Den Sternenhimmel erleben u. (vergriffen)
38/1997 - Wissenschaft aus erster Hand (vergriffen)
37/1997 - Unser Stern im Astrounterricht (vergriffen)
36/1996 - Kometen-Vagab. im Sonnensystem (vergriffen)
35/1996 - Kosmische Entfernungen (vergriffen)
34/1996 - Astronomie + Raumfahrt Nr. 34/1996 (vergriffen)
33/1996 - Astronomie + Raumfahrt Nr. 33/1996 (vergriffen)
32/1996 - Astronomie + Raumfahrt Nr. 32/1996 (vergriffen)
31/1996 - Astronomie + Raumfahrt Nr. 31/1996 (vergriffen)
30/1995 - Astronomie + Raumfahrt Nr. 30/1995 (vergriffen)
29/1995 - Astronomie aus dem Weltraum (vergriffen)
28/1995 - Astronomie + Raumfahrt Nr. 28/1995 (vergriffen)
27/1995 - Astronomie + Raumfahrt Nr. 27/1995 (vergriffen)
26/1995 - Fernerkundung der Erde (vergriffen)
25/1995 - ROSAT (vergriffen)
24/1994 - Kometenfragmente stürzen auf J (vergriffen)
23/1994 - Astrologie gestern und heute (vergriffen)
22/1994 - Gas zwischen den Sternen (vergriffen)
21/1994 - Kometen, Asteroiden, Meteorite (vergriffen)
20/1994 - Zur Geschichte d. Astronomie (vergriffen)
19/1994 - Evolution des Universums (vergriffen)
18/1993 - Raumfahrt und Planetenforschun (vergriffen)
17/1993 - Computer-Astronomische Bildung (vergriffen)
14/1993 - 'Erdnuß' Gaspra-Planetenforsch (vergriffen)

Außerdem empfehlen wir:

Astronomie – Jena 2012
Astronomie – Jena 2012

Astronomie + Raumfahrt Nr. 5/2013

Zeitschrift
18,50 € *
Alte Astronomie
Alte Astronomie

Astronomie + Raumfahrt Nr. 2/2013

Zeitschrift
18,50 € *
100 Jahre Herzsprung- Russell- Diagramm
100 Jahre Herzsprung- Russell- Diagramm

Astronomie + Raumfahrt Nr. 3/4 2013

Zeitschrift
37,00 € *
Der 50. Jahrgang
Der 50. Jahrgang

Astronomie + Raumfahrt Nr. 1/2013

Zeitschrift
18,50 € *
* Preise zuzüglich Versandkosten. Abonnenten unserer Zeitschriften erhalten viele Produkte des Friedrich Verlags preisreduziert. Bitte melden Sie sich an, um von diesen Vergünstigungen zu profitieren.