Fons Vitae Heelal en Biosfeer

BELANGRIJK!!: Opdracht 1 HEELAL.

a) In de zon vindt kernfusie plaats, kleine atomen smelten door de hitte in de zon met grotere atomen. Daarbij komt energie vrij.

b) De maan weerkaatst het licht van de zon. Waardoor wij de maan zien.

c) Als wij sterren kunnen zien staan de relatief dicht bij (vergeleken met de grootte van het heelal) Op grote afstand wordt de lichtintensiteit zwakker.

d) Zware elementen (de atomen) waren er nog niet meteen na de oerknal. Die zijn gekomen door Supernova’s (ontplofte sterren).

e) Vroeger zag men dat planeten lussen aan de hemel maakten, moeilijk te verklaren (heeft met de draaiing van de aarde en de banen van de aarde en die planeet te maken).

f) De grootste planeet van onze zonnestelsel is Jupiter.

g) Vroeger dacht men dat alles om de aarde draaide. Galilieo was de eerste man die zag dat dat niet zo was. Hij keek door de eerste sterrenkijker.

h) De belangrijkste reden om de Hubble telescoop in een satelliet rond de aarde te laten cirkelen is om IR en zichtbaar licht te meten, die niet door de aardatmosfeer heen komt.

i) Je bent niet perse dichterbij de sterren als je een satelliet om de aarde laat cirkelen, de afstand tussen de aarde en een ster is namelijk zo groot.

j) Vanaf de aarde zie je altijd dezelfde kant van de maan.

k) Sommige sterren (die we op aarde kunnen zien) zijn allang ontploft, het licht heeft dan zoveel tijd nodig om te reizen. We kijken in het verleden.

l) Als je kijkt vanaf de maan naar de aarde, zie je de aarde ronddraaien om haar as. Doordat je verschillende continenten ziet.

m) De planeet Mars, staat verder van de zon dan de aarde. Een jaar duurt dus langer op Mars.

n) De oudste ruimtesonde “Voyager 1 en 2” zijn 30 jaar lang onderweg geweest, en zal in 2015 ons zonnestelsel hebben verlaten.

o) Je hoeft geen concrete materie te hebben van de ster, om te weten uit wat ze bestaan. Sterren staan te ver weg, en bestaan bovendien uit gas.

p) Er zijn 200 miljard sterren in onze stelsel en een ontelbaar hoeveelheid verderop.

q) De enige ster die niet beweegt is de poolster.

r) De meeste sterrenstelsel hebben de vorm van een platte schrijf door zwaartekracht, en door de draaiing.

s) De meeste satellieten zijn gericht op de aarde. We gebruiken ze voor: Het weer, plaatsbepaling, hoogte metingen, internet, communicatie, indelen van landen etc.

De oerknal

De oerknal vond 15 miljard jaar geleden plaats. Alles wat in het heelal nu zit, kwam op dat moment vrij met een grote klap. Energie en materie was één geheel. Alles explodeerde uit elkaar en vanaf dat moment ontstond ruimte en tijd. Gevolgen van de oerknal zijn nog steeds waarneembaar.

Het uitdijen van het heelal vindt met grote snelheid plaats. Dat is te meten door het licht wat wij ontvangen. Met roodverschuiving wordt dat getoond (langere golflengtes)

 Alles draait tegen de klok in.

Zon

Midden in de zomer (rond 21 juni) gaat boven de poolcirkel de zon niet onder.

Komt op in het oosten gaat onder in het westen.

We krijgen seizoenen door de stand van de aarde ten opzichte van de zon.  De warmte en lichtstralen komen op verschillende plekken. De schuine draaias van de aarde zorgt ervoor, dat op het noordelijk halfrond in de zomer het licht "rechter" invalt op aarde waardoor het warmer is. In de winter valt het zonlicht schuiner in, dan is het kouder.

Een dag ontstaat, omdat de aarde in 1 dag om zijn as wentelt en daarbij telkens de helft verlicht in het zonlicht. De nacht is de schaduwzijde van de aarde.

De aarde draait in 1 jaar precies een rondje om de zon

 De zon gaat niet onder in de (mid-) zomer, omdat het zonlicht boven de poolcirkel continue invalt. Dit komt omdat de aardas naar de zon gericht is.

Standen van de maan

De maan is onze natuurlijke satelliet.

De maan beweegt om de aarde in ongeveer 27,3 dagen. Deze periode wordt een maand genoemd.

Gemiddelde afstand van de aarde = 380.000 km.

De maan heeft invloed op de aarde!!

Eb en vloed= aantrekkingskrachten van de maan (en de zon) + centrifuge effect van de maan om de aarde. (om de 6 uur wisselen) à er ontstaan 2 waterbergen door het verschil tussen de centrifuge kracht (= de kracht van de draaiing) en de maankracht.

kalenders zijn gebaseerd op bewegingen van de maan.:

doordat de maan in een maand tijd 1x om de aarde heen draait. (=maanden)

zons- en maansverduisteringen waarnemen.

Waarschijnlijk was een brok ingeslagen in de aarde. En de puin die daardoor loskwam heeft de maan kunnen vormen. ( een stuk aarde dus)

Ontstaan van het zonnestelsel.

Planeten en de maan.

5 miljard jaar geleden, werden gassen en stoffen samengetrokken en vormde een grote wolk. Deze ging steeds sneller ronddraaien waardoor in het midden alles werd samengeperst en ontstond er een enorme temperatuur (de zon). Ook ontstond door het ronddraaien de zwaartekracht stoffen en gassen die meer aan de buitenkant waren, gingen samen klonteren (verschillende planeten).

Belangrijke conclusie = het hele heelal is opgebouwd uit dezelfde atomen als alles hier op aarde.

In het midden staat de zon, om de zon draaien 8 planeten.

Mercurius – Venus – Aarde – Mars – Jupiter – Saturnus – Uranus – Neptunus .

Jupiter heeft 16 manen.

Venus en Mercurius worden binnen planeten genoemd, omdat ze dichter bij de zon staan (opgebouwd uit rots).

Alle andere planeten worden buitenplaneten genoemd (bestaan het meest uit gassen).

Planetoïden : Gordel van kleine tot grote rotsblokken (tussen Mars en Jupiter in).

Hoe verder een planeet van de zon staat, hoe langer het duurt om een rondje om de zon te draaien.  Een ‘jaar’ duurt dan langer.

Waarom worden er geen mensen naar andere planeten toegestuurd met ruimteschepen?

• De reis duurt te lang.
• Veel te veel stress en er kunnen teveel psychische problemen ontstaan.
• De leefomstandigheden zijn vervolgens niet geschikt op andere planeten. Dus moet je veel materialen meenemen van aarde om normaal en goed te kunnen verblijven.

Kortom: Het risico dat er iets gebeurd is groot en er zijn goede machines /robots die net zo goed onderzoek kunnen doen. Alleen het beschrijven van omstandigheden kan een mens beter.

Kometen, Meteorieten, Asteroïden

Kometen:  Bewegen zeer langgerekte banen om de zon, bestaat uit stof en ijs.

• Stofstaart ontstaat als de komeet in de buurt van de zon komt en er ijs verdamptà Daardoor ontstaat er een staart van zuurstofarm (=ijl) gas.
• Ionenstaart ontstaat doordat de zonnestraling het neutrale gas in de kern van de komeet ioniseert  à daardoor ontstaan ionen. En dan worden ze door de magnetische zonnekrachten uit de kern gezwaaid en zo ontstaat een lange staart.

Meteorieten/ Meteoren:

‘Vallende sterren’ zijn meteoren. Stofjes en steentjes botsen dan tegen de aarde. De lichtflits zie je door de wrijving die plaatsvindt in de dampkring (ze worden zichtbaar). De brokstukken die de tocht overleven heten meteorieten.

Asteroïden:

Bevinden zich in banen dichter bij de zon, dan de kometen. Ze bestaan uit steen en metalen.

Bestaan ook alleen maar uit steen en metalen en dus niet uit gas of waterijs.

De Komeet Halley:

Een van de bekendste en helderste periodieke kometen.

De komeet is vernoemd naar Edmond Halley, die voor het eerst het patroon in de verschijningen van deze komeet herkende en de terugkomst ervan voorspelde.

Hij zag namelijk de komeet op schilderijen en prentjes terug komen en ontdekte de periodiciteit van de komeet.

De Komeet Halley heeft een omlooptijd van ongeveer 76 jaar. De laatste passage van de aarde was in 1986, alhoewel de komeet toen nauwelijks met het blote oog te zien was.

In 2061 is de Komeet Halley weer te zien.

NASA wil de komeet TEMPEL-1 onderzoeken:

Waarom? à Ze leren niet alleen hoe een komeet in elkaar zit - is het een gruizige bal die door ijs bijeen blijft of een stevige rots - maar ontdekken ze ook de samenstelling van de oerwolk waaruit de zon ontstond.

Levensloop van sterren

Ster:

• GASWOLK: Gevormd uit samentrekking van een wolk met interstellaire materie (koud gas, stof à mn waterstof)
• PROTOSTER: Als de massa groot genoeg is dan zal door de gravitatie kracht de dichtheid steeds toenemen. De wolk trekt zich dan samen en dit heet gravitatie contractie(=samentrekken).
• Door die contractie komt er energie vrij waardoor de temperatuur stijgt.
• STER: Dan is de temperatuur hoog genoeg om kernfusie te veroorzaken à daar ontleent de ster zijn energie aan. Er ontstaat ook een gasdruk en die oefent zich uit naar buiten. En dat komt omdat de kernfusie alleen in de kern plaatsvindt.
• Stabiele periode:De gravitatie contractie die naar binnen gericht is, is gelijk aan de gasdruk die naar buiten gericht is. Als de fusie opraakt wordt de gasdruk ook minder waardoor de contractie zou winnen van de gasdruk. Maar nu gooit de ster zijn laatste beetje fusie-energie naar buiten waardoor de ster opzwelt en een hele hoge temperatuur krijgt à = RODE REUS.
• Wat er daarna met de ster gebeurd hangt af van zijn massa:

1)      < 2.5 x de massa van de zon: Witte DwergHij koelt af en krimpt ineen.

2)      > 2.5 x de massa van de zon: SupernovaDe ster explodeert en stort ineen tot een kleine en compacte brok materie met een hele hoge dichtheid.

àNeutronenster

à Zwartgat: Normaal zal je een zwart gat niet kunnen zien maar wel als de omliggende materie wordt aangetrokken of eromheen beweegt dan weet je dat er iets is, het zwarte gat dus. Dit is door de uitgestraalde röntgenstraling van de materie.

Verschil tussen de sterren en de planeten:

1)      Sterren wekken zelf energie op en zijn dus meestal

 warmer dan planeten.

2)      Planeten draaien om een ster heen.

3)      Een planeet is meestal kleiner dan een ster en  straalt

geen licht uit.

4)      Planeten kunnen ook bestaan uit vaste stoffen 

Van binnen naar buiten:

• Kern
• Stralingszone
• Convectiezone
• Fotosfeer
• Chromosfeer

De zon komt tot zijn einde:

Hij heeft nu nog maar de helft van de waterstofatomen die hij had over en deze helft gaat ook langzaam weg. Totdat er geen kernfusie meer kan zijn en dus wordt de zon groter en de temperatuur wordt extreem hoog. Op aarde kan dan geen leven meer zijn en al het water zal verdampen.

è De ster zal dan exploderen tot een supernova waarbij de helft van de zon waarschijnlijk de ruimte in wordt geschoten. = Neutronenster.

è De ster zal veel van zijn oppervlakte verliezen en er blijft dan een lichte ster over , de witte dwerg.

è De witte dwerg koelt langzaam af en heeft dan geen straling meer. (wel nog veel massa etc.)

De helderheid van de ster: eenheid = magnitude.

Indeling van sterren naar helderheid en temperatuur:

HR-Diagram:

Diagram waar Hertzsprung en Russell sterren hebben ingedeeld naar hun oppervlakte temperatuur en helderheid (magnitude).

( er is een hoofdreeks en de zon licht in het midden, alles rechts van de hoofdreeks zijn de reuzen en licht de dwergen.)

Temperatuur:

Rood = koel (3000 graden)

Geel = heter

Wit= nog heter

Blauw = heetst (50000 graden)

Letters van de spectraal klasse:

O à Blauw                                                        ezelsbruggetje: Oh, Be A Fine Girl, Kiss Me

B à Blauw wit

A à Wit

F à Geel wit

G à Geel (ZON)

K à Oranje

M à Rood

Melkwegstelsel:

Structuur van miljoenen lichtjaar groot en bestaat uit heeeel erg veel sterren en die liggen op grote afstand van elkaar.Pannenkoek

Het centrum is een zwart gat.

Samen met 30 andere stelsels behoort het melkwegstelsel tot de Lokale Groep.

Tussen de lokale groep en andere groepen bestaan er verbindingen: Clusters.

Die clusters zijn weer met elkaar verbonden tot een Supercluster en Superclusters vormen aan de randen een eindeloze super wanden met een honingraadstructuur.

Tussen deze muren liggen enorme vacuüms waarin zich geen ster bevindt.

Astronomie (= sterrenkunde):

Studie van de eigenschappen van materie in het heelal.

Zij halen hun informatie uit de straling die sterren uitzenden.

1)      Temperatuur van de ster(stralingskromme)

2)      Samenstelling van de ster (absorptielijnen) :

Ze vangen licht op van een ster en dat licht splitsen we in het spectrum(kleurenband).

Uit golflengtes van absorptie lijnen op ons spectrum haal je welke elementen onze sterren aanwezig zijn.

à In het spectrum van de zon haal je uit de absorptielijnen dat er helium, calcium, waterstof en ijzer aanwezig is.

Spectrum van de zon is de regenboog.

3)      Snelheid van de ster (dopplerverschuiving) :

Snelheid van de ster kun je meten door het dopplereffect.

Als de ster van ons af beweegt dan verschuiven de spectraallijnen richting rood. (meeste sterren dus van ons af: UITDIJEND HEELAL)

En als hij naar ons toe komt dan worden die lijnen violet. (paarsig).

Door die verschuiving te meten, meet je de snelheid van de “bron” de ster dus.

4)      Afstand van de ster tot de aarde:

Wordt gemeten door de parallaxverschuiving te meten nadat de aarde een halve baan om de zon gemaakt heeft.

5)      Snelheid waarmee de ster naar ons toe of van ons af gaat:

Gemeten door de roodverschuiving.

Hoe zie je aan de kleur van een ster welke temperatuur¹ en welke atomen² hij bevat deze heeft?

^1. Elk atoom zendt bij verhitting specifiek licht uit (fotonen) van een bepaalde kleur.    

^2. De absorptie lijnen geven aan welke atomen in de ster voorkomen, want de uitgezonden  fotonen van de aanwezige atoomsoorten zijn in de ster geabsorbeerd. Op het spectrum zie je dus zwarte lijnen. Elke zwarte lijn staat dus voor een atoomsoort, die in de ster aanwezig is.

Opdracht 12:

• Een CCD is een chip die bestaat uit vele lichtgevoelige cellen. Als er licht op valt, geeft deze cel een signaaltje naar het centrum van de chip, deze verwerkt het signaal en stuurt het naar de computer.
• Het is een belangrijke verbetering voor sterrenkundige waarnemingen. De CCD-chip zet het op de chip waargenomen beeld direct om in een digitaal beeld. Op die manier is het een stuk eenvoudiger en sneller om waarnemingen te bestuderen. Een CCD houdt bovendien van elke cel precies bij hoeveel licht erop valt. Ook is een CCD voor alle golflengten even gevoelig, terwijl een fotografische film dat niet is.
• De chip zet dus het waargenomen beeld direct om in een digitaal beeld wat dan gelijk doorgestuurd kan worden naar aarde.

Geschiedenis:

17^e eeuw: meer onderzoek gedaan naar het heelal omdat het vanaf toen mogelijk was doordat de wetenschappelijke apparatuur was verbeterd en dus nu berekeningen konden worden gemaakt.

Nu kom men waarnemingen met theoretische berekeningen combineren.

Voor de 17^e eeuw was er nog nooit onderzoek gedaan en waarnemingen werden mond tot mond verspreid en niemand wist of het werkelijk waar was.

Toen werd verteld dat de aarde een soort reuzenschildpad was op een andere reuzenschildpad en ook de sterrenbeelden werden gevormd : naar halfgoden (Cassiopeia, Cepheus, Andromeda etc.)

500 v. Chr. Was er een man die zei dat de aarde een plaat was die op een grote oceaan dobberde. En men dat dat de aarde met de mens centraal stond in het heelal.

Dit beeld werd vast gehouden tot de renaissance.

Kerk: het was niet de oerknal die de wereld ontwikkelde en de evolutie tot stand bracht maar god heeft alles geschapen à scheppingsverhaal.

Ook zij dachten dat de aarde het middelpunt was van het heelal (omdat god bij de aarde hoort en het belangrijkste en middelpunt is).

Ook dachten ze dat alles precies rond was en een 100 % ronde baan draaiden om de aarde en toen Galileï ontdekte dat dit niet zo was, was het heiligenschennis en vertekening van de werkelijkheid. 

Hiervoor wordt Galileï voor de rechter gedaagd en moet toegeven dat wat hij zag waanbeelden waren en niet waar was. Dit deed hij en ontkwam aan de brandstapel. Hij besloot verder door te gaan met zijn onderzoek maar er wel over te zwijgen.

Toen nam de invloed van de kerk af en toen mochten er onderzoeken gedaan worden zoals Galileï had gedaan.

Galileo Galileï was een van de eerste die een telescoop gebruikte. Hierna zijn nog meer telescopen gemaakt en zijn meer mensen gaan onderzoeken.

Hij ontdekte:

1)      Dat Jupiter 4 manen had en dus een eigen soort van zonnestelseltje

2)      Dat de aarde niet in het midden kon staan maar iets anders.

Nu zijn er meer ruimtetelescopen gekomen zoals Hubble Space Telescope (HST):

• Minder storende effecten vd dampkring
• Er kan meer informatie uit de beelden worden gehaald dan de oude

Opdracht 13:

Het geocentrisch wereldbeeld gaat uit van de aarde als centraal middelpunt van het universum. Het heliocentrisch wereldbeeld beschouwt de zon als middelpunt van ons universum.

Ruimtewedloop tussen USA en Rusland:

Tegelijkertijd werden er satellieten gebouwd. 

In die tijd werden satellieten kunstmanen genoemd in die tijd.

• USA: een lichte satelliet van 1.5 kilo
• Rusland: de spoetnik: 83.6 kilo à wordt ook gelanceerd
• Rusland: Laika was een hondje en die werd samen met de spoetnik 2 gelanceerd. Deze spoetnikken hadden allemaal nog geen wetenschappelijke apparatuur aan boord.
• USA: Explorer 1 : had wetenschappelijke apparatuur aan boord.

Projecten met mensen in de ruimte:

• (1961) - Eerste x dat er een mens in een baan om de aarde ging: Yoeri Gagarin
• (1962) - Mens 3x om de aarde heen: John Glenn (= Mercury project)
• (1965) - Amerikaanse Gemini project
• (1967) - Apolloproject
• (1969) - De eerste Amerikaanse Astronauten landden als eerste mensen op de maan
• (1976) - Eerste ruimtevoertuig dat in een baan om de planeet Mars heen ging
• In de jaren werden er velen voyagervluchten uitgevoerd om onderzoek te doen naar andere planeten en manen van ons
• (2004) - Landing op Titan (een maan van Saturnus)

Satellieten:

Als je wil de dat een satelliet blijft staan boven de aarde en een baan om de aarde kan bewegen dan moet je zorgen dat je een bepaalde snelheid hebt in die satelliet anders valt hij weer naar beneden.

Boven 800 km vanaf het aardoppervlak hebben de satelliet geen last meer van luchtwrijving

à Dit betekend dat hij niet wordt afgeremd en dus zijn baan om de aarde ongestoord kan doen.

Als hij niet boven de 800 km zit dan is er dus wrijving en zal de satelliet na verloop van tijd langzaam aan naar beneden komen en zal de satelliet bijsturing moeten hebben en tot slot moeten worden vernietigd voordat hij de aarde nadert.

275 km: omlooptijd ± 90 minuten. Voor bijv. spionage doeleinden.

36000 km: omlooptijd ± 24 uur. Op deze hoogte zitten satellieten voor grootschalige weerpatronen en communicatie( dan kan je over de hele wereld communiceren anders maar over een deel van de wereld).

à Deze satelliet zal dus altijd boven dezelfde plaats blijven hangen omdat hij met gelijke    snelheid beweegt als de aardrotatie. Dus hangt de satelliet steeds boven dezelfde plek van de aarde.

Satellieten worden gebruikt voor:

• Tv, radio, telefoon, internet (=communicatie)
• Weer: ze maken beelden van de aarde per tijdseenheid en dan kan je op die manier door foto’s het weer voorspellen
• GPS: Plaatsbepaling = navigatie.
• Spionagedoeleinden
• Hoogtes van bergen en dieptes van oceanen te bepalen

De beste plaats om een satelliet te lanceren is op de evenaar, want dan profiteer je van de grootste baansnelheid van de aarde en krijg je een extra snelheid mee. Het is er vaak goed weer. Lanceren is gaat het beste als het windstil is.

2 redenen waarom het voor Europa belangrijk is om een eigen stelliet navigatie systeem te hebben:

• Als er een conflict zou ontstaan tussen Europa en de Verenigde Staten dan zou Europa zonder GPS komen te zitten. Onafhankelijkheid van V.S. dus!
• Het is ook een economische afhankelijkheid, die ons kwetsbaar maakt.

In de ruimte zijn ook ruimtestadions waar experimenten kunnen worden uitgevoerd.

Rusland : MIR en de Sojoez 4 & 5

USA : Apollo

Internationaal (4 lidstaten) : ISS

è Rusland en USA hebben een samenwerkingsverband van de ESA

Leven van een Astronaut:

Het leven in de ruimte is zwaar en vermoeiend. Maar het is noodzakelijk voor goed onderzoek dat mensen het doen, goed getraind zijn en goede spullen hebben.

• Voedsel en zuurstof te kort. à  Kan opgelost worden door recyclen dmv planten(fotosyntese)
• Lichaam kan niet goed omgaan met gewichtloosheid. à Oplossing is spieroefeningen doen.
• UV-straling. à Oplossing is het ruimteschip maken van isolatiemateriaal.
• Snelle vermenigvuldiging van bacteriën. à Hygiënische discipline.
• Problemen met afstand schatting. à Meten van de afstanden.
• Psychologische problemen. à Ontspanning is de oplossing.
• Meteorieten en brokstukken. à Stevigere ruimtepakken en ruimtevaartuig.
• Buitenaardse bacteriën. à  Extra isolatie en luchtsluizen.

STERREN:

De poolster is het middelpunt van de sterren, hij veranderd niet van punt dus je zal het kunnen zien als een soort van draaias.

Je ziet hiernaast in de afbeelding het middelpunt van alle sterren een stipje. Deze foto is genomen met een camera met een hele grote sluitertijd dus elke ster beweegt hier zoals je ziet behalve de “polaris” = de poolster.

• Circumpolaire sterren: zijn de sterren die niet onder gaan.
• Ze bevinden zich tussen de poolster en de horizon in.
  • De aarde draait in 24 uur om zijn as. 360 graden dus in 24 uur. In 1 uur draait de aarde dus 15 graden.
  • De afstand van de zon tot de aarde heeft de astronomische eenheid en wordt afgekort met AE.
• Astrologie: Ontstaan in Mesopotamië (7^e tot de 5^e eeuw v. Chr. Tot stand gekomen - kleitabletten)
• Men wilde heel graag weten hoe ze de toekomst konden kennen en dachten dat je in de hemel kon lezen van de goddelijke wil was. Maar om dat goed te kunnen lezen moest zijn voldaan aan 2 voorwaarden : 1) Je moest het kunnen opschrijven (spijkerschrift)

             2) Er moesten mensen zijn die belangrijk genoeg waren om het te kunnen lezen.

Sterrenbeelden:

• De hemelbaan is opgebouwd uit 12 sterrenbeelden = dierenriem of zodiak.
• Gedurende een jaar lijkt de zon om de maand in een ander sterrenbeeld van de dierenriem te staan.
• Dus als je bijv. sterrenbeeld “maagd” is stond de zon in het sterrenbeeld maagd toen je geboren werd.

Waarom is astrologie geen wetenschap, kun je uitleggen met argumenten:

Omdat je het niet kan testen en het niet per se vast staat.

De astrologen kregen steeds meer kennis over de echte beweging van de hemellichamen en daardoor viel de mythologie van de astrologie mn door Copernicus toen hij aantoonde in 1500 dat de aarde deel uit maakte van een zonnestelsel.

En er is te weinig ECHT over bekend, het zijn allemaal aannames.

 BIOSFEER:

 De aarde: (bol)

D enige planeet in het zonnestelsel waar leven op voorkomt.

Dit leven is afhankelijk van 4 evenwichtssystemen die de aardkorst beïnvloeden.

1)      De hydrosfeer: dit systeem bevat ijs, rivieren, zeeën, meren, oceanen

2)      De atmosfeer: alle luchtlagen in de dampkring

3)      De lithosfeer: het gesteente, zowel vast als vloeibaar

4)      De biosfeer: de planten en dieren (+mensen maar dat is ook een dier)

De dampkring: (±100 km hoog & eindigt ± 150 km hoog) = atmosfeer

Om de aarde is een heel dun lucht laagje dat is de dampkring of atmosfeer

Hoe verder je van het aardoppervlak af gaat hoe ijler de lucht wordt.

ijlere lucht: de lucht met minder zuurstof dan normaal.

IJle lucht is lucht met een lage dichtheid. Het percentage zuurstof (ca. 21%) blijft hetzelfde, maar aangezien de dichtheid lager is zal er minder zuurstof per volume-eenheid aanwezig zijn. Om dezelfde hoeveelheid zuurstof binnen te krijgen als op zeeniveau, moet je dus sneller in- en uitademen.

De dampkring is als het ware een beschermend schild. Het beschermt de aarde tegen meteorieten (=paraplu) en ultravioletstraling van de zon (=zonnebril).

Mn de ozonlaag (op 30 km hoogte) absorbeert deze straling, hierbij komt warmte vrij.

Zonne-energie:

Van alle instroom aan zonne-energie aan de aarde wordt 25% meteen teruggekaatst naar de ruimte. De rest wordt gebruikt om de atmosfeer en het aardoppervlak te verwarmen en de rest lekt weg naar de ruimte.

NETTO: straalt de aarde evenveel energie uit als ze van de zon ontvangt. Daarom blijft de temperatuur op aarde gelijk.

Leven op aarde kan maar binnen een bepaald dun laagje:

De temperatuur op het aardoppervlak is precies goed voor ons. Wanneer je naar boven zal gaan dan wordt de lucht: 1) Te ijl

                               2) Te koud

En wanneer je meer naar binnen gaat in de aardkorst dan wordt het te warm.

De temperatuur stijgt 1ºC per 30 m dalen in de aardkorst.

Opdracht 1:

Hoeveel % qua opp. Is Nederland van het totale aardoppervlak?

42 00 / 510 000 000 × 100% = 0,0081%

duizend               (10³)                                    

quadriljoen        (10²⁴)

miljoen                (10⁶)                                    

quadriljard         (10²⁷)   

miljard                 (10⁹)

biljoen                 (10¹²)                                   

1 Mton = (10⁹ kg) (1 miljard kilogram)

biljard                   (10¹⁵)                                   

triljoen                 (10¹⁸)

triljard                  (10²¹)

Opdracht 2:

Een ton komt overeen met 1 000 kg (dus niet 100 000!! zoals bij een geld-eenheid).

Je gaat 1200 m de aardkorst in, hoeveel is je temperatuur dan?

De temperatuur stijgt met één graad Celsius bij elke 30 meter :

Dus 40 ºC + de begintemperatuur voordat hij de aardkorst in ging.

(bij een gemiddelde begintemperatuur van 15 ºC komt er dus 55 ºC uit )

Opdracht 3:

Hoe koud is de Mont Blanc? (± 8 km)

Ongeveer - 48 ºC (zie bovenstaand diagram).

Hoe heet die manier van aflezen zoals je hierboven hebt gedaan?

Interpoleren.

Temperatuur gaat omlaag, omhoog, omlaag, omhoog. Hoezo is dit?

Normaal: het hoe hoger hoe kouder.

Maar: Op de plekken waar veel straling wordt geabsorbeerd door de atmosfeer ontstaat warmte. 

In de thermosfeer en de ozonlaag wordt veel straling geabsorbeerd een dus wordt de temp hoger.

Invloed van mensen op het milieu en het systeem van de aarde en ernstige gevolgen kunnen hebben:

1)      De ozonlaag

2)      Versterkte broeikaseffect

3)      Uitputtende gebruik van grondstoffen

à Ernstige gevolgen voor de mens, dier, plant

Ozonlaag:

Ligt in de stratosfeer (zie afb.)

De Ozonlaag is een deel van de dampkring en ligt op zo’n 30 km hoogte.

Hij absorbeert ultravioletstraling en hierbij komt warmte vrij.

è De aarde warmt op

Gat in de ozonlaag:

De ozonlaag reageert met verschillende gassen en dan is de laag aangetast en wordt de concentratie ozon lager en dan neemt dus ook de bescherming af.

(oa CFK’s : Chloorfluorkoolwaterstoffen)

• koelmiddel voor koelkasten en diepvriezers                                                             
• Drijfgas in spuitbussen                                                                
• Productie van piepschuim

De Uv-straling maakt in CFK’s losse Chloor atomen vrij, de chloor atomen zetten de ozon om in losse zuurstofmoleculen (O₂) zonder dat daarbij ook losse zuurstofatomen ontstaan (O) en kunnen er dus ook niet opnieuw O₃ worden terug gevormd (ozon).

è De ozonlaag wordt dunner

En dat geeft veel problemen voor het leven op aarde (huidkanker, te warm)

Indien er een gat in de ozonlaag is kan er meer ultraviolette straling doorheen naar het aardoppervlak en geeft het meer schade aan levende organismen. Oa huidkanker.

En wordt de aarde warmer.

Het duurt 30 tot 40 jaar voordat de CFK’s de stratosfeer hebben bereikt.

Wanneer gestopt wordt met productie van CFK’s dan zullen de laatst uitgestoten CFK’s pas tientallen jaren later de ozonlaag bereiken. Afbraak van ozon zal plaatsvinden tot de laatste CFK’s de ozonlaag hebben bereikt.

Politiek:

De CFK’s kunnen nu verboden worden voor velen landen en dit geeft politieke problemen.

Nu willen bedrijven die altijd al CFK’s in hun producten hadden hiermee doorgaan natuurlijk en zij gebruiken de 3^e wereld landen om door te kunnen gaan met hun producten te maken. Omdat in de 3^e wereld landen de controle op CFK’s minder streng is.

Broeikaseffect:

De zonnestraling die dringt gemakkelijk door de dampkring heen waardoor de aarde opwarmt. Maar doordat de aarde een beschermende laag met broeikasgassen(bijv. CO₂) om zich heen heeft verlaten de verwarmende moleculen de aarde niet zomaar. Hierdoor blijft de warmte op aarde stabiel =broeikas.

Versterkte Broeikaseffect:

Als er een hogere concentratie broeikasgassen komt vanaf de aarde (CO₂) dan laat het de zonnestraling vanaf de ruimte nog gemakkelijker door en houdt het de warmtestraling vanaf de aarde tegen.

 Opwarming vd aarde

De ‘onnatuurlijke’ toename van de hoeveelheid broeikasgassen is mogelijk te wijten aan menselijk handelen. Door het op grote schaal verbranden van fossiele brandstoffen komen grote hoeveelheden koolstofdioxide (CO₂)  in de atmosfeer terecht.

Kyoto-verdrag:

Verdrag tussen alle landen van de hele wereld.

( USA doet niet mee ) ~ Amerika heeft de hoogste uitstoot van CO₂ ter wereld.

De CO₂ uitstoot moet in 2010 terug gebracht worden tot 8% onder het niveau van 1990.

Opdracht 7:

Extrapolatie. Een grafiek op basis van een veronderstelling (dus geen werkelijke meetwaarden) door trekken naar de toekomst.

Bij No Action: Dat betekend dat er geen maatregelen genomen worden en dan zal de CO₂ uitstoot nog steeds toenemen.

With Energy Roadmap: Dat zal de afname in uitstoot van CO₂ zijn als er maatregelen worden getroffen om het Kyoto-doel te bereiken.

‘Kyoto Goal’: Het Kyoto-doel, dat wil zeggen de uitstoot in 2010 terugbrengen tot 8% onder het niveau van 1990.

Het diagram laat duidelijk zien wat er aan CO₂ uitstoot wordt bespaard als we ons houden aan de ‘energy roadmap’ op weg naar het Kyoto-doel. Het verschil (de besparing) bevindt zich tussen de opgaande lijn en de neergaande lijn.

Overbevolking en voedsel:

Iedereen zal dus 2 kinderen moeten krijgen wil je dat de bevolkingsgroei stabiel is en dus geen overbevolking komt.

Voetafdruk:

De voetafdruk (ook wel mondiale of ecologische voetafdruk genoemd) is de ruimte die we per persoon innemen op aarde. Deze ruimte wordt berekend op basis van jouw levensstijl. Alles wat je consumeert kost namelijk ruimte. Eten en drinken neemt bijvoorbeeld ruimte in beslag, omdat het verbouwd en vervoerd moet worden. Maar ook papiergebruik (denk aan bomenkap) en energieverbruik (CO₂ uitstoot) kosten veel ruimte.

Duurzame landbouw:

 groene revolutie(= ontwikkeling in de landbouw waarbij een verhoging van de opbrengst van landbouwgewassen)

belangrijke factoren: de plant en zijn voedsel

vb:         selectie van planten en dieren die het meest opleveren

                plantenveredelaars ( graansoorten met betere hogere opbrengst garantie)

Bemesting:

Voor de groene revolutie is meer kunstmest nodig om steeds weer opnieuw de grond te verrijken.

Kunstmest is duur en kan alleen door de rijkeren betaald worden. Armen moeten grond verkopen of stoppen met verbouwen! Aversie tegen kunstmest. Vandaar een alternatief: groen bemesting.

Groenbemesting = bacterien inplantenresten die bij het omploegen de grond verbetert( stikstof verbindingen maakt)

Genetische verandering van gewassen:

Planten zo op genetisch nivo bewerken dat ze zelf hun stikstof uit de lucht kunnen omzetten in de benodigde stikstofverbindingen.

Opdracht 11 c/d/e/f

3 maatregelen om de landbouwproductie te verhogen:

                1 Landontginning (bijvoorbeeld bosgebied omvormen tot landbouwgebied).

                2 mechanisering en ontwikkeling van nieuwe technieken;

                3 genetische manipulatie van gewassen.

3 problemen die ontstaan bij te grote bevolking en de oplossingen

1 Huisvesting;   oplossen door hoogbouw (flats) of verhuizen naar minder druk gebied.

2 Infrastructuur; oplossen door verbetering van het openbaar vervoer en meer wegen.

3 Voedsel;          oplossen door zie vorige vraag

Als de boeren zoveel als ze kunnen mogen gaan produceren zal er wel een hogere productie zijn maar zal er ook overbemesting zijn en zullen natuurgebieden verdwijnene en wordt de kwaliteit van de productie slechter.

Verbruik van Energie

De groeiende wereldbevolking heeft steeds meer energie nodig