Inhalt Dossier und Lernziele

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2 Inhalt Dossier und Lernziele Das Sonnensystem im Überblick Wie entstand unser Sonnensystem? Du kannst beschreiben, wie unser Sonnensystem entstanden ist. Du kennst und verstehst die Begriffe Stern, Planet, Mond, Asteroid, Komet und Galaxie. Unser Sonnensystem Du kennst die Reihenfolge der Planeten unseres Sonnensystems. Entfernungen im Sonnensystem Du weisst, welche Distanz die 1 AE (Astronomische Einheit) misst. Der Planet Erde Die Atmosphäre der Erde Du kennst die verschiedenen Schichten der Erdatmosphäre Das Erdinnere Du kennst alle Schalen des Erdinneren Orientierung auf der Erde: Kontinente, Ozeane und Gebirge Kontinente und Ozeane Du kennst und erkennst alle 7 Kontinente und die 3 Ozeane der Erde Du kannst ein Säulendiagramm erstellen Kulturerdteile Du weisst, was der Begriff Kultur bedeutet Du weisst, wo die Kulturerdteile liegen Ozeane, Meere und Meeresteile Du weisst, wo alle 3 Ozeane und die wichtigsten Meere (Hudsonbai, Golf von Mexiko, Mittelmeer, Nordsee, Ostsee, Barentssee, Beringmeer, Südchinesisches Meer, Golf von Bengalen, Rotes Meer) geographisch liegen Du weisst, wo die 5 grössten Inseln der Welt geographisch liegen Berge und Gebirge Du weisst, wo die wichtigsten Gebirge (Rocky Mountains, Appalachen, Anden, Atlasgebirge, Ural, Kaukasus, Himalaya) und Berge (Denali, Aconcagua, Kilimandscharo, Mount Everest) geographisch liegen Globus und Satellitenaufnahmen interpretieren Du erkennst, was Globus- und Satellitenaufnahmen zu sehen ist Seite

3 Das Sonnensystem im Überblick Die Erde ist nicht allein im All: Seit langem beobachten die Menschen Sonne, Mond und Sterne am Himmel. Dabei haben sie schon früh entdeckt, dass sich einige Sterne bewegen. Diese wandernden Sterne wurden beobachtet und ihre Wege verfolgt. Doch lange Zeit verstand man ihre Bewegungen nicht bis vor etwa fünfhundert Jahren ein Mann mit dem Namen Nikolaus Kopernikus das Rätsel löste: Die Erde und die wandernden Sterne sind in Wirklichkeit Planeten, die alle in verschiedenem Abstand um die Sonne kreisen. Wie entstand unser Sonnensystem? Aufgabe 1: Fülle den Lückentext aus. Asteroiden - drehen glühen Kollisionen - Kometen Licht Milchstrasse - Monde - Planeten rotierte Sonne Bild: NASA / JPL-Caltech Aus einer Gas- und Staubwolke, die sich zu... begann, bildete sich unser Sonnensystem vor etwa 4.6 Milliarden Jahre. Die Materie verdichtete sich dabei immer mehr. In der Mitte formte sich die... Der Druck in ihrem Inneren erhöhte sich und löste schliesslich eine Kettenreaktion aus, bei der Energie freigesetzt wurde. Der junge Protostern begann zu... und Wärme und... abzustrahlen. Der Rest der Materie... immer schneller um die junge Sonne herum und bildete eine flache Scheibe. Darin verklumpten sich die Materieteilchen und zogen andere an, so wurden unsere... geformt. Was sich nicht zu Planeten formte, schwirrte zunächst auf teils chaotischen Bahnen durch das junge Sonnensystem Himmelskörper aus Gestein wie die..., aber auch grosse Brocken aus einem Gemisch von Eis und Staub: die.... In dieser frühen Phase kam es häufig zu..., Asteroiden schlugen auf Planeten und Monde ein und bildeten dort Krater. Bei der Kollision grosser Himmelskörper wurden gewaltige Mengen an Materie von den Planeten abgetrennt, so bildeten sich die.... Diese kreisen um Planeten. Die Sonne ist nur einer etwas 300 Milliarden Sternen, die alle zusammen die... bilden: unsere Heimatgalaxie. Ausser der Milchstrasse gibt es noch Milliarden von anderen Galaxien!

4 Aufgabe 2: Kreuze an, ob die folgenden Aussagen richtig oder falsch sind. 1. Ein Stern ist ein Himmelskörper, der von selber leuchtet. 2. Die Sonne bewegt sich um die Planeten. 3. Die Erde ist ein Planet. 4. Kometen bestehen aus Gestein. 5. Krater auf Planeten und Monde entstehen, wenn grosse Himmelskörper zusammenstossen. 6. Monde kreisen um Sterne. 7. Galaxien entstehen prinzipiell wie Sonnensysteme. Unser Sonnensystem Auftrag 3: Schreibe die Namen der Planeten in die Felder Auf der Sonnenseite wird es bis 467 C warm und auf der Rückseite bis 183 C kalt Dies ist der sogenannte Morgen- und Abendstern, obwohl er ja gar kein Stern ist Ca. zwei Drittel der Oberfläche sind mit Wasser bedeckt. Die untere Atmosphäre besteht zu 22.9% Sauerstoff Der rote Planet. Es wird vermutet, dass hier vor Millionen vor Jahren Flüsse und vielleicht sogar Leben gegeben hat Der berühmte rote Punkt dieses Gasplaneten ist ein gigantischer Wirbelsturm Die 6 Hauptringe dieses Gasplaneten sind zwar breiter als die Erde, aber gerade mal 1 km dick Auch dies ist ein Gasplanet, und er besitzt ähnlich wie Saturn ein relativ deutliches Ringsystem Der äusserste Planet ist ebenfalls ein Gasplanet und benötigt 165 Jahre für einen Umlauf um die Sonne 4

5 Zwischen den Mars und Jupiter liegt ein Asteroidengürtel, der Grossteil der bisher bekannten Asteroiden und Zwergplaneten des Sonnensystems befindet sich in diesem Bereich. Mittlerweile hat man über 600'000 dieser Himmelskörper entdeckt. Zahlreiche Kometen ziehen weit draussen, jenseits der Planeten im sogenannten Kuipergürtel (ausgesprochen: Keupergürtel ) ihre Bahnen um die Sonne wobei manche von ihnen gelegentlich ins Innere des Sonnensystems wandern und dann in der Nähe der Sonne den typisch leuchtenden Schweif ausbilden. Noch weiter draussen ist die Oortsche Wolke, eine Ansammlung von kleinen Körpern aus Eis, Gestein, Staub und Kohlenstoff. Auftrag 4: Überlege Dir einen Merksatz für die Reihenfolge der 8 Planeten, der aus den Anfangsbuchstaben der Planetennamen besteht und mit dem Planeten Merkur beginnt. Die Entfernungen im Sonnensystem Das Grössenverhältnis der Abbildung des Sonnensystems (vorherige Seite) stimmt zwar, aber die Planeten liegen viel, viel weiter auseinander! Für eine korrekte Darstellung der Entfernung müsste das Blatt eine Länge von ungefähr 1.5 km haben! 5

6 Mitmach-Experiment: Wir malen gemeinsam als Klasse das Sonnensystem genauer die Sonne und die Planeten sowie den Erdmond mit Kreide draussen auf! Als Massstab wird dabei die Entfernung der Erde zur Sonne Millionen = 1 Astronomische Einheit = 1 AE mit 1 Meter angesetzt. Die mittlere Entfernung von der Sonne: Merkur: 0.40 m Jupiter: 5.20 m Venus: 0.70 m Saturn: 9.50 m Erde: 1.00 m Uranus: m Erdmond: 0.30 cm von der Erde entfernt Neptun: m Mars: 1.50 m Kuipergürtel: m Asteroidengürtel: m 6

7 Der Planet Erde Die Atmosphäre der Erde Ursprünglich kommt das Wort Atmosphäre aus der griechischen Sprache. Mit dem Begriff Atmosphäre ist die Gashülle von Planeten, vor allem die der Erde gemeint. Die Gashülle der Erde lässt sich auch als Lufthülle bezeichnen. Die Luft, die die Erde umgibt, besteht zu etwa 78% aus Stickstoff, zu 21% aus Sauerstoff sowie zu weniger als 1% unter anderem aus Edelgasen, Kohlendioxid und Wasserdampf. Die obere Grenze der Erdatmosphäre lässt sich nicht genau festmachen. Ebenso wie die Erde sich in zirka 24 Stunden um sich selbst und in etwa einem Jahr um die Sonne dreht, bewegt sich ihre Atmosphäre. Die Erdanziehungskraft sorgt in der Regel dafür, dass Gase der Erdatmosphäre nicht in den Weltraum verschwinden. Die Luft ist nicht schwerelos, sondern hat Gewicht und übt damit Druck aus. Der Luftdruck ist in Erdbodennähe am stärksten und nimmt mit der Höhe über der Erdoberfläche ab. Die Atmosphäre hält Wärme auf der Erde zurück und bietet zudem Schutz vor den gefährlichen Sonnenstrahlen. Grob differenziert wird die Atmosphäre der Erde in vier Schichten aufgeteilt. Die tiefstgelegene Schicht ist die Troposphäre, die bis etwa 12 Kilometer hoch reicht. In dieser Schicht ereignet sich überwiegend das Wettergeschehen. Die Temperatur nimmt mit der Höhe ab, auf über - 50 C. Auf die Troposphäre folgt die Stratosphäre, die sich bis ca. 50 Kilometer über der Erde erstreckt. Im oberen Bereich der Stratosphäre steigt die Temperatur auf etwa 0 C an. Dass es in der Stratosphäre so warm ist, liegt daran, dass hier die Strahlen der Sonne durch die Ozonschicht aufgenommen werden. Die nächste Schicht ist die Mesosphäre, sie geht bis zu einer Höhe von etwa 85 Kilometern. In der Mesosphäre fällt die Temperatur auf fast -100 C ab. Die Thermosphäre, die bis zu einer Höhe von rund 500 Kilometern vorhanden ist, bildet die vierte Hauptschicht der Erdatmosphäre. Im Bereich der Thermosphäre erhöht sich die Temperatur bedingt durch die hochenergetische Sonnenstrahlung gewaltig und zwar tagsüber auf über 1700 C in den äussersten Ausläufern. Nach der Thermosphäre kommt mit der Exosphäre der Übergang in den luftleeren Weltraum. Die Exosphäre wird meistens nicht als eine Schichte angesehen und gewöhnlich nicht der Erdatmosphäre zugerechnet. 7

8 Aufgabe 1: Textverständnis. Welche der folgenden neun Aussagen zum Text sind richtig, welche sind falsch? Kreuze entsprechend an und verbessere die falschen Aussagen a) Als Atmosphäre wird die Gashülle von Planeten bezeichnet, besonders die Lufthülle der Erde. b) Der Hauptbestandteil der Luft ist Sauerstoff. c) Die obere Grenze der Erdatmosphäre liegt bei 1000 km Höhe. d) Die Erdatmosphäre nimmt an der Rotation der Erde teil. e) Die Schwerkraft der Erde bewirkt, dass die Erdatmosphäre nicht in den Weltraum entweicht. f) Die Atmosphäre schützt gegen Strahlen der Sonne und bewahrt die Wärme auf der Erde. g) In der Atmosphäre steigt der Luftdruck mit der Höhe über der Erde. h) In der Atmosphäre wechseln sich Schichten mit niedrigen und hohen Temperaturen ab. i) Das Wettergeschehen spielt sich hauptsächlich in der mittleren Schicht der Erdatmosphäre ab. 8

9 Aufgabe 2: Interpretation Abbildung. Beantworte die folgenden Fragen zur Abbildung. a) In welcher Schicht befindest Du Dich, wenn Du mit dem Flugzeug in die Ferien fliegst?... b) In welcher Schicht befinden sich die Satelliten?... c) Auf ungefähr welcher Höhe fliegen Heissluftballone?... d) In welcher Schicht/Schichten findest Du das Phänomen der Polarlichter?... e) Was könnten die Worte Tropo-, Strato- und Mesopause bedeuten? f) Sind die Wetterphänomene richtig eingezeichnet? Begründe Deine Antwort Das Erdinnere Der Aufbau der Erde spielt für zahlreiche Prozesse, die wir an der Erdoberfläche wahrnehmen eine wichtige Rolle. Vulkanaktivitäten, das Magnetfeld der Erde und die Bewegung der Kontinente haben alle ihren Ursprung im Inneren der Erde. Da das Erdinnere nicht direkt erforscht werden kann, haben Wissenschaftler vor allem über die Ausbreitung von Erdbeben- und künstlich erzeugten Stoßwellen den inneren Aufbau der Erde enträtselt. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Erde in mehrere Schalen gegliedert ist (Schalenmodell). Der Erdkern wird von einem Mantel und dieser wiederum von einer Kruste umgeben. Da innerhalb von Kern, Mantel und Kruste die physikalischen und chemischen Eigenschaften stark variieren, werden sie jeweils noch weiter untergliedert. Die Temperaturund Druckverhältnisse ändern sich von der Erdoberfläche zum Erdkern. Grundsätzlich steigen sie mit der Tiefe deutlich an, was in einigen Bereichen zum Aufschmelzen von Gesteinen führt. Für die obere Kruste gilt eine Temperaturerhöhung von zwei bis drei Grad Celsius auf 100 Meter Tiefe. Im Inneren der Erde liegen die Temperaturen wahrscheinlich zwischen 4000 und 6000 Grad Celsius. 9

10 Aufgabe 3: Welche Erdschicht liegt wo? Beschrifte die Grafik. Aufgabe 4: Welche Erdschichten sind flüssig? Markiere sie farbig. Erdkruste Tiefe: 0 bis max. 65 km Zustand: Fest Temperatur: bis 1000 C Ist der Teil der Erde, den wir sehen können. Die sichtbaren Landmassen gehören ebenso zur Erdkruste, wie der Meeresboden. Unterer Erdmantel Tiefe: 700 bis 2900 km Zustand: Fest Temperatur: 1000 bis 3700 C Ähnlich wie in einer Lava-Lampe erhitzt sich in größeren Tiefen des Erdmantels das Gesteinsmaterial, es steigt auf zur Erdkruste, kühlt sich dabei ab und versinkt wieder. Dieser Vorgang wird Konvektion genannt. Äusserer Kern Tiefe: 2900 bis 5100 km Zustand: Flüssig Temperatur: 3700 bis 4300 C Er besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel. In dieser elektrischen Flüssigkeit entsteht das Erdmagnetfeld. Innerer Kern Oberer Erdmantel Tiefe: 5100 bis 6370 km Zustand: Fest Temperatur: bis 6000 C Der innere Kern besteht zu über 75% aus Eisen. Die Hitze im inneren Erdkern entsteht durch den radioaktiven Zerfall von Elementen und ist der Motor für die Bewegungen im Erdinneren, für die gewaltigen Kräfte, die uns in Form von Erdbeben oder Vulkanausbrüchen bedrohen, uns aber auch Energie liefern. Tiefe: ~ 10 bis 700 km Zustand: Teilweise plastisch (Lava ist ein Beispiel für einen plastischen Stoff), fest Temperatur: ~ 1000 C Weil sich der obere Erdmantel bewegt, bewegt sich auch die Erdkruste. Die einzelnen Platten schwimmen wie Inseln auf dem oberen Erdmantel. 10

11 Orientierung auf der Erde: Kontinente, Ozeane und Gebirge Orientierung auf der Erde Der weitaus grösste Teil (71%) unserer Erdoberfläche wird von Wasserflächen gebildet. Deshalb wird die Erde auch als der blaue Planet bezeichnet. Die drei Weltmeere Atlantik, Pazifik und Indischer Ozean werden als Ozeane bezeichnet. Die Landmassen werden in 7 Kontinente gegliedert. Lange Zeit haben die Menschen nicht gewusst, dass sie auf einer Kugel leben. Sie dachten, die Erde sei eine Scheibe. Erst mutige Seefahrer lieferten den Beweis für die Kugelgestalt der Erde. Einer von ihnen war Magellan, dessen Mannschaft im Jahre 1522 von der ersten Weltumseglung zurückkehrte. Magellan überlebte die erste Weltumseglung nicht. Kontinente und Ozeane Aufgabe 3: Überprüfe deine Kenntnisse zu den Himmelsrichtungen. Ergänze die Sätze. Europa liegt... von Afrika. Der Atlantische Ozean grenzt im... an den Doppelkontinent Amerika. Der Kontinent... befindet sich nordöstlich von Antarktika. Der... Ozean grenzt an Südasien. 11

12 Aufgabe 4: Erstelle ein Säulendiagramm zu den Flächengrössen der 3 Ozeane und 6 Kontinente (Amerika als Grosskontinent). Ozeane Fläche Kontinente Fläche Pazifischer Ozean 180'000'000 km² Asien 44'000'000 km² (Pazifik) Atlantischer Ozean 106'000'000 km² Amerika 42'000'000 km² (Atlantik) Indischer Ozean (Indik) 75'000'000 km² Afrika 30'000'000 km² Antarktika 14'000'000 km² Europa 10'000'000 km² Australien & Ozeanien 9'000'000 km² 12

13 Kulturerdteile Nicht nur Erdteile (Kontinente) sondern auch Kulturerdteile werden unterschieden. Ein Kulturerdteil ist ein grosser Raum auf der Erde, der durch eine zumindest ähnliche Kultur(landschaft) und Lebensweise der Menschen gekennzeichnet ist. In der Regel ist der Kulturerdteil durch eine bzw. mehrere Hochkulturen stark geprägt. In der Regel werden 10 Kulturerdteile unterschieden: Europa, Lateinamerika, Nordamerika, Orient, Ostasien, Ozeanien, Russland, Schwarzafrika, Südasien und Südostasien. Das Wort Kultur stammt aus der lateinischen Sprache: cultus/lat. = Anbau, Lebensweise, Verehrung. Mit dem Wort Kultur ist die Gesamtheit der Leistungen der jeweiligen Menschen beispielsweise Anbau von Pflanzen, Religion, Kunst gemeint. Aufgabe 5: Betrachte die Karte unten und notiere hier welches die 10 aufgezeichneten Kulturerdteile sind In der Realität überlappen und vermischen sich die Kulturerdteile: 13

14 Ozeane, Meere und Meeresteile Auftrag 6: Trage bitte die Namen der Meere und Meeresteile ein! Auftrag 7: Die fünf grössten Inseln der Erde sind, der Grösse nach geordnet: Grönland (A), Neuguinea (B), Borneo (C), Madagaskar (D) und die Baffin-Insel (E). Trage die Buchstaben auf der Weltkarte ein. 14

15 Berge und Gebirge Auftrag 8: Trage bitte die Namen der Berge und Gebirge ein! 1 (6198 m) (6959 m)... 14(5633 m)... 3 (4421 m) (5199 m) (5452 m)... 11(5895 m)... 17(8872 m)... 6 (5700 m) (3776 m)... Globus- und Satellitenaufnahmen interpretieren Aufgabe 9: Kannst du erkennen, welche Kontinente (noch) zu sehen sind?

16 Aufgabe 10: Erstelle die Legende mit Hilfe des Atlas. 1. Meer Kontinent Kontinent Insel Meer Halbinsel Meer Halbinsel Kontinent Insel Kontinent Meer Meer Meer Kontinent Insel... 16

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