Ideeën voor actief leren
Exoplaneten en de zoektocht naar leven vormen de 'frontier' van de moderne sterrenkunde (Domein F2 en B1). Leerlingen in klas 6 VWO maken kennis met de vernuftige methoden waarmee we planeten rond andere sterren ontdekken, zoals de transitmethode en de radiële snelheidsmethode. Ze leren hoe minieme variaties in sterlicht of kleine 'wiebelingen' van een ster het bestaan van een verre wereld verraden. Dit onderwerp combineert geavanceerde instrumentatie met fundamentele wetten van de fysica.
Activiteit 01
Leerlingen krijgen echte data van een ster met een passerende planeet. Ze berekenen uit de dip in de lichtintensiteit de straal van de planeet en uit de periode de afstand tot de ster met de derde wet van Kepler.
Hoe detecteer je een planeet die lichtjaren van ons verwijderd is?
Activiteit 02
Leerlingen krijgen een lijst met gassen gevonden in een atmosfeer. Ze bespreken in paren of deze gassen bewijs zijn voor leven of ook door geologische processen (vulkanisme) verklaard kunnen worden.
Wat is de bewoonbare zone rondom een ster?
Activiteit 03
Groepen presenteren een door hen onderzochte exoplaneet (bijv. TRAPPIST-1e of Proxima b). Ze leggen uit hoe deze ontdekt is en waarom deze wel of niet in de bewoonbare zone ligt.
Welke biosignaturen zoeken we in de atmosfeer van een exoplaneet?
Enkele opmerkingen over deze eenheid onderwijzen
Pas op voor deze misvattingen
We kunnen exoplaneten direct zien door een telescoop, net als Mars of Jupiter.
Exoplaneten staan veel te ver weg en worden overstraald door hun ster. Bijna alle ontdekkingen zijn indirect (meten van effecten op de ster). Alleen in zeer zeldzame gevallen is 'direct imaging' mogelijk.
De bewoonbare zone betekent dat er gegarandeerd leven is.
Het betekent alleen dat de temperatuur vloeibaar water toelaat. Factoren zoals atmosfeer-samenstelling, magnetisch veld en straling van de ster zijn minstens zo belangrijk. Leerlingen leren dit door verschillende variabelen te wegen.
Methodes gebruikt in dit overzicht
Satellietbanen en aardobservatie
Leerlingen passen de gravitatiewet van Newton toe om satellietbanen te berekenen. Ze bestuderen hoe aardobservatiesatellieten data verzamelen over klimaat en vegetatie.
8 methodologies
Levensondersteunende systemen in de ruimte
Het ontwerpen van gesloten ecosystemen voor langdurige ruimtemissies. Leerlingen integreren kennis van fotosynthese, waterzuivering en gasuitwisseling.
8 methodologies