Navigation 2
- right
- rightlower
Planeetat ovat aurinkoja kiertäviä taivaankappaleita. Ne ovat syntyneet tihentyvästä pilvestä yhdessä aurinkonsa kanssa, ikään kuin ylijääneestä aineesta. Eri aurinkokuntien planeettojen syntymistilanteet ovat olleet hyvin vaihtelevia. Oman aurinkokuntamme planeetat ovat keskenään erilaisia, kuten ovat varmasti muidenkin aurinkokuntien planeetat. Kokonsa puolesta ne kuitenkin voidaan jakaa kahteen pääryhmään: maankaltaiset planeetat ja jättiläisplaneetat. Maankaltaisilla planeetoilla on kiinteä pinta ja ne ovat kooltaan pieniä. Jättiläisplaneettojen pinta on kaasua tai nestettä. Niiden halkaisija on moninkertainen maankaltaisten planeettojen halkaisijaan verrattuna. Planeetoilla voi olla myös kuita. Kuva esittää koulun käytävän seinälle maalattua planeettakaaviota (kuva IH, Finland).
Tavoite: Tutustua planeetan syntyyn ja olemukseen. Opetella luonnossa planeettojen havainnoimista. Vertailla oman aurinkokuntamme planeettojen ominaisuuksia keskenään. Etsiä tietoja muiden aurinkokuntien planeetoista.
Tutkimuksia: Etsitään kirjallisuudesta tai Internetistä tietoa tähden ja sen ympärille mahdollisesti syntyvän planeettakunnan syntyvaiheista. Keskustellaan aurinkokunnan rakenteesta, aineen jakautumisesta sekä kaikkien aurinkokuntaan kuuluvien osien liikkeistä. Kerrataan oman aurinkokuntamme tunnetuimpien kappaleiden nimet.
Tämän jälkeen keskitytään tutkimaan vain planeettoja. Viisi sisintä Maahan näkyvää planeettaa, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus, tunnettiin jo antiikin aikana. Tähtitieteilijät seurasivat niiden liikkeitä ja merkitsivät muistiin niiden paikkoja tähtiin nähden. Erityisesti kirkkaana aamu- ja iltatähtenä loistava Venus on ikuistettu muinaisiin piirroksiin ja kalliomaalauksiin. Myös kirkkaana näkyvä Jupiter on ollut helppo havainnointikohde kaikille tähtitaivaan tarkkailijoille. Uranus, Neptunus ja Pluto löydettiin vasta kaukoputken keksimisen jälkeen.
1) Opetellaan ensin kaikki planeetat oikeassa järjestyksessä. Muistutetaan oppilaita Pluton kohtalosta: se siirrettiin kääpiöplaneettojen joukkoon muutama vuosi sitten. Samalla voidaan kerrata myös planeettojen tunnukset sekä kuiden määrä. Nimeltä tunnetuista kuista voidaan tehdä luettelo.
2) Tutkitaan planeettataulukkoa ja yritetään löytää erilaisuuksia ja yhtäläisyyksiä muutamien muuttujien suhteen. Tavallisimpia muuttujia ovat halkaisija, etäisyys Auringosta, kiertoaika ja pyörähdysaika. Syvennetään käsitteitä maankaltainen planeetta ja jättiläisplaneetta. Keskustellaan kunkin planeetan akselin kallistumasta eli inklinaatiosta. Keskustellaan myös planeettojen liikkeiden erikoistapauksista, kuten poikkeavasta pyörimissuunnasta.
3) Oppilaat jaetaan pieniin ryhmiin ja jokaiselle ryhmälle annetaan yksi planeetta lähempiä tutkimuksia varten. Ryhmä selvittää lähdeaineiston avulla planeetan koostumusta pinnalla ja ytimessä. Samalla pohditaan planeetan värin merkitystä: mistä aineista väri voisi olla peräisin. Tuloksien perusteella voidaan piirtää mahdollisimman todenmukainen kuva planeetasta luokan seinälle.
4) * Tutkitaan taulukosta planeettojen etäisyyksiä Auringosta. Testataan etäisyyden laskemiseen keksittyä matemaattista lauseketta, joka tunnetaan mm. Titiuksen-Boden lain nimellä. Kaavassa a= 0,4 + 0,3 x 2n muuttujan n arvo Venukselle on 0, Maalle 1, Marsille 2 jne. Merkuriukselle 2n on merkittävä nollaksi. Yllättävää on se, että Marsin ja Jupiterin välissä on ehkä ollut planeetta, nyt siinä on pienistä kivistä koostuva asteroidivyöhyke. Näin ollen Jupiterin n-arvo on 4. Kirjallisuudesta löytyvistä valmiista taulukoista nähdään, että kaavan avulla lasketut etäisyysarvot noudattavat melko hyvin todellisia arvoja.
5) * Valitaan taulukosta kaksi planeettaa, joiden kiertoradan muodot poikkeavat toisistaan. Lasketaan eksentrisyyden perusteella planeetan elliptiset halkaisijat ja piirretään planeettojen radat samaan kuvaan kynää ja suljettua narusilmukkaa käyttäen. Keskustellaan oppilaiden kanssa ratojen muodosta.
6) * Valitaan pari kolme kummankin planeetan radan pistettä, joiden koordinaatit luetaan kuvaan sijoitetusta koordinaatistosta. Testataan näiden koordinaattien avulla ellipsiyhtälön toteutuminen.
Menetelmät: Kirjallisuudesta ja Internetistä saatavien planeettatietojen avulla luodaan mielikuva planeettojen olemuksesta, sijainnista ja liikkeistä. Piirretyt kuvat ja graafiset esitykset selventävät tilannetta.
Materiaalit: Kirjallisuus, piirustuspaperia, värejä, askarteluvälineitä.
Pohdittavaa: Ellipsien piirtämisen yhteydessä voidaan pohtia elliptisyyden merkitystä planeetan kierrossa Auringon ympäri. Lisäksi voidaan keskustella Maan radan vähäisen elliptisyyden vaikutuksesta Maan oloihin. Vaikea kysymys pohdittavaksi on myös planeettojen keskinäinen vaikutus toistensa ratoihin.
Tulosten tarkastelua: Kirjallisuudesta löytyvät tiedot planeetoista ovat tunnettuja ja moneen kertaan tutkittuja, niitä ei kannata kyseenalaistaa luokan arjessa. Ratojen elliptisyyttä on syytä tarkastella ja niistä keskustella enemmänkin. Jos todellisuudessa soikeus esimerkiksi Maan radalla on alle piirretyn viivan luokkaa, niin onko sitä syytä edes ottaa huomioon ja vaikuttaako se yhtään mihinkään planeettamme olemassaolossa?
Vinkkejä: Ellipsin piirtäminen on sekä hauskaa että opettavaista. Tässä yhteydessä voi kerrata enemmänkin ellipsin matemaattisia saloja ja näin tehdä palvelusta matematiikan opetukselle!
Asiasanoja: Planeetta, kiertorata, kiertoaika, pyörähdysaika, inklinaatio, elliptinen rata, kuu.
Previous page: Aurinkokunta
Seuraava sivu: Maankaltaiset planeetat