Hoofdstuk 0 Aardwetenschappen
Betekenis systeem
Een systeem heeft de volgende kenmerken:
Dynamisch: reageert continu op verstoringen
Heeft één of meer aandrijfkrachten
o Welke binnen systeem aarde? zon (uitwendig) en inwendige warmte van de
aarde (inwendig)
Inwendige warmte bestaat uit (1) restwarmte ontstaan warmte en (2)
productie van warmte door radioactieve elementen
Opgebouwd uit samenhangende subsystemen
Toestand, gevoeligheid en budget: stabiliteit
Een systeem kent verschillende karakteristieken
Toestand systeem (dia 42):
o Metastabiel: kleine verstoringen zullen situatie niet laten veranderen, grotere
wel
o Instabiel: kleine en grote verstoringen zorgen voor verandering in situatie.
o Stabiel: zelfs bij grote verstoring zal situatie gelijk blijven
Gevoeligheid (dia 44): weerstand die geboden kan worden tegen instabiele
systemen.
o Dia 44: vierkant geeft meer weerstand dan zeshoek of cirkel
Budget systeem: grootten van reservaten van systemen
o Bijvoorbeeld waterbudget van de aarde (dia 47)
Waterbudget bestaat uit reservaten als o.a. gletsjers, verdamping, zeeën
en rivieren etc.
Het “Systeem” aarde
Het systeem aarde is één dynamisch geheel:
Dynamisch: onderdelen zijn continu in beweging en veranderen
o Voorbeeld onderdelen: oceanen, atmosfeer en aardkorst
o Voorbeeld verandering: Top Mount Everest bestaant uit waterafgezet
kalksteen, vroeger stond de berg dus nog onder water veranderende
situatie
Geheel: er zijn koppeling tussen verschillende deelsystemen die samen één
geheel vormen.
o Samenspel tussen atmosfeer, hydrosfeer, biosfeer en lithosfeer
Bijv. vegetatieverschil tussen zomer en winter
o Koppelingen kennen ook eigen tijdsschaal:
Bijv. zeespiegelstijging (100.000 jaar), klimaatverandering (10-1000
jaar), aardbeving (uur) en vulkaanuitbarsting (jaar)
, Hoofdstuk 1 Kosmologie en het ontstaan van de
aarde
Paragraaf 2 Beeld van het Universum
Structuur Universum
Vroeger (Romeinse tijd) werd gedacht dat het Universum, ruimte met alles wat
hierbinnen valt, was ontstaan door de kracht van mythische goden en godinnen.
Later (middeleeuwen en renaissance) ging men hier verder op door en ontstonden
verschillende theorieën:
Geocentrisch model: de aarde bevindt zich, zonder beweging, in het centrum
van het heelal, terwijl de maan en andere planeten in cirkelvormige banen
eromheen draaien. Dit alle binnen een schil van sterren. F1.3a blz. 19
Heliocentrisch model: de aarde en andere planeten draaien rondom de zon,
die als centrum van het universum wordt gezien. F1.3b blz. 19
Tegenwoordig berust dit ontstaan op de wetenschappelijke kosmologie.
Volgens dit principe bestaat het universum uit twee onderdelen: (1) de
materie, substantie waaruit object bestaat (2) energie, het vermogen om
zichzelf of de omgeving te kunnen veranderen.
o Massa: hoeveelheid materie
o Zwaartekracht: de aantrekkingskracht die de ene massa uitoefent op de
andere massa
Gecombineerd met de theorie van het Heliocentrisch model
Sterren en melkwegstelsels
Een ster bestaat uit een immense bol gloeiend gas dat intense energie uitstraalt.
Melkwegstelsel: verzameling sterren die door zwaartekracht bij elkaar wordt
gehouden. De zon, een ster, is 1 op de 300 miljard sterren in het
melkwegstelsel. F1.4 blz. 21
Zonnestelsel
Het zonnestelsel bestaat uit de zon met de hieromheen draaiende planten.
Planeet: object dat rond de aarde draait en door zijn zwaartekracht alle
materiedeeltje rondom zijn baan naar zichzelf heeft getrokken.
o Pluto: heeft zijn baan niet vrijgemaakt, dus geen planeet
o Momenteel bestaat het zonnestelsel uit 8 planeten: Mercurius, Venus,
Aarde, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. F1.5 blz. 21
Maan: vast object dat rondom een planeet draait, verschillend aantal per
planeet. Variërend in grootte, samenstelling en oppervlakte.
o Bedekking opp. met kraters door ontbreken van plaattektoniek + atmosfeer
Asteroïde: relatief klein, rotsachtig of metalen object dat rondom de zon draait
o Dwergplaneet: asteroïde met diameter > 900 km, bijv. Pluto en Eris
,Planeten kunnen worden opgedeeld in twee soorten:
Aardse Planeten: de vier kleinere planeten dichter bij de zon, bestaand uit
een metalen bol omringd door een aardkorst
o Andere namen zijn: terrestrial planeten, binnenplaneten
o Mercurius, Venus, Aarde en Mars
Gasplaneten: de vier grotere planeten, bestaand uit vooral gassen als
waterstof en helium
o Andere namen zijn: Jovian planeten, Jupiter planeten, buitenplaneten
o Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.
Paragraaf 3 Vorming van het Universium
Doppler Effect
Wanneer een bron beweegt, zal de frequentie en golflengte van het geluid of licht
veranderen. Dit zorgt voor een andere waarneming van dezelfde bron.
Beweegt een bron verder van het object, dan zal de golflengte worden
vergroot en wordt de frequentie lager, doppler Effect. F1.9a blz. 26
Bijv. bij het verder weg bewegen van een rood object zal de rode kleur
steeds roder worden. Beweegt een object naar de bron tot, dan zal hij als
blauw worden ervaren F1.9b blz. 26
“Explaining Universe Theory”: planeten die naar de aarde bewegen hebben een
blauwe verandering, planeten die van de aarde af bewegen hebben een rode
verandering.
Verdere planeten bewegen sneller van ons af (F1.10 blz. 27) , waardoor zijn
een meer rodere verandering hebben.
Planeten dichterbij bewegen minder snel van ons af, waardoor zij een minder
rode verandering hebben.
Let op! Dit Dopple Effect, met de rood- en blauwverschuivingen, is een bewijs
van het optreden van de “Big Bang”
Bigbang Theorie
Theorie die vertelt dat 13,8 miljard jaar gelegen het heelal is ontstaan uit een enorm
hete punt. Door de eerste afkoeling konden waterstof atomen worden gevormd,
waaruit ook helium werd gevormd (Big Bang nucleosynthese). Na verdere
afkoeling konden ook andere moleculen worden gevormd. Moleculen konden
uiteindelijk worden samengevoegd tot de vorming van nevels.
Geboorten van sterren
Vorming vaste object aantrekking elementen naar object groei object
snellere draaiing maakt van schijf bol druk en temperatuur in bol stijgt vorming
protoster temperatuur stijgt verder waterstofatomen reageren reactie maakt
veel energie los ontstaan ster F1.11 blz. 27
Supernova: productie van explosie ster
, Paragraaf 4 Vorming van planeten
Vorming van planeten en Aarde-maan systemen blz. 34
1. Vorming nevel vanuit waterstof en helium van BBT en zwaardere materialen
van sterexplosies
2. Vorming protoplanetaire schijf doordat zwaartekracht gas en stof naar
binnen trekt. Deze gloeiende bal (protozon) vormt centrum van de schijf
3. Vorming zon. Stof concentreert zich in de binnen ringen, terwijl ijs zich
concentreert in de buitenringen. De protozon blijft stijgen in temperatuur,
totdat hij ontbrandt en fusiereactie beginnen. Het wordt de zon.
4. Vorming planetesimalen: stof en ijs botst tegen elkaar en blijven plakken
5. Vorming planeten: groei planetesimalen door botsingen, waarbij binnenin
elementen vloeibaar worden.
6. Hervorming planeet: door zwaartekracht wordt de planeet hervormd en
ontstaat een korst en mantel
7. Botsing van protoplaneet: planeet botst met protoplaneet, waarbij puin ring
vormt rondom de planeet
8. Vorming van maan: vanuit puinring ontstaat de maan
9. Vorming atmosfeer: atmosfeer ontstaat vanuit vulkanische gassen,
hydrosfeer ontstaan door afkoeling aarde, waardoor water condenseert en
door regen de oceanen vult.
Paragraaf 5 Het universum
Reis richting de aarde
Wanneer naar de aarde wordt in volgorde van groot naar klein de volgende
onderdelen doorkruist: Oortwolk --> Heliosfeer --> Kuipergordel. Hierna volgende
de buitenplanten, asteroïdengordel en binnenplaneten.
De Oortwolk F2.1a blz 42 is een wolk van ijzige objecten die is overgebleven na
de vorming van het zonnestelsel. Deze wolk draait om de zon in een gebied
buiten de heliosfeer.
De Heliosfeer F2.1b blz 42 is een bubbelachtig gebied in de ruimte waarin
zonnewinden de meeste interstellaire atomen heeft weggeblazen.
De Kuipergordel F2.1c blz 42 is een diffuse ring van ijzige objecten,
overgebleven na de vorming zonnestelsel. Deze ring draait om de zon buiten de
baan van Neptunus.
