# NaSk — Hoofdstuk 7 - Heelal
Bron: Toets-Mij (Heelal)

Vraag 1

Beantwoord de volgende vraag.
Beantwoord de volgende vragen. 
Wat is de oorzaak van de verschillende seizoenen? Leg uit. (§7.1)
Noem de acht namen van de planeten, in volgorde van hun afstand tot de zon (van dichtbij tot ver weg). (§7.2) 
Met welk apparaat kan je de luchtdruk meten? En met welke eenheid wordt de luchtdruk aangegeven? (§7.3)
Wat is een lichtjaar? (§7.4)

De schuine stand van de aardas is de oorzaak van de verschillende seizoenen. Als het noordelijke halfrond meer naar de zon gekeerd is, is het daar zomer, terwijl het op het zuidelijke halfrond dan winter is. Een half jaar later is de situatie precies omgekeerd.
De juiste volgorde van de planeten is: Mercurius, Venus, de aarde, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.
Met een barometer kan je de luchtdruk meten. De eenheid voor de luchtdruk is hectopascal (hPa).
Een lichtjaar is de afstand in km die het licht aflegt in één jaar. Afgerond komt een lichtjaar overeen met $9,46 \cdot 10^{12}\ km$.

Vraag 2

Beantwoord de volgende vraag.
Zijn de volgende beweringen waar of niet waar? 
Net als de sterren beweegt de zon in een grote boog van het oosten naar het westen. (§7.1)
Planeten bewegen in een cirkel rond de zon. (§7.2)
Satellieten blijven dezelfde rondjes rond de aarde draaien omdat er weinig moleculen zijn die de beweging afremmen. (§7.3)
De zon is de grootste ster die ooit is ontdekt. (§7.4)

Waar.
Niet waar, planeten bewegen in een ellips – een soort afgeplatte cirkel – rond de zon.
Waar.
Niet waar, er bestaan sterren die veel meer licht en (andere) straling uitzenden dan onze zon.

Vraag 3

Beantwoord de volgende vraag.
De maan draait om de aarde heen en heeft invloed op de aarde. Zo is de maan verantwoordelijk voor eb en vloed.
Is de maan hetzelfde als een ster? Leg uit. (§7.1)
Noem een verschil tussen een nieuwe maan en een volle maan. (§7.1)
Welke vier speciale schijngestalten (fasen) heeft de maan? Teken ze en zet de juiste naam onder elke schijngestalte. (§7.1)

Nee, de maan is niet hetzelfde als een ster. De maan geeft namelijk zelf geen licht – de maan wordt verlicht door de zon. 
Een nieuwe maan is niet zichtbaar vanaf de aarde. Dat komt doordat de maan tussen de aarde en de zon in staat en de donkere kant naar de aarde is toegekeerd.
Een volle maan is volledig verlicht. Dan staat de maan aan de andere kant van de aarde en kijken we tegen het verlichte deel van de maan aan.
De maan heeft vier speciale schijngestalten (zie onderstaande afbeelding):
Nieuwe maan
Volle maan
Eerste kwartier (wassende/groeiende maan)
Laatste kwartier (afnemende maan)

Vraag 4

Beantwoord de volgende vraag.
Behalve de aarde bewegen er nog zeven andere planeten rond de zon. 
Wat zijn de twee grootste verschillen tussen een planeet en een ster? (§7.2)
Noem de vier reuzenplaneten in ons zonnestelsel. (§7.2)
Waarom gebruiken astronomen de eenheid “astronomische eenheid (AE)”? (§7.2)
De dichtstbijzijnde ster bij ons zonnestelsel is Proxima Centauri. Deze ster staat op $40,21 \cdot 10^{12}$ kilometer van ons zonnestelsel vandaan. Bereken de afstand in AE. Rond af op één getal achter de komma. Gebruik $1\ AE = 150 \cdot 10^6\ km$. (§7.2)

De twee grootste verschillen tussen een planeet en een ster zijn:
Als je door een telescoop kijkt, blijft een ster een punt. Een planeet wordt dan echter een schijf met een eigen, kenmerkend uiterlijk.
Sterren hebben een vaste plaats aan de sterrenhemel, maar planeten bewegen zich (in elk hun eigen tempo) door de twaalf sterrenbeelden heen.
De vier reuzenplaneten in ons zonnestelsel zijn Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.
Astronomen gebruiken de eenheid “astronomische eenheid (AE)” om afstanden in het heelal snel met elkaar te kunnen vergelijken. Als je de afstand in kilometers zou weergeven, dan moet je veel schrijven!
Gegeven:
Afstand = $40,21 \cdot 10^{12}\ km$
$1\ AE = 150 \cdot 10^6\ km$.
Gevraagd:
Afstand = ? AE
Formule:
$\text{afstand in AE} = \frac{\text{afstand in km}}{150 \cdot 10^6}$
Berekening:
Hoe vaak past 1 AE in $40,21 \cdot 10^{12}\ km$?
$\frac{40,21 \cdot 10^{12}}{150 \cdot 10^6} = 268066,66\dots \ AE$
Conclusie:
Proxima Centauri ligt op $268\ 066,7\ AE$ afstand van ons zonnestelsel.

Vraag 5

Beantwoord de volgende vraag.
De aarde heeft, net als veel andere planeten, een atmosfeer.
Wat is de atmosfeer? (§7.3)
De lucht bestaat uit meerdere gassen. Welke twee gassen hebben het grootste aandeel? (§7.3)
Wat zijn de twee functies van koolstofdioxide? (§7.3)

De atmosfeer is het mengsel van gassen dat de buitenste laag van een planeet vormt.
Stikstof en zuurstof zijn de twee gassen die het grootste gedeelte van de lucht uitmaken.
De twee functies van koolstofdioxide zijn:
De planten hebben koolstofdioxide nodig om te groeien.
Koolstofdioxide zorgt ervoor dat de atmosfeer de warmte kan vasthouden en de aarde op een leefbare temperatuur blijft.

Vraag 6

Beantwoord de volgende vraag.
De Mount Everest is de hoogste berg ter wereld en is bijna 9000 meter hoog. Op de top van de berg is de luchtdruk nog maar een derde van die op zeeniveau.
Waarom is de luchtdruk op de top van de Mount Everest zo laag ten opzichte van het zeeniveau? (§7.3)
De luchtdruk op de top is 330 hPa. Reken dit om naar Pa. (§7.3)

De afstand tussen de top van de Mount Everest en de bovenkant van de atmosfeer is kleiner dan de afstand tussen het zeeniveau en de bovenkant van de atmosfeer. Er drukt dus minder lucht op de top van de Mount Everest, dus is de luchtdruk laag.
Gegevens:
$Luchtdruk = 330\ hPa$
$1\ hPa = 100\ Pa$
Gevraagd:
$Luchtdruk = ?\ Pa$
 
Formule:
$\text{luchtdurk in Pa} = \text{luchtdruk in hPa} \times 100$
Berekening:
$330 \times 100 = 33\ 000\ Pa$
Conclusie:
De luchtdruk is $33\ 000 Pa$.

Vraag 7

Beantwoord de volgende vraag.
De Poolster is een heldere ster die aan de noordelijke hemelpool staat. 
Hoe kan je zien op onderstaande foto dat deze foto richting het noorden genomen is? (§7.4)
De schatting is dat de Poolster op een afstand staat van ongeveer 447 lichtjaar. Hoeveel kilometer is dat? 1 lichtjaar komt overeen met $9,46 \cdot 10^{12}\ km$. Rond af op één getal achter de komma. (§7.4)
Bron: 
Pexels.com

Je kan zien dat de foto richting het noorden genomen is, omdat het lijkt alsof de sterren om een centrale ster lijken te draaien. Deze centrale ster heet ook wel de Poolster. 
Gegeven:
$Afstand = 447\ lichtjaar$
$1\ lichtjaar = 9,46 \cdot 10^{12}\ km$
 
Gevraagd:
$Afstand = ?\ km$
Berekening:
$447 \times 9,46 \cdot 10^{12} = 4,23 \cdot 10^{15}\ km$
Conclusie:
De Poolster staat op een afstand van $4,2 \cdot 10^{15}\ km$.

Vraag 8

Beantwoord de volgende vraag.
De Stonehenge is een prehistorisch monument in Engeland. Op de langste dag van het jaar (21 juni) komt de zon precies op boven de “Heel Stone” van Stonehenge, zodat het licht door de stenen op een rechte lijn naar binnen schijnt.
In New York gebeurt iets soortgelijks: op twee dagen per jaar komt de zon precies recht tussen de straten van Manhattan op. Dat wordt ook wel “Manhattanhenge” genoemd, zie onderstaande foto.
Bron: 
Wikimedia Commons
Waarom is de stand van de zon op 21 juni zo speciaal? (§7.1)
Als je de schaduw van een rechtopstaande stok zou meten op 21 juni rond het middaguur in Nederland, is die dan lang of kort? Leg uit. (§7.1)

De stand van de zon is op 21 juni zo speciaal, omdat het dan de langste dag (en de kortste nacht) is. Dit heet ook wel de zomerzonnewende. 
De schaduw is op 21 juni kort, omdat de zon dan hoog aan de hemel staat. Hoe hoger de zon, des te korter is de schaduw.

Vraag 9

Beantwoord de volgende vraag.
De planeten in ons zonnestelsel staan op verschillende afstanden van de zon. Hieronder zie je de gemiddelde afstand van drie planeten tot de zon:
Mercurius: 58 miljoen kilometer
Aarde: 150 miljoen kilometer
Jupiter: 778 miljoen kilometer
Maak een schaaltekening van deze drie planeten op een lijn. Geef aan welke schaal je gebruikt. (
Tip: gebruik hiervoor een leeg A4-tje.
) (§7.2)
Wat valt je op aan de verdeling van de planeten in het zonnestelsel? (§7.2)
Neptunus staat op een afstand van 4 500 miljoen kilometer tot de zon. Is het dan mogelijk om alle planeten van ons zonnestelsel op schaal op één A4-tje te tekenen? (De langste zijde van een A4-vel is 29,7 cm.) (§7.2)

Toelichting tekening:
Om een schaaltekening te maken van Mercurius, de Aarde en Jupiter, moeten we eerst een geschikte schaal bedenken. 
De afstanden zijn makkelijk te delen door 50, dus we kiezen voor een schaalverdeling van $1\ cm ≙ 50\ miljoen\ kilometer$.
We rekenen de afstanden om met de schaalverdeling:
Mercurius: $58 : 50 = 1,16\ cm$
Aarde: $150 : 50 = 3,00\ cm$
Jupiter: $778 : 50 = 15,56\ cm$
We trekken een lijn met onze liniaal van minstens 16 cm en tekenen de zon en de planeten op deze lijn:
Op 0 cm zetten we een kruisje voor de zon.
Op 1,2 cm van de zon zetten we een kruisje voor Mercurius.
Op 3,00 cm van de zon zetten we een kruisje voor de Aarde.
Op 15,6 cm van de zon zetten we een kruisje voor Jupiter.
Het valt op dat de binnenste planeten veel dichter bij elkaar staan dan de buitenste planeten. De ruimte tussen de planeten groeit naarmate je verder van de zon komt.
Nee, het is niet mogelijk om alle planeten van het zonnestelsel op schaal op één A4-tje te tekenen.
Neptunus staat op een afstand van 4 500 miljoen kilometer. Als we dezelfde schaal als bovenstaande opdracht zouden aanhouden, dan zou de afstand $4\ 500 : 50 = 90\ cm$ zijn op papier.
90 cm is langer dan de langste zijde van een A4-vel (deze is 29,7 cm). Je zou dus minstens vier A4-vellen naast elkaar nodig hebben.

Vraag 10

Beantwoord de volgende vraag.
In 2018 stuurde Elon Musk, eigenaar van SpaceX, een Tesla de ruimte in. De Roadster heeft één passagier (een pop – hij heet Starman) en in de auto is er een radio ingebouwd, waaruit onder andere het nummer “Space Oddity” van David Bowie te horen is. 
Bron: 
Wikimedia Commons
Zal het nummer te horen zijn in de ruimte? Leg uit. (§7.3)

Het nummer is niet te horen in de ruimte, omdat er in de ruimte vacuüm is (er is geen lucht). (Er is dus geen tussenstof aanwezig om de trillingen, die uit de autoradio komen, door te geven.)

Vraag 11

Beantwoord de volgende vraag.
De dichtstbijzijnde ster bij het zonnestelsel is Proxima Centauri.
Proxima Centauri bevindt zich op 4,25 lichtjaar van ons zonnestelsel vandaan. Bereken hoeveel kilometer dit is. (§7.4)
Stel dat er een buitenaards wezen leeft op een planeet op 203 miljoen lichtjaar van de aarde. De alien heeft een extreem goede telescoop waarmee hij de aarde kan bekijken. Wat zou de alien dan zien? Leg uit. Gebruik onderstaande tabel. (§7.4)
Tijdperk
Tijdsindeling
Ontwikkeling leven op aarde
Archean Eon
4 tot 2,5 miljard jaar geleden
Ontstaan eerste bacteriën
Protezoïcum
2,5 miljard tot 541 miljoen jaar geleden
Ontstaan en toename van meercellig leven
Paleozoïcum
541 tot 252 miljoen jaar geleden
Ontwikkeling vissen, ongewervelde zeedieren en de eerste op het land levende planten en dieren
Mesozoïcum
252 tot 66 miljoen jaar geleden
Opkomst van de dinosaurussen en zeereptielen.
Cenozoïcum
66 miljoen jaar geleden tot heden
Ontwikkeling van de zoogdieren en gewervelde landdieren. Opkomst van de mens (laatste 11 700 jaar).

Gegeven:
$aantal\ lichtjaar = 4,25$
Het licht reist met een snelheid van 300 000 kilometer per seconde
 
Gevraagd:
$aantal\ kilometers = ?$
Berekening:
Eerst het aantal seconden in een jaar uitrekenen:
$365\ dagen \times 24\ uur \times 60\ minuten \times 60\ seconden = 31\ 536\ 000\ seconden\ in\ een\ jaar$
Daarna uitrekenen hoeveel kilometer het licht aflegt in een jaar:
$31\ 536\ 000\ seconden \times 300\ 000 = 9\ 460\ 800\ 000\ 000\ kilometer\ in\ een\ jaar$
Ten slotte het aantal kilometers uitrekenen dat overeenkomt met 4,25 lichtjaar:
$9\ 460\ 800\ 000\ 000\ kilometer \times 4,25 = 40\ 208\ 400\ 000\ 000\ kilometer$
Conclusie:
4,25 lichtjaar komt overeen met een afstand van 40 208 400 000 000 kilometer (ongeveer 40,2 biljoen kilometer).
Als de alien op 203 miljoen jaar afstand naar de aarde zou kijken, dan zou hij dinosaurussen en zeereptielen zien (tijdperk Mesozoïcum).
Het licht doet er 203 miljoen jaar over om van de aarde bij de planeet te komen. De alien ziet dus het licht dat 203 miljoen jaar geleden van de aarde vertrok: hij kijkt letterlijk 203 miljoen jaar terug in de tijd.

Vraag 12

Beantwoord de volgende vraag.
Op 29 maart 2025 vond er een bijzonder verschijnsel plaats: een gedeeltelijke zonsverduistering! Deze was alleen te zien in delen van Amerika, Europa, Afrika en Rusland. Op 7 september 2025 zal er ook een volledige maansverduistering plaatsvinden die in Nederland en in België zichtbaar is.
Bij een maansverduistering staat de aarde tussen de zon en de maan in. Maak een schets van een zonsverduistering. (§7.1)
Waarom kunnen we niet elke maand een zonsverduistering of maansverduistering zien, ook al draait de maan elke maand om de aarde? 
Tip: denk aan het ecliptisch vlak. 
(§7.1)

Bij een maansverduistering wordt de maan ‘verduisterd’. De aarde staat dan tussen de zon en de maan in. (De maan reflecteert normaliter het zonlicht en dat kan dus niet bij een maansverduistering.)
Er is niet elke maand een zonsverduistering of maansverduistering te zien, omdat de baan van de maan schuin staat ten opzichte van de baan van de aarde om de zon als we kijken naar het ecliptisch vlak van de aarde. De maan staat dus meestal een beetje boven of onder de lijn tussen de aarde en de zon.