Der Mars – unser Nachbar im All

Der Mars – unser Nachbar im All Übung

• Bestimme die Funktion, die man hinter den Linien auf der Marsoberfläche vermutete.

  Tipps

  Diese Theorie ging davon aus, dass der Mars bewohnt ist.

  Der Astronom Percival Lowell nahm an, dass diese Strukturen von Marsbewohnern gebaut wurden, um den trockenen Planeten zu bewässern.

  Lösung

  Hinter den Strukturen auf der Marsoberfläche wurde ein Kanalsystem vermutet. Es sollte der Bewässerung des trockenen Planeten dienen und einzelne marsianische Städte miteinander verbinden.

• Nenne wichtige Aspekte der Suche nach „Leben auf dem Mars“.

  Tipps

  Die Geschichte der Raumfahrt begann mit dem ersten Erdsatelliten im Jahr 1957.

  Die Mariner-Sonden der NASA (National Aeronautics and Space Administration oder deutsch: Nationale Aeronautik- und Raumfahrtbehörde) dienten der Erforschung erdähnlicher Planeten unseres Sonnensystems.

  Das Viking-Programm der NASA erforschte den Mars in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts.

  Bereits einfachere Lebensformen als Mensch oder Säugetier weisen nach, dass Leben auf einem Planeten möglich ist.

  Lösung

  Im Jahr 1965 konnten erstmals Aufnahmen vom Planeten Mars gemacht werden. Die NASA-Sonde Mariner 4 entdeckte jedoch weder die vermuteten Mars-Siedlungen noch das erhoffte Wasser. Nach weiteren 5 Jahren erforschte die Nasa den Marsboden mit sogenannten „Viking“-Sonden. Die Hoffnung der Forscher bestand nicht mehr darin, eine außerirdische Zivilisation zu finden, die uns Menschen ähnelt. Bereits ein kleines Insekt wäre ein bahnbrechender Fund und Hinweis darauf, dass Leben auf dem Mars möglich ist.

• Erschließe falsche und unerforschte Aussagen zur Untersuchung von Planetenoberflächen

  Tipps

  Zwischen der Erde und der Sonne liegen die Planeten Venus und Merkur.

  Mikroorganismen sind derart klein, dass sie erst unter dem Mikroskop sichtbar werden.

  Die Größenordnung von Mikroorganismen liegt - wie der Name schon verrät - im Mikrometerbereich.

  Die Photosynthese beschreibt den Prozess der Umwandlung von Kohlenstoffdioxid und Wasser zu Glucose. Diese Umwandlung geschieht mit der Hilfe von Licht.

  Lösung

  Falsche Aussagen: *Nicht der Planet Mars steht der Sonne am nächsten, sondern der Planet Merkur. Insekten sind zu groß um als Mikroorganismus bezeichnet zu werden. Die Größenordnung von Mikroorganismen liegt im Mikrometerbereich. Zwar ist das Chlorophyll für die grüne Farbe unserer Pflanzen verantwortlich, es ist jedoch kein Produkt der Photosynthese. Licht wiederum ist kein Edukt der Photosynthese. Korrekt formuliert lautet der Satz: Mit Hilfe von Licht wird in der Photosynthese Wasser und Kohlenstoffdioxid zu Glucose, Sauerstoff und Wasser umgewandelt. *Unerforschte Aussagen: Ob einst große Ozeane den Mars bedeckten, versuchen Forscher noch herauszufinden. Die Furchen auf der Marsoberfläche könnten sowohl Flusstäler sein, als auch durch Lavaströme entstanden sein. Seit November 2018 untersucht der Roboter InSight das Magnetfeld des Mars. Weshalb dieses Magnetfeld genau um Mitternacht pulsiert, ist noch ungeklärt.

• Erläutere die Geschichte der Marsforschung.

  Tipps

  Venus und Mars sind die Nachbarplaneten unserer Erde.

  Das erste Fernrohr wurde um 1600 in Holland erfunden.

  Mit seiner orange-roten Farbe machte der Mars in der Antike einen aggressiven und bedrohlichen Eindruck.

  Tycho Brahe und Johannes Kepler forschten auf dem Gebiet der Astronomie.

  Die drei Keplerschen Gesetze beschreiben die Planetenbewegungen.

  Lösung

  Wegen seiner orange bis blutroten Farbe bekam der Planet Mars den Namen des blutvergießenden Kriegsgottes. Die ersten Fernrohre wurden von den europäischen Astronomen erst ab 1613 genutzt. Sie erlaubten über die Größenänderung und Position der Planeten ihre Bewegung zu berechnen.

  Tycho Brahe war einer der berühmtesten Astronomen im 16. Jahrhundert. Zunächst war er begeistert vom aufstrebenden Johannes Kepler, den er deshalb als seinen Assistenten engagierte. Als Tycho Brahe jedoch befürchtete, er würde von Kepler überholt werden, beauftragte er ihn mit der komplizierten Beschreibung der Marsbewegung. Diese Beobachtungen ermöglichten es Johannes Kepler seine drei Kepler'schen Gesetze zu formulieren, mit denen er die Bewegung der Planeten um die Sonne beschreiben konnte.

  Im Jahre 1961 und somit im 20. Jahrhundert flog erstmals ein Mensch ins Weltall. Der Mars ist in seinem kürzesten Abstand von der Erde 54,5 Millionen Kilometern entfernt. Damit diese Reise nicht zu lange dauert, muss mit einer hohen Geschwindigkeit geflogen werden.

• Nenne Bezeichnungen für Lebensformen, die nicht auf unserem Planeten Erde entstanden sind.

  Tipps

  Belebte Materialien werden als „organisch“ bezeichnet, unbelebte Materialien als „anorganisch“.

  Die dunkle Materie der Kosmologie gibt Forschern noch immer Rätsel auf. Sicher scheint jedoch zu sein, dass sie unsichtbar ist.

  Halogene wie zum Beispiel Fluor oder Chlor bilden die siebte Hauptgruppe der Elemente im Periodensystem.

  Lösung

  Lebensformen außerhalb unseres Planeten Erde nennt man außerirdisches Leben. Häufig wird auch die englische Kurzform „Alien“ verwendet. Man verwendet aber auch das Fachwort: extraterrestrisches Leben.

  Allen Begriffen ist gemein, dass man ein Leben meint, welches außerhalb der Erde entstanden ist.

• Ermittle, wie viele astronomische Einheiten der Mars von der Erde entfernt ist.

  Tipps

  Die Umrechnung von Kilometern in Meter vereinfacht die Rechnung.

  Hilfreiche Umrechnung: $1\ \text{AE}=150 \cdot 10^{6}\ \text{km}=150\,000\,000\,000\ \text{m}$

  Um die Strecke in AE anzugeben, muss die Strecke zwischen Mars und Erde (in $\text{km}$ oder $\text{m}$) durch den Wert der Astronomischen Einheit (in $\text{km}$ oder $\text{m}$) geteilt werden.

  Lösung

  Eine Astronomische Einheit entspricht etwa 150 Millionen Kilometern. In Zahlen und Gleichungen ausgedrückt:

  $1\ \text{AE}=150\cdot 10^{6}\ \text{km}=150\cdot 10^{9}\ \text{m}=150000000000\ \text{m}$.

  Der Abstand zwischen Erde und Mars beträgt laut Angabe $54,5 \cdot 10^{9}\ \text{m}$. Dieser Abstand lässt sich in Astronomischen Einheiten ausdrücken, indem man diese Strecke (in $\text{km}$ oder $\text{m}$) durch eine Astronomische Einheit (in $\text{km}$ oder $\text{m}$) teilt:

  Abstand Mars-Erde

  $d_\text{Mars-Erde}=\dfrac{54,5 \cdot 10^{9}\ \text{m}}{150 \cdot 10^{9}\ \text{m}}=\dfrac{54500000000\ \text{m}}{150000000000\ \text{m}}\approx 0,36\ \text{AE}$.