Wunder.Welt.Raum

Werner Gruber

06/13/2018

Wie man Kinder für die Weiten des Universums begeistern kann

Werner Gruber sagt von sich selbst, er sei „born to teach“, also zum Unterrichten geboren. Einem breiten Publikum wurde der Physiker als Mitbegründer der ORF-Sendung „Science Busters“ bekannt. Gemeinsam mit Heinz Oberhummer und Martin Puntigam erklärte er auf humorvolle Weise naturwissenschaftliche Phänomene auf Österreichs Kabarettbühnen. Sein UNSERE KINDER-Beitrag zeigt, wie er als Leiter des Wiener Planetariums Vorschulkindern den Weltraum näherbringen würde.

Mag. Werner Gruber in UNSERE KINDER 3/2018

Was können wir sehen, wenn wir nach oben in den Himmel blicken? Unter Tags sehen wir einen blauen Himmel, vielleicht ein paar Wolken und die Sonne. Die Sonne ist eine gigantisch große Kugel, die sehr heiß ist. Wasser kocht bei 100 °C, aber auf der Oberfläche hat die Sonne eine Temperatur von über 5000 °C. Im Inneren ist es 3000-mal heißer. Das ist einer der heißesten Orte im Weltraum. Im Inneren entsteht die Wärme, welche dann sehr lange braucht, bis sie zur Oberfläche gelangt. Diese Wärme und das Licht gelangen zur Erdoberfläche und spenden uns Licht und erwärmen die Erde. Deshalb ist es bei uns wohlig warm.

Die Erde in der Nacht

Aber was passiert in der Nacht? Die Erde ist eine Kugel, sie dreht sich um sich selbst, so wie ein Tänzer sich um sich selbst dreht. Blicken wir unter Tags auf den Himmel, so sehen wir, wie sich die Sonne über den Himmel bewegt. Aber tatsächlich bewegt sich nicht die Sonne, sondern die Erde. Die Sonne bleibt immer an derselben Stelle, aber ein Teil der Erde dreht sich in der Nacht weg von ihr. Ein Teil der Erde wird von der Sonne beschienen, der andere Teil bekommt kein Licht. Dort ist es dann dunkel.

In der Nacht sehen wir viele kleine Pünktchen und vielleicht den Mond. Der Mond umkreist die Erde. Er ist ein großer runder Gesteinsbrocken, auch er wird von der Sonne beleuchtet. Manchmal kann der Mond voll von der Sonne beleuchtet werden, dann sehen wir eine schöne leuchtende Scheibe. Der Mond bewegt sich in rund 28 Tagen um die Erde. Das heißt, dass wir nach 28 Tagen wieder einen vollen Mond sehen. In der Zwischenzeit verändert der Mond seine Form. Wird er nur teilweise beschienen, sehen wir nur eine halbe Scheibe. Es kann sogar passieren, dass wir den Mond überhaupt nicht sehen. Er wird zwar genauso von der Sonne beleuchtet, aber auf der Erde können wir das Licht nicht sehen. Der Mond steht so, dass kein Licht vom Mond zur Erde gelangt. Das nennen wir Neumond.

Aber was ist mit den vielen kleinen Pünktchen, die auch in verschiedenen Farben leuchten? Sieht man ganz genau hin, so erkennt man, dass manche dieser Pünktchen etwas rötlich, andere eher bläulich leuchten. Was sind diese Objekte? Es handelt sich um Sonnen. Aber diese Sonnen sind extrem weit entfernt, sodass nur ganz wenig Licht zur Erde gelangt. Deshalb sehen wir nur kleine Pünktchen. Mit freiem Auge können wir am Himmel von Europa aus ungefähr 4500 dieser Sterne sehen. Die Sterne sind aber nicht alle gleich. Es gibt größere Sterne, die leuchten heller, und es gibt kleinere, die etwas dunkler leuchten. Es gibt auch rötlich leuchtende Sterne. Diese Sterne sind dann meistens schon sehr alt. Deshalb blähen sie sich auf, und sie haben eine geringere Oberflächentemperatur. Auf einer solchen Sonne herrscht nur eine Temperatur von rund 3000 °C, unsere Sonne ist doppelt so heiß. Weil diese Sonnen rot leuchten und sehr groß sind, werden sie als rote Riesen bezeichnet.

Es gibt auch noch die blauen Zwerge. Diese haben eine sehr große Temperatur auf der Oberfläche, teilweise drei- bis viermal so hoch wie unsere Sonne. Sie sind auch viel kleiner. Aufgrund ihrer Farbe und ihrer Größe werden Sie eben als blaue Zwerge bezeichnet. Dann gibt es viele Sterne, die genauso gelb leuchten wie unsere Sonne. Sie können mit unserer Sonne verglichen werden. Da die meisten Sterne, die wir ohne Fernrohr sehen können, gelb leuchten, können wir sagen, dass unsere Sonne sehr durchschnittlich ist.


Warum Sterne leuchten

Blicken wir mit einem Fernrohr nach oben, können wir etwas besser sehen. Wir können dann etwas Spannendes bemerken: Die Pünktchen bleiben immer noch Pünktchen. Sie werden nicht größer. Das kann man ganz einfach erklären: Die einzelnen Sonnen sind so weit entfernt, dass sie sogar durch die besten Teleskope immer noch kleine Pünktchen bleiben. Aber wir werden etwas anderes sehen. Bei der Hälfte aller Sterne sehen wir ganz nahe beim Stern noch ein zweites kleines Pünktchen. Dabei handelt es sich ebenfalls um eine Sonne. Hier haben wir dann ein Doppelsternsystem – die beiden Sonnen umkreisen einander. Da aber der Abstand so gering ist zwischen den beiden, sehen wir nur ein Pünktchen, auch wenn tatsächlich zwei vorhanden sind. Damit können wir sagen, dass es bedeutend mehr Sterne gibt, als wir mit freiem Auge sehen können.

Betrachten wir die Sterne genau, dann erkennen wir, dass die kleinen Pünktchen ein wenig flackern. Dieses Flackern selber hat nichts mit den Sternen zu tun. Es hängt mit unserer Atmosphäre zusammen. Ganz weit oben, dort wo es eigentlich keine Wolken mehr gibt, dort kann es starke Winde geben. Diese führen dazu, dass das Licht ein wenig umgelenkt wird. Dadurch sehen wir die Sterne nicht klar, sie blinken.

Die Nachbar-Planeten

Allerdings sehen wir dies nicht bei allen Objekten am Himmel. Es gibt ein paar Pünktchen, die nicht funkeln. Diese Objekte leuchten auch sehr hell. Dabei handelt es sich um sogenannte Planeten. Nicht nur die Erde umkreist die Sonne, andere große und kleinere Kugeln umkreisen die Sonne. Dabei drehen sich die meisten, genauso wie die Erde, um sich selbst. Diese Planeten können so wie der Mond auch nicht immer und überall gesehen werden. So ist der Merkur der Sonne am Nächsten. Die Venus ist der nächste Stern, dann kommt schon die Erde. Das ist auch der Grund, warum man den Merkur oder die Venus nur am Morgen oder am Abend am Himmel sehen kann. Diese beiden Planeten können wir nicht mitten in der Nacht sehen, denn sie sind näher an der Sonne als wir.

Mitten in der Nacht sehen wir die Sonne nicht, und da der Merkur und die Venus bei der Sonne sind, können wir diese beiden Planeten auch nicht sehen. Beobachtet man die beiden Planeten, so kann man sehen, dass es kleine Scheibchen sind, nicht wie die Sterne, die dann immer noch kleine Pünktchen bleiben. Es gibt aber auch noch andere Planeten. Ein besonderer Planet ist der Mars. Er ist weiter als die Erde von der Sonne entfernt. Damit können wir ihn auch mitten in der Nacht sehen. Er hat eine besondere Farbe. Er leuchtet rötlich. Dies hängt mit seiner Oberfläche zusammen. Die Oberfläche des Mars besteht aus Eisenoxid, das ist Rost. Rostiges Eisen ist auch leicht rötlich. Dieser Planet ist ein wenig kleiner als die Erde, und da er etwas weiter weg von der Sonne ist, bekommt er auch weniger Licht und Wärme. Auf dem Mars ist es extrem kalt. Dort herrschen im Durchschnitt rund –55 °C.

Interessanterweise kann man mit einem extrem guten Fernrohr hin und wieder im oberen und unteren Bereich des Scheibchens etwas Weißes erkennen. Allerdings kann sich dies im Laufe des Jahres verändern. Das Weiße ist Eis an den beiden Polen. Genauso wie auf der Erde besitzt der Mars Pole, wo es noch kälter als sonst ist. So gibt es am Mars Jahreszeiten und wenn es im Winter besonders kalt ist, dann entsteht an den Polen mehr Eis als im Sommer. Dieses Eis kann man dann im Fernrohr als weißes Etwas sehen, oder auch nicht, wenn Sommer ist.

Ein Blick durch das Teleskop

Es gibt aber noch mehr Planeten. Die nächsten beiden äußeren Planeten sind Jupiter und Saturn. Man kann schon mit freiem Auge erkennen, dass es sich nicht um Sterne handelt. Sie sind im Vergleich zur Erde besonders groß. Betrachtet man den Jupiter mit einem Teleskop, so sehen wir in der Scheibe Streifen, die sogar noch unterschiedliche Farben haben. Diese Streifen sind extrem starke Wirbelstürme, die über den Planeten hinwegfegen. Man kann aber rechts und links vom Planeten noch weitere kleine Pünktchen erkennen. Es sind vier an der Zahl. Dabei handelt es sich um die Monde des Jupiters. Nicht nur die Erde besitzt einen Mond, nein, fast alle Planeten haben Monde. Beim Jupiter kann man diese besonders gut erkennen.

Der andere Planet ist der Saturn. Im Teleskop hat der Planet eine hellbraune Farbe. Man kann aber noch etwas sehen. Der Saturn ist von einer Scheibe umgeben. Sie besteht aus Sand und Kiesel, die eine Scheibe formen, die besonders schön aussieht. Es gibt noch zwei weitere Planeten: Uranus und Neptun. Diese beiden Planeten kann man aber nicht mit freiem Auge erkennen, nur mit einem Teleskop. Es gäbe noch viel in der tiefen, schwarzen Nacht zu sehen. Aber dafür braucht man gute Teleskope, wie man sie in Sternwarten findet. Dort kann man auch Fragen stellen und die MitarbeiterInnen lassen einen auch gerne durchs Teleskop blicken.

Bildnachweis: Planetarium Wien, Votova

Mag. Werner Gruber

Jahrgang 1970, Physiker, Direktor des Planetariums der Stadt Wien, der Kuffner- und Urania-Sternwarte. Ausgewiesener Experte für die Naturwissenschaft im Alltag. Unterrichtete an der Uni Wien und der Sigmund Freud-Universität. Autor zahlreicher Bücher und Zeitungsartikel über Naturwissenschaft.

 

 

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