Danmarks Fysik- og Kemilærerforening
Fysik/Kemi Natur/Teknologi

Er vi alene? Exoplaneter i undervisningen

Af Simon Olling Rebsdorf, ESERO Denmark Manager og projektleder i Naturvidenskabernes Hus

FK04 2018 4 4Hvordan ved vi, om vi er alene i universet, eller om der kan være liv andre steder? Exoplaneter er et så nyt fænomen, at der ikke endnu findes mange undervisningsaktiviteter til emnet. Med et nyt indskolingsmateriale om exoplaneter kan eleverne nu arbejde med en undersøgende tilgang om exoplaneter. De træder ind i rollerne som ”galaktiske astronomer”, astrobiologer og radioingeniører og lærer om nogle af de jobs, som rumindustrien tilbyder.

De amerikanske og europæiske rumorganisationer, NASA og ESA, leder med flere rummissioner efter liv andre steder i vores galakse, Mælkevejen. Ønsket om at undersøge mulighederne for, at vi ikke er alene, kan også imødekommes i indskolingen, hvor metoderne bag undersøgelserne kan inddrages. I denne artikel kan du læse om et engelsk undervisningsmateriale, netop oversat til dansk, som i ni lektioner udfolder eftersøgningen på liv på planeter uden for vores kosmiske baghave med indskolingselever som vigtigste målgruppe. Højere klassetrin kan også sagtens få gavn af materialet.

 

Der er liv i Guldlok-zonen

En exoplanet er en planet, der kredser om en anden stjerne end Solen. Igennem flere århundreder har mennesker spekuleret på om exoplaneter findes, og i givet fald hvor mange. Først i 1990’erne havde vi en tilstrækkeligt veludviklet observationsteknik til at kunne påvise exoplaneter eksperimentelt. I dag er der observeret over 4.433 exoplaneter, og det kun i et lille udvalgt hjørne af galaksen.
 
Jorden er den eneste kendte planet, der understøtter liv. Den er særlig, fordi den er dækket af vand, som eksisterer i flydende form, idet planeten ligger i ”Guldlok-zonen”. Det vil sige, den kredser om vores stjerne, Solen, netop i den rigtige afstand. Den er hverken for varm eller for kold. Men kunne vi monstro opdage en anden ”Jord” et sted i det kæmpestore rum, en planet med lignende livsbetingelser, som kredser om sin egen stjerne?

Et oplagt spørgsmål er, hvorfor vi begrænser os til at lede efter vores lokale definition af liv, og ikke alle mulige andre tænkelige og utænkelige livsformer. Men svaret er enkelt: Hvis vi udvidede vores definition af liv, ville vi ikke vide, hvad vi skulle lede efter. Det udelukker naturligvis ikke, at andre livsformer var tænkelige. Vi kan bare ikke bruge dyrebar tid på også at lede efter dem. Derfor benytter exoplanetforskere de kendte vilkår for liv på Jorden til at lede uden for vores baghave. Og moderne instrumenter hjælper forskere til at lære mere om disse fremmede verdener, og de atmosfærer, der omgiver dem.

De fleste teknikker til at lede efter andre sol- eller exoplaneter afslører ikke særlig mange informationer om planeterne, udover planetens størrelse, masse og kredsløb, men astronomerne vil gerne finde ud af mere. Er planeten stenet, iset eller en gaskæmpe? Er den iskold eller braændvarm?

Exoplaneter i indskolingen

FK04 2018 4 8Et nyt, tværfagligt undervisningsmateriale, ”Er vi alene: Jagten på planeter uden for vores solsystem”, består af ni praktiske aktiviteter og er baseret på menneskets søgen efter planeter uden for vores solsystem, hvor der måske er liv. Materialet er udviklet af ESERO England og er blevet oversat til dansk af ESERO Denmark. Gennem ni aktiviteter for elever i syv- til elleveårsalderen opmuntres de til at arbejde videnskabeligt med en undersøgende tilgang. Her fremhæver vi et par eksempler fra materialet. Eleverne træder ind i rollerne som ”galaktiske astronomer”, astrobiologer og radioingeniører, og de kan lære om jobs inden for rumindustrien. Aktiviteterne kan bruges enkeltvis og i en hvilken som helst rækkefølge, og selvom materialet oprindeligt er skrevet ind i en engelsk skolesammenhæng, kan aktiviteterne indpasses i danske læseplaner for natur og teknologi. Hver lektion indeholder tydelige vejledninger og benytter desuden hverdagsgenstande til at engagere og inspirere elever.

FK04 2018 4 7Exoplaneter i læseplanen

Men materialet kan også anvendes i højere klasser. I forløbet 7.-9. klasse står der i læseplanen: ”I begyndelsen af trinforløbet arbejder eleverne med betingelserne på Jorden, eller en anden planet for at liv kan opstå og udvikles.” Og på 10. klassetrin skal eleverne ifølge læseplanen arbejde med modellering af forskellige astronomiske fænomener – og her er exoplaneter nævnt.
I mange tilfælde kommer man ikke længere end livsbetingelser på Jorden og evt. andre planeter i vores solsystem, og det er fascinerende at arbejde med liv på exoplaneter.

Eksempel på Aktivitet (3): Atmosfærisk. En planets unikke fingeraftryk

Spektret for grundstoffer er et emne, man typisk arbejder med i 10. klasse. Men i dette indskolingsmateriale kan eleverne i aktivitetsark 3a er kvaliteten, at eleven praktisk skal arbejde med spektret for exoplaneter, da det bliver brugt nærmest som en krimigåde, a la Who dunnit.


FK04 2018 4 3 FK04 2018 4 2

Eksempel på aktivitet (5): I transit. Opdagelse af exoplaneter ved at måle et lysfald

I denne aktivitet får eleven indsigt i, hvordan astronomer rent faktisk observerer exoplaneter, og det er et stærkt indlærende middel at sætte eleverne til at tolke på grafer og tegne grafer for lyskurver. Exoplanet-materialet kan hentes gratis på www.esero.dk – der linkes fra forsiden. Findes også via ”Forløb og aktiviteter om rummet og rumfart”.

Materialet uddeles i tryk på den gratis Space Teacher Conference hos Tycho Brahe Planetariet 21. november 13.45-17.00, hvor lærere får inspiration til deres naturfagsundervisning.

Læs mere på  esero.dk/begivenhed/space-teacher-conference.


FK04 2018 4 1


EXOPLANET-MISSIONER

ESA har flere rummissioner, der undersøger exoplaneter, nemlig missionerne CHEOPS, PLATO og ARIEL. Og på NASA’s website kan man læse om flere missioner, der alle har samme formål. Særligt Kepler-missionen er blevet kendt for at levere mange tusinde nye datapunkter til listen over beboelige planeter.

Link til NASAs hjemmeside om exoplaneter HER:


MÆLKEVEJEN I 3D-LOMMEUDGAVE

Den interesserede kan selv gå på opdagelse i vores galakse med app’en Exoplanet. Det er en dagligt opdateret database over samtlige observerede exoplaneter til dato. App’en visualiserer rigtig flot de indsamlede data fra bl.a. Kepler-missionen og præsenterer i tre dimensioner den imponerende fordeling af exoplaneternes stjerner. Man kan fx zoome ind og se binære stjerner kredse om hinanden. App’en opdateres løbende med nye observationsdata, og i skrivende stund er 3.672 observerede exoplaneter medtaget i databasen, og man kan selv generere plot af planeterne med selvvalgte x- og y-akser, og det er meget enkelt at gå til.

App’en vedligeholdes af en astronom, som tager en mindre pris for udvalgte datapakker.

FK04 2018 4 5 FK04 2018 4 6

OM ESERO DENMARK

ESERO Denmark er et dansk ressourcecenter for lærerkurser og undervisningsaktiviteter omkring astronomi og rumfart. Målgruppen er grundskole- og gymnasielærere, og på www.esero.dk kan de findes gratis lærerkurser i Danmark og hos den europæiske rumorganisation ESA samt udvalgte undervisningsmaterialer og aktiviteter, som bringer rummet ind i klasseværelset. Bag initiativet står ESA og Uddannelses- og Forsknings ministeriet. ESERO Denmark er forankret hos Astra og koordineres af Naturvidenskabernes
Hus, og i styregruppen er også Tycho Brahe Planetariet og ministeriet repræsenteret. ESERO Denmark drives af et netværk med en masse relevante partnere, herunder også danske rumfartsvirksomheder. Læs mere på  esero.dk

Se listen over efterårets 10 lærerkurser på  esero.dk


 

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.