Gymnasielever skal undersøge planeter omkring andre stjerner

Astrofysikere fra Aarhus Universitet står bag en ny undervisningsbog om exoplaneter. Bogen er en helt ny type undervisningsmateriale, som gør det muligt for eleverne at arbejde med rigtige målinger fra rumteleskopet Kepler.

18.03.2014 | Christina Troelsen

Undervisningsbogen "Exoplaneter" er udkommet som iBog®, hvilket vil sige at den er udelukkende netbaseret og kombinerer tekst og illustrationer med interaktive redskaber, video osv. (Illustration: Systime)

Den bedste læring opstår oftest der, hvor man selv får lov at prøve tingene i praksis. Det var en af de tanker der lå bag, da to forskere fra Stellar Astrophysics Centre ved Aarhus Universitet i samarbejde med forlaget Systime gik i gang med at udvikle en helt ny undervisningsbog til fysik- og astronomiundervisningen på gymnasiet (STX, HTX og HF), en såkaldt iBog®. Den er netbaseret og kombinerer tekst og illustrationer med interaktive redskaber, video osv.

Målet med udgivelsen er at gå fra at fortælle om nye forskningsresultater, til at give eleverne mulighed for selv at arbejde med målinger af planeter omkring andre stjerner, og være med til at fortolke og forstå resultaterne af de analyser, de foretager.

Forfatterne til bogen er Hans Kjeldsen og Torben Arentoft, som begge er internationalt anerkendte forskere og med helt i front inden for den nyeste planetforskning.

”Vi taler ofte om at gøre undervisningen i naturvidenskab mere autentisk, forstået på den måde, at eleverne i højere grad skal arbejde med naturvidenskab, end blot høre om det. Selvom det er inspirerende at høre om spændende nye opdagelser, er der ikke det samme som selv at arbejde med målinger”, siger Hans Kjeldsen.

Normalt er det i praksis umuligt at lade elever i gymnasieskolen arbejde direkte med målinger fra de førende forskningsfaciliteter, simpelthen fordi det kræver kolossal teoretisk viden at forstå målingerne. Men med målingerne fra Keplermissionen er det anderledes, fordi de umiddelbart kan fortolkes og derfor er velegnede til undervisning også på gymnasieniveau.

Byg din egen planet

Bogen er opbygget på den måde, at eleverne først arbejder med planeterne i vores eget solsystem og herefter går over til at undersøge de planeter, som findes omkring andre stjerner end vores egen Sol.

”Vi lægger vægt på, at eleverne hurtigt præsenteres for målinger fra Keplermissionen, fordi det inspirerer til at undersøge, hvordan man går fra at foretage en måling af en fjern stjerne til at konkludere, at der er en planet i kredsbane omkring den pågældende stjerne,” siger Torben Arentoft.

Målingerne fra Keplermissionen kan bruges til at bestemme størrelsen og omløbstiden af de planeter, som kredser omkring de observerede stjerner. Ved at kombinere med målinger fra teleskoper på Jorden – målinger som bogen også giver adgang til – kan eleverne undersøge, hvilke stoffer de forskellige planeter består af.

”Vi giver i bogen en dybere teoretisk beskrivelse af, hvordan planeter forventes at være bygget op, men også i dette tilfælde får eleven et helt nyt redskab i hånden. Vi har nemlig lavet et computerprogram, som indgår i bogen og som tillader eleverne at ”bygge” forskellige planeter. De teoretiske planeter kan bestå af lige netop de stoffer, som den enkelte elev kunne forestille sig at en planet er bygget af, og eleven kan så løbende sammenligne med sine egne målinger og dermed skyde sig ind på, hvilken type af verden, han eller hun har undersøgt”, siger Torben Arentoft.

I forskernes eget arbejde i Stellar Astrophysics Centre på Aarhus Universitet inddrages også biologer for forstå de nyopdagede planetsystemer og måle deres detaljerede egenskaber. Målet er at undersøge, om forholdene på planeterne er sådan, at der kunne være mulighed for en eller anden form for liv på deres overflader.

Derfor afsluttes bogen om exoplaneter med to kapitler om liv og søgning efter liv i rummet og hvad der skal til for at kunne afgøre, om der findes liv på en fjern planet, når det eneste vi har at arbejde med er lysmålinger fra kraftige teleskoper.

iBogen giver helt nye muligheder

Også for forlaget Systime, der står bag produktionen af en stor del af de undervisningsbøger, som bruges i gymnasieundervisningen i dag, er bogen om exoplaneter et nyt skridt.

”Det er ikke ofte, at forskningsemner på universitetsniveau kan finde plads i lærebøger til gymnasiet. Men nu sker det gennem interaktive redskaber, der netop er udviklet til, at eleverne selv kan arbejde med de videnskabelige data,” siger Claes Sønderriis fraSystime.

Claes Sønderriis har været projektleder på udgivelsen, og han understreger, at netop det, at bogen om exoplaneter er udviklet udelukkende som en internetbaseret udgivelse, har gjort det muligt at bringe målingerne fra NASA’s Keplermission helt ind i klasseværelserne, fordi Systime har udviklet de nødvendige redskaber til at åbne for målingerne.

Netop det forhold at bogen kun findes som en internetbasseret bog gør, at den løbende kan opdateres og derfor vil blive ved med at være aktuel.

”Jeg er meget glad for, at vi nu kan åbne for brugen af disse spændende målinger, og jeg ser frem til at give eleverne nye målinger, når vi fremover gør flere opdagelser. Udviklingen i vores forskning går så hurtigt i øjeblikket, at en trykt bog næsten ville være forældet, før den nåede ud i skolerne, ” siger Hans Kjeldsen.

Bogen om exoplaneter kan ses og købes her: exo.systime.dk. Man kan oprette en gratis prøveadgang til materialet.

 

Om forskningen

Stellar Astrophysics Centre blev grundlagt i 2012 med støtte fra Danmarks Grundforskningsfond. Forskerne ved centret spiller en central rolle i arbejdet med de målinger, som bl.a. stilles til rådighed fra NASA’s Keplermission, og har stået bag mange opdagelser af nye planeter de seneste år.

Også universitetets studerende udnytter målingerne og offentliggør løbende deres resultater, som det f.eks. skete for nylig for de to exoplaneter Kepler-10 og Kepler-410. I disse tilfælde var det studerendes arbejde som førte frem til de nye erkendelser af bl.a. eksistensen af et glødende lavahav på nattesiden af Kepler-10b-planeten.

 

Yderligere oplysninger:

Hans Kjeldsen
Stellar Astrophysics Centre
Aarhus Universitet
Email: hans@phys.au.dk
Tlf. +45 2338 2160

Torben Arentoft
Stellar Astrophysics Centre
Aarhus Universitet
Email: toar@phys.au.dk
Tlf: 41270730

Claes Sønderriis
Forlaget Systime
E-mail: cls@systime.dk
Tlf: 40352645

 

 

Offentligheden / Pressen