education - חינוך האגף לתכנון ולפיתוח תכניות לימודים
 
 
 
 
 
 
 
אוריינות מדעית - טכנולוגית
משימה: הנחיתה על טיטאן
 

 

בינואר 2004 נחתה גישושית המחקר "הויגנס" על טיטאן, ירחו הגדול ביותר של כוכב הלכת שבתאי. הגישושית הויגנס הגיעה לטיטאן באמצעות החללית "קסיני" של סוכנות החלל נאס"א האמריקאית. לאחר כניסתה של קסיני למסלול הקפה סביב שבתאי, השתחררה הויגנס מקסיני ונחתה על טיטאן באמצעות מצנח.

שבתאי וטיטאן ירֵחו רחוקים מהשמש פי 9 יותר ממרחק כדור הארץ מהשמש. קוטרו של טיטאן רק 40% מזה של כדור הארץ והאטמוספרה שלו מגיעה לגובה 600 ק"מ מעל פני השטח. הרכב האטמוספרה של טיטאן הוא בעיקר חנקן (95%), והשאר הן בעיקר תרכובות פחממניות (תרכובות של פחמן ומימן, כגון: מתאן ואתאן). משערים שבעבר חנקן ותרכובות פחממניות היוו את הבסיס ליצירת חיים בכדור הארץ.

 

הטבלה הבאה משווה בין ריכוז הגזים (באחוזים) באטמוספרה של כדור הארץ כיום לבין הריכוז באטמוספרה של כדור הארץ סמוך להיווצרותו (לפני כ-4 מיליארד שנה) והריכוז באטמוספרה של הירח טיטאן כיום:

 

 

ריכוז הגזים באחוזים

גז

כדור הארץ

כיום

כדור הארץ

בעבר

(לפני הופעת חיים)

טיטאן

כיום

פחמן דו-חמצני

0.03

98.0

0.0

חמצן

20.9

0.0

0.0

חנקן

78.1

1.9

95.0

גזים אחרים

0.07

0.1

5.0

 

  

 

שאלה 1

א. מהם ההבדלים בין הרכב האטמוספרה בכדור הארץ כיום ובעבר?

ב. הסבירו ממה נובעים ההבדלים בריכוזים של פחמן דו-חמצני וחמצן
    באטמוספרה של כדור הארץ בעבר, לעומת הריכוזים בהווה.

 

שאלה 2

לאן נעלם רוב הפחמן הדו-חמצני מהאטמוספרה הקדומה של כדור הארץ?

א. אל הביוספרה

ב. אל הגיאוספרה

ג. אל ההידרוספרה

ד. אל החלל

 

שאלה 3

 

המדענים מצפים ללמוד מאטמוספרת טיטאן על היווצרות החיים בכדור הארץ.

א. במה דומה אטמוספרת טיטאן לאטמוספרת כדור הארץ בעבר?

ב. אילו מרכיבים הנחוצים לחיים קיימים באטמוספרה של טיטאן?

 

שאלה 4

הטמפרטורה הממוצעת בטיטאן היא -181 מעלות צלסיוס, טמפרטורה נמוכה בהרבה מהטמפרטורה הממוצעת בכדור הארץ. היעזרו בנתונים שבקטע הפתיחה כדי להסביר מהי הסיבה להבדלי הטמפרטורה בין טיטאן לבין כדור הארץ.

 

 

שאלה 5

 

החוקרים סבורים, כי המים הנמצאים בטיטאן אגורים בו בקרחוני ענק ואינם נמצאים במצב נוזל.

לעומת זאת, משערים כי על פני טיטאן זורמים נהרות של מתאן (CH4), וגשמי מתאן יורדים מדי פעם על פני השטח.

על מה מתבססת ההשערה לגבי קיומו של מתאן במצב נוזלי על פני טיטאן?

א. המים על פני טיטאן אגורים בקרחוני ענק ואינם במצב נוזל.

ב. טמפרטורת הרתיחה של מים גבוהה מהטמפרטורה בטיטאן.

ג. טמפרטורת ההיתוך של מתאן נמוכה מהטמפרטורה בטיטאן.

ד. בכוכבי לכת שונים טמפרטורות ההיתוך של חומרים משתנות.

 

 

 
 
    תאריך עדכון אחרון:  10/08/2010  

עדכוני rss