MOOC-Rückblick: Alien Worlds: The Science of Exoplanet Discovery

Ab und an packt mich der MOOC-Wahn und ich schreibe mich in mehrere dieser Massive Open Online Courses gleichzeitig ein. Hin und wieder schaffen es die Kurse dann sogar, mich so zu fesseln, dass ich tatsächlich bin zum Ende dabei bleibe, mir alle Videos anschaue, die Übungen rechtzeitig einreiche und schließlich auch die Abschluss“prüfung“ erfolgreich hinter mich bringe. Eine solche intensive Phase mit drei parallelen Kursen ist gerade zu Ende gegangen und ich möchte euch meine Eindrücke dieser drei Kurse nicht vorenthalten.

Den Anfang macht heute der von Andrew West von der Boston University auf der Plattform edX angebotene Kurs Alien Worlds: The Science of Exoplanet Discovery and Characterization.

Inhalt und Thema

Im Mittelpunkt dieses Kurses stand, wie der Name schon sagt, die Entdeckung von Exo-Planeten, also solchen Planeten, die einen anderen Stern als unsere Sonne umkreisen. Lange Zeit waren es nur theoretische Überlegungen, die uns die Existenz solcher Planeten vermuten ließen: „Es gibt da draußen so extrem viele Sterne, einige davon müssen einfach ebenfalls von Planeten umkreist werden.“ Dann gab es Nachweise einzelner Exo-Planeten, doch erst mit Hilfe des Weltraumteleskops Kepler, das 2009 von der NASA gestartet wurde, konnten bislang mehr als 3000 Planeten-Kandidaten identifiziert werden, von denen immer mal wieder einer als „zweite Erde“ gehandelt wird.

Die acht inhaltlichen Einheiten dieses MOOCs fokussierten auf die beiden einfachsten Möglichkeiten aus der Messung des Lichtspektrums eines Sterns auf die Eigenschaften der ihn umkreisenden Planeten zu schließen. Den Anfang machten dabei zwei Grundlagenmodule zu Planetenbewegungen, den keplerschen Gesetzen und den Eigenschaften des Lichts.

Das Kepler Weltraumteleskop

Das Kepler Weltraumteleskop

Im Anschluss stellte Professor West die Transitmethode der Planeten-Entdeckung vor, bei der aus einer leichten Schwankung in der Helligkeit des Sterns auf einen vorbeiziehenden Planeten geschlossen wird, der einen Teil des Sterns aus unserer Perspektive verdeckt und dadurch abdunkelt. Aus dem Ausmaß der Verdunklung und dem Abstand zwischen zwei Verdunkelungsphasen lassen sich, zusammen mit dem Wissen über die Masse des Sterns, zahlreiche Eigenschaften des umkreisenden Planeten ableiten. Diese Methode hat allerdings den Nachteil, dass sie nur Planeten identifizieren kann, die so um ihre Sonne kreisen, dass sie sie aus unserer Perspektive bei jedem Umlauf verdecken.

Die zweite Methode ist etwas komplizierter, kann dafür aber auch Exo-Planeten identifizieren, die sich nicht in einem so günstigen Winkel zu uns befinden. Sie nutzt den Umstand aus, dass auch Zentralgestirne nicht fix in ihrem Sonnensystem stehen, sondern sich um einen Masseschwerpunkt herum bewegen, der je nach Masse der umkreisenden Planeten sogar außerhalb der Oberfläche des Sterns liegen kann. Aus den geringen Verschiebungen im Spektrum des Lichts, das von diesem Stern bei uns ankommt, lassen sich Rückschlüsse auf die Lage dieses Schwerpunktes ziehen, was uns wiederum einiges über die Planeten verrät, die diesen Stern umkreisen.

Präsentation und Aufarbeitung

Grundsätzlich würde ich Alien Worlds: The Science of Exoplanet Discovery and Characterization zu den einfacheren MOOCs zählen, da er für seine Laufzeit von 10 Wochen doch eine eher geringe Menge Stoff behandelt. Gleichzeitig ist das Material hervorragend aufgearbeitet: knapp aber präzise und in meinen Augen didaktisch sehr gut strukturiert und nicht unnötig aufgebläht.

Neben einer 10 bis 20-minütigen Präsentation der konzeptionellen Grundlagen und einer äußerst anschaulichen Demonstration zentraler Prinzipien gab es dann noch eine etwas kürzere Passage, in der die konkreten Berechnungsverfahren an Beispielen vorgestellt wurden. Als Ergänzung bot jede Einheit ein Interview mit einem anderen Forscher zu dem entsprechenden Thema. Den Abschluss jeder Woche bildete ein Set von Übungsaufgaben, die für den Erwerb eines „Scheins“ gelöst werden mussten. Die Videos und Aufgaben einer Woche  konnte ich so in einer bis anderthalb Stunden entspannt durcharbeiten.

Reflexion

Alien Worlds: The Science of Exoplanet Discovery and Characterization, ist in meinen Augen ein hervorragender Einsteiger-MOOC, der es auch Berufstätigen ermöglicht, sich nach Feierabend oder am Wochenende ein wenig zu bilden, ohne dafür zu viel Zeit investieren zu müssen. Das Material ist äußerst zugänglich gestaltet und setzt „nur“ eine gewisse Affinität zu mathematischem Denken voraus und kein umfassendes Physikstudium. Die nötigen Grundlagen werden eingeführt und es ist erstaunlich, wie einfache Berechnungen so viele Informationen über dermaßen weit entfernte Himmelskörper hervorbringen können.

Sehr dankbar war ich dafür, dass die Übungsaufgaben nicht wöchentlich eingereicht werden mussten, sondern bis zum Ende des gesamten Kurses nachgeholt werden konnten. Das führte bei mir zwar zu einer kurzen Panik, da ich das doch etwas zu lange vor mir hergeschoben hatte, aber am Ende konnte ich den Kurs doch entspannt und erfolgreich zu Ende bringen.

Alien Worlds: The Science of Exoplanet Discovery and Characterization ist ein äußerst interessanter MOOC für Menschen, die sich für den Weltraum interessieren und bietet einen kurzen und prägnanten Einblick in ein extrem spannendes Thema.

Nils Müller
bringt nicht nur anderen Schreiben bei, sondern schreibt auch selbst leidenschaftlich gerne. Als Soziologe interessiert er sich für die Gesellschaft genauso wie für Wissenschaft und die Frage nach dem guten Leben. Er lebt und liest in Dortmund, Bielefeld und auf dem Weg im ICE. Mehr zu ihm gibt es unter nilsmueller.info

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