Zon | ster die zich in het centrum van ons zonnestelsel bevindt

Algemene kenmerken

De Zon is een hoofdreeksster van het G-type. De Zon heeft ongeveer 99,86% van de massa van het Zonnestelsel. De Zon heeft een absolute magnitude van +4,83. Hij is naar schatting helderder dan ongeveer 85% van de sterren in het Melkwegstelsel. De zon is een Populatie I ster. Dat betekent dat het een vrij jonge, metaalrijke ster is.

De zon is het helderste object aan de hemel. Zij heeft een schijnbare magnitude van -26,74. Het licht doet er 8 minuten en 19 seconden over om van de horizon van de zon naar de horizon van de aarde te reizen.

Fysica van de zon

Oorsprong

Wetenschappers denken dat de zon ongeveer 4,567 miljard jaar geleden is ontstaan uit een zeer grote wolk van stof en kleine stukjes ijs.

In het centrum van die enorme wolk zorgde de zwaartekracht ervoor dat het materiaal zich ophoopte tot een bal. Zodra deze groot genoeg was, startte de enorme druk binnenin een fusiereactie. De energie die daarbij vrijkwam, zorgde ervoor dat de bal warm werd en ging gloeien.

De door de zon uitgestraalde energie duwde de rest van de wolk van zich af, en de planeten vormden zich uit de rest van deze wolk.

Hoe werkt het?

• In het centrum ervan botsen waterstofatomen bij grote temperatuur en druk tegen elkaar, zodat ze samensmelten tot heliumatomen. Dit proces wordt kernfusie genoemd.

De zon kan ook worden gebruikt als bron van zonne-energie.

Baan

De Zon en alles wat eromheen draait, bevindt zich in de Melkweg. De Zon draait rond het centrum van de Melkweg. Zij neemt alles in het zonnestelsel mee. De Zon beweegt met 820.000 km per uur. Met die snelheid duurt het nog steeds 230 miljoen jaar voor een volledige baan.

Zichtbare kenmerken

Aangezien de zon uit gas bestaat, komen en gaan de oppervlaktekenmerken. Als u de zon door een speciale zonnetelescoop bekijkt, ziet u donkere gebieden die zonnevlekken worden genoemd. Deze gebieden worden veroorzaakt door het magnetisch veld van de zon. De zonnevlekken zien er alleen donker uit omdat de rest van de zon erg helder is.

Sommige ruimtetelescopen, waaronder die in een baan om de zon, hebben gezien dat enorme bogen van de materie van de zon zich plotseling van de zon uitstrekken. Dit worden zonnevlekken genoemd. Zonnevlekken zijn er in veel verschillende vormen en maten. Sommige zijn zo groot dat de aarde erin past, en sommige hebben de vorm van een hand. Ook zonnevlammen komen en gaan.

Zonnevlekken, protuberansen en zonnevlammen worden om de 11 jaar zeldzaam, dan weer talrijk, en dan weer zeldzaam.

Fotosfeer

Dit is het oppervlak van de zon. Het licht dat de aarde van de zon ontvangt, wordt door deze laag uitgestraald. Onder deze laag is de Zon ondoorzichtig, oftewel niet doorzichtig voor licht.

Samenstelling

De zon bestaat voornamelijk uit waterstof en helium. Alle elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium maken minder dan 2% van de massa van de zon uit.

De chemische samenstelling van de zon is afkomstig van het interstellaire medium. De waterstof en het grootste deel van het helium in de zon zouden zijn geproduceerd door nucleosynthese in de eerste 20 minuten van het heelal. De zwaardere elementen werden geproduceerd door sterren die stierven voordat de zon werd gevormd. De zwaardere elementen kwamen vrij in het interstellaire medium toen de ster explodeerde als een supernova.

Sfeer

De atmosfeer van de zon bestaat uit vijf lagen. De chromosfeer, het overgangsgebied en de corona zijn veel heter dan de buitenste fotosfeer van de zon. Er wordt aangenomen dat Alfvén-golven de corona kunnen opwarmen.

De minimumtemperatuurzone, de koelste laag van de zon, bevindt zich ongeveer 500 kilometer boven de fotosfeer. Deze heeft een temperatuur van ongeveer 4.100 K (3.830 °C). Dit deel van de zon is koel genoeg om eenvoudige moleculen zoals koolmonoxide en water te laten ontstaan. Deze moleculen kunnen op de zon worden waargenomen met speciale instrumenten, spectroscopen genaamd.

De chromosfeer is de eerste laag van de zon die kan worden gezien, vooral tijdens een zonsverduistering wanneer de maan het grootste deel van de zon bedekt en het helderste licht blokkeert.

Het overgangsgebied van de zon is het deel van de atmosfeer van de zon tussen de chromosfeer en het buitenste deel, de corona. Het is vanuit de ruimte te zien met telescopen die ultraviolet licht kunnen waarnemen. De overgang bevindt zich tussen twee zeer verschillende lagen. In het onderste deel raakt het de fotosfeer en vormt de zwaartekracht de kenmerken. Bovenaan raakt de overgangslaag de corona.

De corona is de buitenste atmosfeer van de zon en is veel groter dan de rest van de zon. De corona expandeert voortdurend de ruimte in en vormt zo de zonnewind, die het hele zonnestelsel vult. De gemiddelde temperatuur van de corona en de zonnewind is ongeveer 1.000.000-2.000.000 K (1.800.000-3.600.000 °F). In de heetste gebieden is het 8.000.000-20.000.000 K (14.400.000-36.000.000 °F). Wij begrijpen niet waarom de corona zo heet is. Hij kan worden gezien tijdens een zonsverduistering of met een instrument dat een coronagraaf wordt genoemd.

De heliosfeer is de dunne buitenste atmosfeer van de zon, gevuld met het plasma van de zonnewind. Hij strekt zich uit voorbij de baan van Pluto tot aan de heliopauze, waar hij een grens vormt waar hij in botsing komt met het interstellaire medium.

Verduisteringen

Een zonsverduistering verschijnt wanneer de maan zich tussen de aarde en de zon bevindt. De laatste totale zonsverduistering vond plaats op 26 december 2019 en was zichtbaar vanuit Saoedi-Arabië, India, Sumatra en Borneo, met een gedeeltelijke verduistering zichtbaar in Australië en een groot deel van Azië.

Een maansverduistering vindt plaats wanneer de maan door de schaduw van de aarde gaat, wat alleen kan gebeuren tijdens volle maan. Het aantal maansverduisteringen in één jaar kan variëren van 0 tot 3. Gedeeltelijke verduisteringen zijn iets groter dan totale verduisteringen met 7 tegen 6.

Lot van de Zon

Volgens astrofysici is onze zon een hoofdreeksster van het G-type in het midden van zijn leven. Over ongeveer een miljard jaar zal de toegenomen zonne-energie de atmosfeer en de oceanen van de aarde doen wegkoken. Over nog eens een paar miljard jaar zal de zon volgens hen groter worden en een rode reuzenster worden. De zon zou dan tot 250 keer haar huidige grootte zijn, zo groot als 1,4 AE (210.000.000 kilometer) en de aarde opslokken.

Het lot van de aarde is nog steeds een beetje een mysterie. Op lange termijn hangt de toekomst van de aarde af van de zon, en de zon zal de komende 5 miljard jaar vrij stabiel zijn. Berekeningen suggereren dat de Aarde naar een bredere baan zou kunnen bewegen. Dit komt doordat ongeveer 30% van de massa van de Zon zal wegwaaien in de zonnewind. Op de zeer lange termijn zal de aarde echter waarschijnlijk worden vernietigd naarmate de zon groter wordt. Sterren zoals de zon worden later rode reuzen. De Zon zal uitdijen tot voorbij de banen van Mercurius, Venus en waarschijnlijk de Aarde. In elk geval zullen de oceaan en de lucht verdwenen zijn voordat de Zon dat stadium bereikt.

Wanneer de Zon een punt bereikt waarop zij niet meer groter kan worden, zal zij haar lagen verliezen en een planetaire nevel vormen. Uiteindelijk zal de zon krimpen tot een witte dwerg. Daarna, over enkele honderden miljarden of zelfs een triljoen jaar, zal de zon verdwijnen in een zwarte dwerg.

Meer lezen

• Lang, Kenneth R. (2001). The Cambridge Encyclopedia of the Sun. Cambridge University Press. ISBN 9780521780933.