Zon

Bron: wikipeida, NASA

De zon met zonnevlekken

De zon is gewone ster. Voor een ster is de zon niet bijzonder heet of koel, groot of klein, licht of zwaar. Het enige bijzondere aan de zon is dat deze ster zo dichtbij de aarde staat. Alleen daarom is de zon zo helder en merken we dat hij licht en warmte geeft.

Voor een ster mag de zon dan wel niet bijzonder groot zijn, maar in vergelijking met de aarde is de zon dat wel. De middellijn van de zon bedraagt maar liefst 1.390.000 kilo meter. Dat is 109 keer zo groot dan de middellijn van de aarde. Als we de zon zouden kunnen vullen met aardbollen, zouden we merken dat er meer dan één miljoen aardbollen in de zon kunnen.

We hebben verteld dat de zon erg dicht bij de aarde staat.

In vergelijking met de andere sterren is dat zeker waar. Toch bedraagt de afstand aarde - zon gemiddeld 149.597.870 kilo meter. Deze afstand wordt astronomische eenheid kom je vaak tegen als we het over afstanden in ons zonnestelsel hebben. Vaak wordt de a.e. (dat is de afkorting die we vaak voor de astronomische eenheid gebruiken) afgerond tot 150 miljoen kilometer.

Op een ster is het erg heet. Dus ook op de zon. Het is er zelfs zó heet dat er geen vaste stoffen of vloeistoffen voor kunnen komen. Alles gaat direct in gasvorm over. De zon is dan ook een enorme gasbol. Net als alle andere sterren. De gassen die het meest op de zon voorkomen zijn waterstof en helium.

De temperatuur in het binnenste van de zon is ontzettend hoog. Wel 15 miljoen graden. Het is er zó heet dat er kernreacties optreden. Daarbij wordt de waterstof omgezet in helium. Bij deze kernreacties komt enorm veel energie vrij.

Naar buiten toe wordt het in de zon geleidelijk minder heet.

Aan het oppervlak is de temperatuur het laagst. Maar het is daar nog altijd bijna 6.000°C. De hoeveelheid licht die de zon uitstraalt is enorm. Bedenk daarbij ook dat slechts een klein beetje daarvan op aarde terecht komt.

Het zichtbare oppervlak van de zon noemen we de Boven de fotosfeer komen nog enkele ijle gaslagen voor. Die kunnen we echter zonder speciale instrumenten niet zien, be halve tijdens een fotosfeer is er de tijdens een totale zonsverduistering zichtbaar wordt als een fel purperrood gekleurde rand langs de fotosfeer. Het Griekse woord «chromos» betekent ook kleur. De chromosfeer heeft een dikte van niet meer dan tienduizend kilometer.

De chromosfeer is wat warmer dan de fotosfeer. Toch geeft ze duizend maal minder licht dan de fotosfeer. Dat komt door dat ze heel erg ijl is. Buiten de chromosfeer is er nog een reusachtige krans van hete, doch zéér ijle gassen. Dat is de ze één miljoen keer minder licht dan de fotosfeer. Daarom zien we, als we naar de zon kijken, alleen maar de fotosfeer.

We kijken dwars door de corona en de chromosfeer heen.

Bron: Wikipedia, Kelvinsong

Structuur van de zon

Vanuit het inwendige van de zon stijgen hete «gasbellen» op tot het oppervlak. Deze gasbellen noemen we een middelgrote kijker kunnen we onder gunstige omstandig heden deze granulen zien: het is net of het oppervlak van de zon overdekt is met korrels. Deze «korreligheid» van het zonsoppervlak noemen we de De zon heeft ook verschil is wel dat de magnetische velden van de zon veel ingewikkelder in elkaar zitten.

Plotseling optredende magnetische velden zorgen er voor dat de opstijging van de granulen geremd wordt. Hierdoor ontstaat een koelere plek in het zonsoppervlak. Zo'n plek straalt veel minder licht uit dan zijn omgeving. Daardoor steekt zo'n gebied donker af tegen de omgeving: we zien een zonnevlek! Een flinke zonnevlek heeft altijd een donkere kern met daaromheen een grijsachtig gebied. De donkere kern noemen we de ratuur is daar slechts 4000°C. Het grijsachtige gebied heet de De kern van een zonnevlek ligt zo'n zeshonderd kilometer lager dan de omringende fotosfeer. Dat is goed te zien wanneer een zonnevlek zich aan de rand van de zonneschijf bevindt. Het lijkt dan net of de umbra ten opzichte van de penumbra wat verschoven is.

Het gebeurt wel eens dat een zonnevlek zó groot is, dat we deze zonder kijker kunnen waarnemen. Zo'n zonnevlek is dan veel groter dan de aarde. Om niet verblind te worden door het felle zonlicht moet je altijd een donker glaasje gebruiken als je naar de zon gaat kijken. Denk aan je kostbare ogen. Door een kijker mag je nooit rechtstreeks naar de zon kijken. Je zou daarbij je ogen ernstig kunnen beschadigen. Ook de «zonnefilters» die in de handel zijn kun je beter niet gebruiken. Door de warmte die ze opzamelen kunnen ze barsten. Veel veiliger is het de zon te projecteren.

Houd een wit vel papier achter de kijker en projecteer daar het zonsbeeld op. Dat gaat heel goed. Zeker als je een stuk karton rond de kijkerbuis bevestigt dat vals licht tegenhoudt. Als je handig bent kun je zelf een scherm maken dat je aan de kijker vastmaakt.

Als je regelmatig naar de zon kijkt, zul je opgemerkt hebben dat zonnevlekken vaak in groepen voorkomen. Meestal zijn er twee grote vlekken te zien met daar omheen allemaal kleine vlekjes. Deze kleine vlekjes hebben geen penumbra en worden magnetische velden.

De magneetvelden aan het oppervlak van de zon veroorzaken niet alleen zonnevlekken, maar ook hetere gebieden vlak boven de fotosfeer. We kunnen deze heldere gebieden met onze kijker alleen waarnemen in de buurt van zonnevlekken nabij de rand van de zon. Ze worden Vaak slingert de zon grote hoeveelheden gas de ruimte in.

Dit gebeurt met enorme snelheden. Soms wel duizend kilometer per seconde. Dit gas kan een tijd lang in grillige vormen blijven hangen. Plotseling valt het weer met grote snelheid naar de zon terug. Deze uitgeslingerde hoeveelheid gas heet een hebben we een speciale kijker nodig. Met een gewone kijker kunnen we ze niet zien. Zo'n speciale kijker voor het waarnemen van protuberansen heet een Kijk eens enkele dagen achter elkaar naar de zon. Je merkt dan dat de zonnevlekken zich over het oppervlak van de zon lijken te verplaatsen. Dit komt doordat de zon, net als de aarde, om zijn as draait.

Zonnevlekken hebben niet het eeuwige leven. Sommige vlekken hebben een levensduur van slechts enkele dagen, terwijl andere vlekken enkele weken, ja soms zelfs enkele maanden zichtbaar blijven.

Het aantal zonnevlekken wisselt sterk. Het gebeurt maar zelden dat er helemaal geen vlekken te zien zijn. Soms komen er wel tientallen vlekken voor. Vaak zelfs hele groepen.

Regelmatig, om de ongeveer 11 jaar, treedt er een maximum aan zonnevlekken op. Eind 1990 was er weer zo'n maximum.

Uit de verplaatsing van de zonnevlekken hebben we ontdekt dat ook de zon rond zijn as draait. Vreemd genoeg draait de zon aan zijn evenaar sneller dan nabij de polen. Details op de evenaar draaien in iets minder dan 25 dagen éénmaal rond.

In de buurt van de polen hebben details hier ruim 33 dagen voor nodig. Dit verschil in omwentelingstijd (of rotatietijd) wordt is nog niets bekend.

De zon zendt niet alleen licht en warmte uit, maar ook een stroom van elektrisch geladen deeltjes. Dit noemen we de zonnewind. Deze elektrisch geladen deeltjes worden door de zon met snelheden van duizend tot tweeduizend kilometer per seconde uitgestoten. In een periode met veel zonne-aktiviteit zendt de zon veel meer elektrisch geladen deeltjes uit dan in een periode met weinig aktiviteit. Bij veel zonne-aktiviteit kan men in noordelijke streken op onze aarde ook het licht waarnemen. Dit prachtige verschijnsel ontstaat wanneer de elektrisch geladen deeltjes die de zon uitstoot, botsen met de bovenste lagen van onze dampkring. Door de hoge snelheid waarmee die deeltjes in de dampkring terecht komen, gaan deze spontaan licht uitzenden. Het noorderlicht of poollicht komt alleen in de buurt van de polen voor. Dat komt omdat de zonnewind door het magnetische veld van de aarde wordt aangetrokken.

De zon straalt een ongelooflijke hoeveelheid energie uit.

Je hebt geen idee hóeveel energie de zon iedere seconde uitstraalt. Dat is zóveel energie, dat er maar liefst tweehonderdduizendmiljard (200.000.000.000.000) wagonladingen steenkool nodig zijn om die energie te leveren. En dat dan iedere seconde! We hebben al verteld dat de zon een reusachtige gasbol is.

De twee gassen die verreweg het meest op de zon voorkomen zijn waterstof en helium. De zon krijgt zijn energie door de omzetting van waterstof in helium. Dit noemen we omdat twee waterstofatoomkernen hierbij samensmelten tot één heliumkern. Fusie betekent samensmelting. Je begrijpt nu misschien ook waarom de zon eens opgebrand zal zijn: dat zal gebeuren nadat er niet meer voldoende waterstof is om in helium te worden omgezet. De «waterstofbrandstof» van de zon is dan op. Tegen die tijd wordt al het leven op aarde onmogelijk omdat zonder de zonnestraling de tempera tuur op aarde heel erg laag zal worden. Zelfs de lucht zal uiteindelijk bevriezen. Maak je niet bezorgd. Dat duurt nog erg lang. Zeker zo'n vijf miljard jaar. Het bovenstaande geldt niet alleen voor de zon, maar voor alle sterren.