De hemel — astronomie

De Zon: onze ster

De Zon is een ster: een enorme, hete bol plasma, vooral waterstof en helium, die schijnt door kernfusie in haar kern. Ze bevat bijna alle massa van het zonnestelsel, en haar licht en zwaartekracht bepalen onze dagen, onze seizoenen en de hemel die we zien.

De Zon als ster

Jazeker, de Zon is een ster. Ze ziet er heel anders uit dan de sterren aan de nachtelijke hemel, simpelweg omdat ze zo veel dichterbij staat: haar licht doet er iets meer dan 8 minuten over om ons te bereiken, terwijl het licht van de volgende dichtstbijzijnde sterren jaren onderweg is.

Astronomen classificeren de Zon als een hoofdreeksster (een ster die in haar kern waterstof tot helium fuseert) van spectraaltype G. Ze is ongeveer 4,6 miljard jaar oud, ruwweg halverwege dat stadium van haar leven. Haar diameter is ongeveer 1,39 miljoen kilometer, zo'n 109 keer die van de Aarde, en ze bevat ongeveer 99,86% van de massa van het hele zonnestelsel.

De Zon bestaat vooral uit waterstof en helium: qua massa ongeveer driekwart waterstof en een kwart helium, met kleine hoeveelheden zwaardere elementen. Ze is niet vast of vloeibaar maar plasma (een gas van elektrisch geladen deeltjes), dus ze heeft geen oppervlak zoals de Aarde.

De Zon heeft lagen. In het midden ligt de kern, met ongeveer 15 miljoen graden. Daarboven liggen de stralingszone en de convectiezone, en de zichtbare “schijf” is de fotosfeer, met ongeveer 5.500 °C. Hoger liggen de chromosfeer en de buitenste atmosfeer, de corona, die veel heter is, met miljoenen graden. Waarom dat zo is, is nog steeds een actief onderwerp in de zonnefysica.

Hoe de Zon energie maakt

De Zon schijnt dankzij kernfusie. In de kern zijn druk en temperatuur hoog genoeg om waterstofkernen te laten samensmelten, waarbij uiteindelijk helium ontstaat. Het gevormde helium heeft iets minder massa dan de deeltjes waaruit het ontstond, en het verschil komt vrij als energie, zoals beschreven door Einsteins vergelijking E = mc².

Die energie werkt zich door de lagen van de Zon naar buiten, wat volgens gangbare schattingen vele duizenden jaren duurt. Zodra ze de fotosfeer bereikt, ontsnapt ze als licht en warmte de ruimte in en bereikt de Aarde in iets meer dan 8 minuten. Onze gemiddelde afstand tot de Zon is ongeveer 150 miljoen kilometer, dicht bij één astronomische eenheid, die de IAU (Internationale Astronomische Unie) definieert als precies 149.597.870.700 meter.

De Zon heeft genoeg waterstof voor nog ongeveer 5 miljard jaar. Daarna zal ze volgens de huidige modellen opzwellen tot een rode reus. Je hoeft je geen zorgen te maken; dat ligt in een zeer verre toekomst.

Zonnevlekken en de zonnecyclus

Zonnevlekken zijn donkere plekken op de fotosfeer. Ze zien er donker uit omdat ze koeler zijn dan hun omgeving, niet omdat ze koud zijn. De oorzaak zijn sterke magnetische velden die de warmtestroom hinderen. Zonnevlekken kunnen groter zijn dan de Aarde en worden al eeuwen waargenomen; door ze te volgen ontdekten astronomen dat de Zon roteert, ongeveer eens per 25 dagen aan de evenaar en langzamer nabij de polen.

Het aantal zonnevlekken neemt toe en af over een periode van ongeveer 11 jaar. Dat is de zonnecyclus, van een minimum met weinig of geen vlekken naar een maximum met veel, en weer terug. Rond het maximum komen energiekere gebeurtenissen vaker voor: zonnevlammen (plotselinge uitbarstingen van energie) en coronale massa-ejecties (wolken plasma die de ruimte in worden geslingerd). Als zulke wolken de Aarde bereiken, kunnen ze geomagnetische stormen en poollicht veroorzaken. Deze verschijnselen, bekend als ruimteweer, worden gevolgd door wetenschappelijke organisaties zoals NOAA en door missies van NASA en ESA, waaronder SOHO, Solar Orbiter en Parker Solar Probe.

De schijnbare beweging van de Zon langs de hemel

De dagelijkse opkomst in het oosten en ondergang in het westen komt door de rotatie van de Aarde, niet doordat de Zon om ons heen draait. De schijf van de Zon beslaat ongeveer een halve graad hemel.

Over het jaar verschuift de Zon ten opzichte van de verre sterren, doordat de Aarde eromheen draait. Vanaf de Aarde ziet dat eruit als een langzame verschuiving van ongeveer één graad per dag langs een lijn die de ecliptica heet. De as van de Aarde helt ongeveer 23,4° ten opzichte van haar baanvlak, waardoor de hoogte van de Zon boven de horizon door het jaar verandert. Dat geeft ons de seizoenen, evenals de zonnewendes en equinoxen.

Als de Maan precies voor de schijf van de Zon langs trekt, zien we een zonsverduistering.

Astrologie is een culturele traditie die de Zon ook een symbolische rol geeft; zie de Zon in de astrologie, en voor het verschil tussen beide benaderingen astronomie versus astrologie.

Zo bekijk je de Zon veilig

Zonder bescherming naar de Zon kijken kan je ogen blijvend beschadigen, en pijn waarschuwt je niet altijd op tijd. Houd je aan deze regels:

• Gebruik een zonnebril voor zonsverduisteringen die voldoet aan de norm ISO 12312-2. Gewone zonnebrillen zijn niet genoeg.
• Kijk nooit naar de Zon door een verrekijker, telescoop of cameralens, tenzij er een geschikt zonnefilter vóór op het instrument zit (aan de kant van de Zon).
• Vermijd zelfgemaakte filters en beschadigde brillen; controleer je spullen vóór elk gebruik.
• Een veilig alternatief is projectie, zoals met een cameraobscura (gaatjescamera), waarbij je naar een beeld van de Zon op een scherm kijkt in plaats van naar de Zon zelf.
• Wil je met optiek waarnemen, kies dan een speciale zonnetelescoop of een goedgekeurd filter en volg de instructies van de fabrikant.

Onthoud vooral dat veiligheid belangrijker is dan het uitzicht. Meer waarneemtips vind je in Hoe kijk je naar de hemel.

Posities in Astronativa zijn astronomisch exact. De duiding is bedoeld als inspiratie. · Woordenlijst · Voorwaarden · Privacy · Dank je wel