Zon

Related Topics:
Zone_Empire :: Zone_3 :: Zonguldak :: Zonisamide :: Zones :: Zone :: Zonta_International :: Zone_Raiders :: Zonta,_Ricardo :: Zone_of_the_Enders_Series

Zon		-	PIA03150.png Bron: photojournal.jpl.nasa.gov ]]		-	Diameter	1.392.000 km	-	Afplatting	~1×10^–5 (~7 km)	-	Massa	1,989×10³⁰kg (= 332.946×Aarde)	-	Gemiddelde dichtheid	1,41 g/cm³	-	Valversnelling aan oppervlak	274 m/s² (=27,9×g_aarde)	-	Rotatietijd	25,38 dag (equator) 27,4 dag (45° NB/ZB)	-	Omlooptijd in melkweg	225×10⁶ jaar	-	Afstand tot centrum melkweg	27.000 lichtjaar	-	Afstand tot aarde	149.598.000 km	-	Uitgestraalde energie	3,8×10²⁶ J/s	-	Visuele helderheid	–26,8 magnitude	-	Temperatuur (oppervlak)	5780 K (5510 °C)	-	Samenstelling (oppervlak)	70 massa-% H, 28% He, 0,9% O, 0,4% C, 0,15% Ne, 0,15% Fe, 0,09% N, 0,08% Si, 0,07% Mg, 0,05% S,...	-	Temperatuur in centrum	15,5×10⁶ K	-	Dichtheid in centrum	148 g/cm³	-	Druk in centrum	2×10¹⁶ Pa

De zon is de ster die zich het dichtst bij de Aarde bevindt en het helderste object aan de hemel.

Plaats van de zon in het universum

De zon bevindt zich op ongeveer 27.000 lichtjaar van het centrum van ons melkwegstelsel in de ongeveer 3000 lichtjaar dikke galactische schijf en op 1 AE (ongeveer 150 miljoen kilometer) van de aarde. De zon beweegt zich met een snelheid van ongeveer 220 km/sec in ongeveer 226 miljoen jaar eenmaal rond het centrum van ons sterrenstelsel, de melkweg. Binnen het melkwegstelsel is het een onopvallende, min of meer gemiddelde ster. Ze is met een gemiddelde diameter van zo'n 1.392.000 kilometer het grootste object in ons zonnestelsel en bevat 99,8% van de massa van ons volledige zonnestelsel. De zon bestaat voornamelijk uit waterstof, in de buitenste lagen zo'n 91 molprocent of 70 massaprocent. Het andere veelvoorkomende element is helium, zo'n 9 molprocent of 28 massaprocent. In het centrum van de zon, waar door kernreacties waterstof is omgezet in helium, is het gehalte aan waterstof lager (35 massaprocent) en dat aan helium hoger (63 massaprocent). melkweg.jpg

De zon als energiebron

De zon geeft licht en warmte in het zonnestelsel; de temperatuur aan de oppervlakte bedraagt ongeveer 5800 Kelvin. De temperatuur in het centrum wordt berekend op 15,5 miljoen Kelvin.

De zon krijgt haar energie door de zogenaamde proton-proton cyclus. Door de enorme druk die de eigen zwaartekracht van de zon op de materie uitoefent, in de kern zo'n 2×10¹⁶ Pascal, in combinatie met een temperatuur van zo'n 15 miljoen Kelvin, fuseert waterstof tot helium. Per seconde wordt zo'n 700 miljoen ton waterstof in 695 miljoen ton helium omgezet. Het verschil, 5 miljoen ton, wordt uitgestraald in de vorm van elektromagnetische energie. De energie ontstaat door het samensmelten van vier waterstof-kernen om een helium-kern te vormen. Op aarde kunnen we dezelfde fusiereactie opwekken in een waterstofbom. In de toekomst zullen we mogelijk in kernfusiereactoren deze reactie op een meer gecontroleerde manier kunnen laten verlopen om energie op te wekken.

Op de zon vinden veel interessante en nog nauwelijks begrepen verschijnselen plaats. Zo treden zonnevlekken op, verschijnen er zonnevlammen, is er sprake van zonnewind en zonnebevingen. De intensiteit van deze verschijnselen verandert periodiek met een cyclus van ongeveer 11 jaar.

Zonne47kl.jpg)
Bron: US Nat. Oceanic and Atmospheric Administration]]

Levenscyclus van de zon

Vier fases

Onze zon is momenteel een klasse G2-ster, wat betekent dat zij een gele ster is, iets heter en zwaarder dan de gemiddelde ster, maar veel kleiner dan de blauwe reuzensterren. De berekende levensduur van een ster als de zon, dat wil zeggen de tijd waarin kernreacties haar van energie voorzien, bedraagt 12 miljard jaar.

De levenscyclus van de zon is grofweg te verdelen in vier fases. In elk van die fases ziet de zon er heel anders uit en verkrijgt zij haar energie uit een andere bron:

ontstaan: proto-ster;
hoofdreeksster;
rode reus;
witte dwerg.

Ontstaan van de zon

De zon zou zo'n 4,6 miljard jaar geleden ontstaan zijn door het samentrekken van een uitgestrekte koude, gasvormige oernevel. Bij het samentrekken van die gaswolk ontstond in het centrum van de wolk een gasconcentratie, waaruit uiteindelijk de zon zou ontstaan. Bij het naar binnen vallen kwam zwaartekrachtsenergie vrij, die het binnenste van de nevel opwarmde. De nevel met in zijn binnenste de zon-in-wording, straalde vooral infrarood-straling uit. Het hele proces van samentrekking zal ongeveer 35 miljoen jaar hebben geduurd. Uiteindelijk werd de temperatuur in het centrum van de gasbol zo hoog(miljoenen graden)dat daar kernreacties konden beginnen. De zon was geboren.

De zon als Hoofdreeks-ster

Gedurende een periode van 12 miljard jaar krijgt de zon haar energie uit kernfusie: waterstof wordt omgezet in helium (zogenoemde waterstof-'verbranding'). Dit is de zon zoals wij die nu kennen. De zon is in deze periode een stabiele hoofdreeks-ster. we gaan er vanuit dat onze zon inmiddels zo'n vijf miljard jaar oud is en ze zal nog ongeveer zeven miljard jaar te gaan hebben. Naarmate de zon ouder wordt zal zij feller gaan schijnen en daardoor uitzetten.

Rode reus

Deze fase treedt in nadat, over ruim vier miljard jaar, vrijwel alle waterstof in de kern verbruikt is en de kernfusiereacties die de zon van energie voorzien, zich verplaatsen naar meer naar buiten gelegen schillen. De zon zwelt dan tijdelijk op tot een rode reus en zal zo groot worden dat de binnenplaneten Mercurius en Venus opgeslokt worden. Hetzelfde zal wellicht voor onze Aarde gelden en dit lot blijft misschien zelfs Mars niet bespaard. Als de Aarde gespaard blijft zal de temperatuur op Aarde wel oplopen tot boven de 2000 K. Onze planeet zal dan in essentie een bol vloeibare lava zijn geworden waarop leven onmogelijk is. Als de mensheid of onze eventuele opvolgers dan nog bestaan, zullen zij een andere woonplaats moeten zoeken in het heelal.

De periode als rode reus komt ten einde als de temperatuur en druk in het inwendige zover zijn opgelopen dat 'heliumverbranding' mogelijk wordt, dat wil zeggen een kernfusiereactie waarbij drie helium-kernen samensmelten tot een koolstof-kern. Deze reactie voorziet de zon nog ongeveer 100 miljoen jaar van energie, maar daarna zwelt de zon opnieuw snel op tot een rode reus. Deze fase eindigt met het afstoten van de buitenste lagen van de zon, waarbij een planetaire nevel ontstaat.

Witte dwerg

Nadat de rode reus zijn buitenlagen heeft afgestoten, blijft de hete kern achter als een witte dwerg. Alle kernreacties houden op. In wezen kan een witte dwerg beschreven worden als een "nagloeiende sintel": de langzaam afkoelende kern van onze zon. Dit afkoelen duurt onvoorstelbaar lang: na een biljoen (10¹²) jaar heeft het oppervlak van de overgebleven dwergster nog altijd een temperatuur van 1000 Kelvin.

Als de witte dwerg afgekoeld is, verandert zij in een zwarte dwerg. Het is nog niet bekend of het universum oud genoeg is om een zwarte dwerg te bevatten.

Tabel: evolutiemodel

P. Bodenheimer, 'Stellar structure and evolution', in: R.A. Meyers (red.), Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics (1989) p. 689-721 (protoster);
S. Turck-Chiéze e.a. (1988) (hoofdreeks);
P. Schröder e.a. (2001) (rode reus);
M. Schwarzschild, Structure and Evolution of the Stars (1959) Ch. VII (witte dwerg)

Een berekend model voor de evolutie van de zon
tijd (miljard jaar)	middellijn (zon_nu=1)	helderheid (zon_nu=1)	temperatuur oppervlak (K)	centrale dichtheid (g/cm³)	centrale temperatuur (K)	percentage waterstof in kern	opmerkingen
–0,035	2×10⁶	~0	10	10^–19	10	70,5%	koude gaswolk begint te contraheren
–0,034	2,1	1,6	4400	1,5	4×10⁶	70,5%	protoster is ontstaan (T Tauri ster)
–0,010	1,0	1,1	5900	83	13×10⁶	70,5%	protoster: overgang naar hoofdreeks
0,0	0,872	0,769	5790	91	14,4×10⁶	70,5%	begin als hoofdreeksster: waterstofverbranding in kern
1,0	0,905	0,770	5680	91	13,7×10⁶	63,3%
2,0	0,927	0,824	5710	102	14,1×10⁶	56,0%
3,0	0,952	0,884	5730	116	14,6×10⁶	48,4%
4,0	0,982	0,954	5750	134	15,1×10⁶	40,4%
4,57 (=nu)	1,000	1,000	5770	147	15,5×10⁶	35,5%	de huidige zon
5,0	1,015	1,034	5780	158	15,8×10⁶	31,9%
6,0	1,056	1,126	5780	191	16,6×10⁶	22,7%
7,0	1,104	1,235	5790	243	17,6×10⁶	12,7%
8,0	1,161	1,357	5780	326	18,6×10⁶	2,9%
9,0	1,250	1,548	5760	488	18,9×10⁶	0,09%
10,0	1,39	1,90	5680	860	19,4×10⁶	0,00%	waterstof in kern is op
11,0	1,6	2,3	5500	...	...	0,00%
12,0	5	12	4900	...	...	0,00%
12,17	241	2800	2700	...	...	0,00%	rode reus (1e keer) (Red Giant Branch); massaverlies
12,25	11	60	4800	...	~160×10⁶	0,00%	heliumverbranding; massa: ~0,81 M_zon
12,29	247	4200	2960	...	...	0,00%	rode reus (2e keer) (Asymptotic Giant Branch); massaverlies
12,3	0,012	1,4	60.000	5×10⁶	70×10⁶	0,00%	witte dwerg; massa: ~0,68 M_zon
13,0	0,012	0,004	13.000	5×10⁶	14×10⁶	0,00%
20,0	0,012	0,00013	5700	5×10⁶	5×10⁶	0,00%
1000,0	0,012	1,4×10^–7	1000	5×10⁶	0,8×10⁶	0,00%	koelt verder af
Bronnen:

Ons zonnestelsel

De aarde en alle andere planeten, waartoe zowel de aardse planeten als ook de gasreuzen behoren, draaien om de zon, in hun baan gehouden door de zwaartekracht. Wat grootte en massa betreft is de zon het dominerende lid; de massa is meer dan 330.000 aardmassa's, het volume meer dan 1 miljoen maal dat van de aarde. De hele baan van de maan om de aarde zou zich wat afmeting betreft in het zonnelichaam kunnen bevinden.

Andere lichamen die om de zon draaien zijn onder andere planetoïden, meteoroïden, kometen en stof.

De zon bekijken

Indien je de zon wilt bekijken bij een zonsverduistering of in andere situaties mag je dat NOOIT met het blote oog doen. Na enkele seconden al zal beschadiging van je oog optreden die indien je pech hebt permanent zal zijn. Gebruik een lasbril of een speciaal daarvoor gemaakte bril, andere donkere materialen zoals zwarte dia of fotofilm kunnen nog steeds veel schadelijk infrarood en ultraviolet licht doorlaten.

Het spreekt voor zich dat je bij gebruik van een verrekijker of telescoop nog veel voorzichtiger moet zijn. Als een brandglas een stukje papier in een paar seconden kan laten verkolen, kan dat ook met je ogen gebeuren. De veiligste manier van waarnemen met een telescoop is het zonsbeeld door middel van oculairprojectie op een stuk wit papier te projecteren, en op die manier indirect de zon te bekijken.

Zie ook

Externe links

http://sohowww.nascom.nasa.gov/
http://www.nasa.gov

Zon | Zonnestelsel | Ster | Licht

Gourt Home::Gourt :: Zon