Zon en zonnestelsel (2) sterrenleven van de Zon

Door ZiaRia gepubliceerd in Wetenschap en onderwijs

5e969cfea2ddb49d166865ce14d003ad_medium.Onze Zon is het hart van ons zonnestelsel en geeft ons licht, warmte en (de voorwaarden voor) leven. Maar hoe ziet de toekomst van onze Zon en ons zonnestelsel er op de lange termijn uit? Kan de mens op Aarde blijven? Blijft de Aarde bestaan of moeten we uitwijken naar andere planeten of wellicht zelfs andere zonnestelsels? Wetenschappers proberen dit uit te vinden, vooral door naar de ontwikkelingsfasen van andere sterren en sterrenstelsels in de ruimte te kijken.

Zon ver weg in de Melkweg

be465541876a47d80eba1314888f7358_medium.De Zon ligt op ongeveer 27.000 lichtjaren verwijderd van het centrum van ons sterrenstelsel, dat bekend staat als de Melkweg. In dat immense sterrenstelsel is de Zon eigenlijk maar een klein en onopvallend. Volgens astronomen is onze Zon een middelgrote ster (zogenaamde G-type Hoofdreeksster) en werd vroeger ook wel een ‘gele dwerg’ genoemd.

Zon als centrum van ons zonnestelsel

De Zon draait in 25 dagen en ruim 9 uur rond de eigen as, maar beweegt zich (samen met ons zonnestelsel) ook voort in de ruimte en wel met een gemiddelde snelheid van 828.000 kilometer per uur. Echter, zelfs met die snelheid heeft de Zon er ongeveer 226 miljoen (Aardse) jaren voor nodig om een volledige baan rondom het centrum van de Melkweg te maken.

Hoe ‘werkt’ de Zon?

331f08e5bd458a8e995e166de5d1d93b_medium.De Zon is een kleine, gele ster en is – net als andere sterren – in feite een gasachtige bol. De Zon bestaat voor ongeveer driekwart uit waterstof (H). De rest is voornamelijk helium (He), met nog enkele kleine hoeveelheden van andere, zware elementen (zoals zuurstof, koolstof, neon en ijzer).

In het hart van de Zon vindt een continue kernfusie plaats; hierbij worden waterstofkernen in heliumkernen omgezet. In dit proces van kernfusie wordt dus voortdurend massa omgezet in energie. Die energie is onder meer zichtbaar, kenbaar en voelbaar als licht, warmte/hitte en aantrekkingskracht. Het zijn deze kernfactoren van een ster, die eventuele planeten in een baan er omheen houden en die leven op die planeten mogelijk kunnen maken.

Hoe verloopt het sterrenleven van de Zon?

Leven in perfect evenwicht

ce0d4709dcd8925eb9961df8f1ac9e5c_medium.Het leven van de Zon is eigenlijk niets meer dan een constante strijd tegen de eigen zwaartekracht. Aan de ene kant is er de zwaartekracht vanuit de kern, die probeert de Zon samen te trekken, te laten imploderen. Aan de andere kant is er de nucleaire fusie van de Zon, die probeert naar buiten te breken en dus de Zon te laten exploderen. De balans tussen deze twee immense krachten is hetgeen de Zon een stabiel bestaan geeft. Voor naar schatting al ongeveer 4,6 miljard jaar (de geschatte leeftijd van de Zon) zijn deze krachten perfect in evenwicht geweest. Toch zal dit in de toekomst zeker gaan veranderen.

Van waterstof naar helium, een miljard jaar vanaf nu

Het kernfusieproces van de Zon zorgt ervoor, dat er ongeveer 600 miljoen ton helium per seconde (!) wordt geproduceerd. Helium is een zwaarder gas dan waterstof en die verandering in dichtheid heeft uiteindelijk een merkbaar effect op de nucleaire reactie van de Zon.

1dc6106274e1f49c13a23813fe7631b0_medium.Wanneer de kern van de Zon namelijk dichter van structuur wordt, zal de verbranding van waterstof gaan versnellen. Het resultaat hiervan is niet iets wat wij op de korte termijn zullen merken, maar op de lange termijn – gemeten over een miljard jaar – zal dat echter wel degelijk het geval zijn. Enerzijds zal de temperatuur van de Zon stijgen en anderzijds zal de Zon in lichtsterkte met zo’n 10% toenemen. Hoe ouder de Zon voorlopig wordt, hoe meer ons zonnestelsel dus zal worden verhit en verlicht.

Als de Zon circa 10 miljard jaar oud is

Wanneer de Zon ongeveer tweemaal zo oud is als vandaag de dag, voorzien de wetenschappers de komst van een turbulente nieuwe fase in het leven van de Zon, zoals die fase inmiddels al bekend is van andere, oudere sterren. De Zon zal dan, door het opraken van waterstof, veranderen in een Rode Reus.

Hierdoor begint een thermonucleare fusie van het resterende waterstof in een diepe laag rondom de kern van de Zon; dit is namelijk de enige plek, die heet genoeg zal zijn om het resterende waterstof te verbranden.

352b5094fbfd04ebc2b97e32e9cc00f7_medium.Echter, uiteindelijk zal de kern van de Zon zonder brandstof komen te zitten. Het evenwicht is dan zoek en de eigen zwaartekracht zal proberen de kern van de Zon sterk samen te trekken oftewel te imploderen. Maar daarmee is het verhaal nog niet gedaan: hierdoor zal de temperatuur namelijk fors omhoog gaan en zelfs zo hoog worden, dat de zwaartekracht erdoor zal worden overwonnen. Het resultaat daarvan zal een rappe opzwelling van de Zon zijn tot een enorme vuurbal, die naar verwachting 250x zo groot als de huidige Zon zal kunnen worden. Omdat de nieuwe, enorme oppervlakte echter minder heet zal zijn, heeft de Zon dan een roodoranje kleur.

Als Rode Reus zal de Zon veel van zijn massa verliezen. De oppervlakte van de Zon zal namelijk langzaam ‘afslijten’ en deze sterk geladen deeltjes zullen vanaf de Zon door ons zonnestelsel en daarna de ruimte in stromen. Deze uitstroom van Zonnedeeltjes wordt versterkt door de Zonnewind.

Net als de wind op Aarde is ook de Zonnewind zelf onzichtbaar. Echter, je kunt de effecten ervan zien: net zoals de richting van de wind te zien is aan bijvoorbeeld de staart van een vlieger (altijd van de wind af), is de Zonnewind herkenbaar aan de bijvoorbeeld staart van kometen (altijd van de Zon af).

Wanneer de Zon meer en meer van zijn massa verliest, zal de aantrekkingskracht van de Zon in ons zonnestelsel aanvankelijk zwakker worden; de planeten in ons zonnestelsel zullen verder van de Zon afdwalen en hun omloop rondom de Zon kan aanmerkelijk groter worden.

8e1b85b5e37532e94ce7c01e050cbebe_medium.Er is nog een verandering, die kenmerkend is voor een Rode Reus: op het moment dat de Zon als zodanig zijn maximale grootte heeft bereikt, zal de omloopsnelheid om de eigen as vertragen. Hierdoor zullen nog resterende planeten in ons zonnestelsel eveneens in hun baan om de Zon worden afgeremd. Wanneer de planeten echter teveel van hun omloopsnelheid verliezen, kunnen ze weer ten prooi vallen aan de aantrekkingskracht van de Zon, dichterbij worden getrokken en uiteindelijk verbranden.

Als de Zon circa 14 miljard jaar oud is

ba2b94fa0fd88c7e175c6eaed97dde42_medium.Voor het volgende miljard jaar wordt verwacht, dat de Zon als Rode Reus weer redelijk stabiel zal blijven. Dan gaat de Zon echter de laatste fase van zijn leven in. Volgens astronomen zal het ook de meest grandiose fase zijn. De nevel, die zich rondom een stervende ster vormt, is in het algemeen het meest spectaculaire fenomeen, dat aan een nachtelijke hemel zichtbaar is.

Na de fase van de Rode Reus zal de Zon namelijk in een soort kosmisch vuurwerk zijn buitenste lagen loslaten; het meeste van dit materiaal zal als gasbellen, die als enorme cirkels rondom de Zon zichtbaar zullen zijn, de ruimte in worden ‘gespuwd’. Op deze wijze kan zelfs de helft van de overblijvende massa van de Zon als gas en stof in het heelal verdwijnen.

6ebb0f6a752d11a72b996fb7cb984074_medium.De Zon zelf zal hierdoor inkrimpen van een Rode Reus naar een Witte Dwerg met een resterende grootte van ongeveer de Aarde (dat wil zeggen circa 400x kleiner dan de huidige Zon). Een Witte Dwerg mag dan wel extreem klein zijn, maar een dergelijke ster is ook extreem heet en zal nog een lange tijd een helder wit licht afgeven in de ruimte. Tot na verloop van (heel veel) tijd ook dat helderwitte licht dooft.

Moraal van het verhaal: hoe lang het ook mag duren, aan alles komt ooit een eind, zelfs aan onze Zon.

 

Verteld door:

© ZiaRia.

(2018) Foto's: Office.microsoft.com, Pixabay.com, Wikimedia Commons.

 

c3dc9ce6a6a15163dbb484218b89e4d4_medium.Kijk voor andere artikelen en verhalen eventueel ook eens naar:

Zon-en-zonnestelsel-(1)-nu-en-in-de-toekomst

Zon-en-zonnestelsel-(3)-hoe-zal-het-ons-zonnestelsel-vergaan?

Zon-en-zonnestelsel-(4)-sterrenstelsels-op-ramkoers!

Claude-Shannon-grondlegger-van-de-informatietheorie

Of lees verder op:

https://tallsay.com/ziaria of

https://ziariasblog.wordpress.com/

 

10/08/2018 14:31

Reacties (7) 

1
15/08/2018 13:55
Graag gelezen,duimpje
1
10/08/2018 21:51
Gelukkig zullen wij dat schouwspel niet meer meemaken...vóór het zover is is de aarde er ook geweest.
1
11/08/2018 08:20
Klopt, daar wil ik in het volgende artikel over schrijven.
1
10/08/2018 19:59
Prachtig artikel!
1
10/08/2018 15:09
Leerzaam stuk. Drastische wijzigingen in de zon en het zonnestelsel op termijn; ik zal er niet meer zijn, maar toch zeker interessant om te lezen.
1
10/08/2018 15:08
Heel interessant om in een notendop over de ontwikkelingen van de zon te lezen. Forse veranderingen in de verre toekomst.
1
10/08/2018 15:05
Goed artikel. Knap dat de wetenschap de ontwikkelingen in een sterrenleven haast helemaal heeft weten te ontcijferen.
Copyright © Tallsay.com. Alle rechten voorbehouden.
Door gebruik te maken van deze website geef je aan dat je onze Algemene voorwaarden en ons Privacy statement accepteert