De Zon is ontstaan uit een deel van een grote interstellaire gaswolk. Deze grote hoop gas implodeerde. Bij deze samentrekking kwam veel energie en warmte vrij. Toen het gas dicht genoeg op elkaar zat en de temperatuur hoog genoeg was, kon er kernfusie plaatsvinden. Op dit moment ontstond de Zon.

Als je de tijd neemt om het hele artikel door te lezen, leg ik in meer detail uit hoe de Zon is ontstaan. Ook bespreken we wat de Zon precies is, waar deze van is gemaakt, hoe oud deze is en hoe we dat weten. En het is allemaal interessanter dan dat je vooraf zou denken.

Wat is de Zon?

De Zon is een grote bol gas. In de kern van deze grote bol vindt kernfusie plaats. Hierbij smelten twee waterstof atomen samen tot één helium atoom. Hierbij komt veel energie vrij in de vorm van warmte en licht die een druk naar buiten uitoefenen. Wanneer deze uitwaartse druk door kernfusie in evenwicht wordt gehouden door inwaartse druk veroorzaakt door de zwaartekracht, spreek je van een ster. De Zon is dus een ster en is ook de enige ster in ons zonnestelsel.

Ook binnen sterren heb je verschillende soorten sterren. Sommige sterren zijn heel groot en relatief koud, dit zijn rode reuzen. Aan de andere kant van het spectrum heb je hele kleine sterren die heel warm zijn, in dit groepje vallen witte dwergsterren.

De Zon is een G-type hoofdreeks ster, G2V om precies te zijn. Deze astronomische term betekent in normale woorden dat de Zon een gele dwerg is. Dit is een iets misplaatste naam aangezien de Zon niet geel maar wit is, ondanks het feit dat de Zon wel geel/rood/oranje kan lijken. Dit verschil in kleur wordt veroorzaakt door de atmosfeer van de Aarde. Deze filtert het blauwe licht van de Zon eruit waardoor deze roder of geler lijkt te zijn.

De Zon is overigens helemaal geen speciale ster. Er zijn heel veel sterren zoals de Zon in de Melkweg.

De Zon is duidelijk een heel ander object dan de planeten in ons zonnestelsel. Maar het verschil tussen een maan, een planeet en een dwergplaneet is minder duidelijk. Het verschil tussen deze drie hemellichamen is in het volgende bericht uitgelegd:

Wat is het verschil tussen een maan een planeet en een dwergplaneet?

Waar is de Zon van gemaakt?

De Zon is voornamelijk gemaakt van de elementen waterstof en helium. Volgens NASA bestaat de Zon voor 91,0% uit waterstof moleculen en voor 8.9% uit helium moleculen. Naar massa vertaald is dit 70.6% waterstof en 27.4% helium.

Hoewel de Zon voornamelijk uit waterstof en helium bestaat, betekent dit niet dat er geen andere stoffen in de Zon aanwezig zijn. De Zon is namelijk een populatie 1 ster, ook wel een metaalrijke ster genoemd. De Zon bestaat uit relatief veel metaal in vergelijking met andere sterren.

Een ster, en ook de Zon, fuseert in zijn kern niet alleen waterstof tot helium. Het kernfusie proces gaat door totdat er ijzer is gevormd. Tot het molecuul ijzer levert het meer energie op dan dat het kost om atomen te fuseren. Na ijzer kost het meer energie om atomen te fuseren dan dat het oplevert. Op dat moment is het splijten van atomen juist weer voordeliger. Kerncentrales maken gebruik van dit principe.

Nu hebben astronomen sowieso al een andere betekenis voor een metaal. Astronomen zien alles dat zwaarder is als helium als een metaal. Dit verklaart echter niet waarom de ster dan zo ´metaalrijk´ is.

Dat de Zon heel metaalrijk is heeft te maken met sterren die eerder leefde. Deze hebben door middel van kernfusie, zoals hierboven besproken, al elementen gemaakt die zwaarder zijn dan helium. Wanneer deze sterren ontplofte, kwamen deze zwaardere elementen – die dus metalen worden genoemd – weer in de ruimte terecht. De Zon is onder andere uit deze metalen ontstaan en is dus metaalrijker dan voorgaande sterren.

Ondanks dat de Zon vooral uit twee elementen bestaat, heeft deze net als de Aarde verschillende lagen. In het volgende bericht leg ik uit hoe de atmosfeer van de Zon eruit ziet en hoe deze werkt:

De atmosfeer van de Zon uitgelegd

Hoe is de Zon ontstaan?

De ontstond toen een deel van een interstellaire gaswolk in elkaar stortte. Deze wolk die voornamelijk uit waterstof en helium bestond, implodeerde totdat de deeltjes heel dicht bij elkaar waren gekomen. De zwaartekrachtenergie werd hierbij omgezet in warmte die via convectie naar het oppervlakte werd getransporteerd. Op dit moment hebben we te maken met een protoster die later de Zon vormde.

Om dit warmte verlies te compenseren, ging de proto-Zon zich verder samentrekken. Hierdoor werden de druk en temperatuur binnen de protoster steeds groter. Op een gegeven moment was de druk en de temperatuur zo hoog, dat er kernfusie kon plaatsvinden. Hierbij fuseren twee waterstof atomen tot één helium atoom. Toen dit gebeurde, kwam er een nieuw evenwicht in de ster. De inwaartse druk die werd veroorzaakt door de zwaartekracht werd in evenwicht gehouden door de uitwaartse druk die werd veroorzaakt door de kernfusie. Wanneer dit gebeurt spreken we van een ster.

Op dit moment is de Zon ontstaan. Het was niet langer meer een protoster maar een echte ster die waterstof en helium als brandstof gebruikt. Volgens NASA duurde dit hele proces voor de Zon ongeveer 50 miljoen jaar.

Naast de Zon is er nog een ander object dat je goed aan de hemel kan zien, de Maan. Het ontstaan van de Maan is deels nog een raadsel waar verschillende theorieën over zijn. Lees er meer over in onderstaand artikel:

Hoe is de Maan ontstaan?

Hoe oud is de Zon?

Je kan niet zo gemakkelijk bepalen hoe oud de Zon is. Er staat nergens op de Zon geschreven wanneer deze is geboren. Astronomen hebben dus gebruik moeten maken van een andere technieken. Een van deze technieken berust zich op de radioactiviteit van de oudste meteorieten.

Astronomen kunnen oude meteorieten gebruiken omdat het heel waarschijnlijk is dat het hele zonnestelsel tegelijkertijd is gevormd. De Zon, alle 8 de planeten en dus ook de oudste meteorieten moeten dan net zo oud zijn. Om te bepalen hoe lang geleden de Zon is geboren, kan je dus gebruik maken van de leeftijd van de oudste meteorieten van het zonnestelsel. En die leeftijd is te bepalen met radioactiviteit.

De leeftijd is via deze techniek relatief makkelijk te bepalen. In laboratoria is vastgesteld wat de zogenaamde halfwaardetijd van radioactieve stoffen is. Dit is de tijd totdat de helft van de oorspronkelijk aanwezige atomen is vervallen. Zo is de halfwaardetijd van Uranium-238 (een bepaalde soort Uranium) 4,51 miljard jaar. Na 4,51 miljard is er dus nog maar de helft van de oorspronkelijke hoeveelheid Uranium-238 over. De rest van het Uranium is vervallen naar andere elementen.

Door gebruik te maken van de radioactiviteit van meteorieten hebben astronomen bepaald dat de Zon 4,6 miljard jaar oud is. Sterren zoals de Zon worden ongeveer 10 miljard jaar oud. De Zon is dus pas op de helft van zijn leven die momenteel al 4,6 miljard jaar voort duurt.

Aan het einde van zijn leven wordt de Zon een rode reus. De Zon wordt dan veel groter maar koelt wel een beetje af. Er is geen kans dat leven op Aarde in leven blijft. De Zon wordt namelijk 256 keer zo groot en zal de Aarde wellicht op gaan slokken. Als dat niet gebeurt, komt de Zon alsnog heel dichtbij. Hierdoor zal het veel te warm op de Aarde worden om leven mogelijk te maken.

Conclusie

De Zon is een ster die is ontstaan doordat een grote interstellaire stofwolk implodeerde. Hierdoor kwamen waterstof en helium atomen zo dicht bij elkaar dat er kernfusie plaats begon te vinden. Dit gebeurde 4,6 miljard jaar geleden. Over 5 miljard jaar zal de Zon over gaan in zijn volgende stadium als rode reus.