Je bekijkt nu Waar is de Zon van gemaakt?
Afbeelding van de Zon. Bron: NASA

Waar is de Zon van gemaakt?

De Zon is gemaakt van veel verschillende elementen maar vooral van de twee gassen waterstof en helium. Bij elkaar zorgen deze twee elementen voor 98,3% van de massa van de Zon. De rest van de massa wordt uitgemaakt door zwaardere elementen die in de astronomie allemaal metalen worden genoemd.

Deze samenstelling verschilt heel erg van de samenstelling van de Aarde. De Aarde is voornamelijk gemaakt van zwaardere elementen zoals zuurstof en ijzer. En dat terwijl de Aarde en de Zon heel dicht bij elkaar en grofweg hetzelfde moment zijn gevormd. De vraag die dan rest is waarom de samenstelling van de Zon zo verschilt van die van de Aarde?

Van welke verschillende elementen is de Zon gemaakt?

De Zon bestaat voornamelijk uit de elementen waterstof en helium. Waterstof bezorgt de Zon 73,5% van zijn totale massa en helium zorgt voor 24,8% van de massa. Als we kijken naar de hoeveelheid deeltjes krijgen we een iets ander beeld. Van alle deeltjes van de Zon is 92% waterstof en 8% helium. Het verschil komt doordat een helium atoom een stuk zwaarder is dan een waterstof atoom. Hierdoor telt de massa van een helium atoom meer mee dan de massa van een waterstof atoom.

Voor de rest bestaat onze ster uit alle elementen die zwaarder zijn dan helium. In totaal zorgen deze elementen maar voor minder dan 2% van de totale massa. Met een massapercentage van 0,97% is zuurstof nog relatief veel aanwezig in de Zon. Alle elementen zwaarder dan waterstof en helium worden door astronomen metalen genoemd.

Waar de Zon van is gemaakt
In deze tabel zie je de samenstelling van de Zon

Waarom bestaat de Zon voornamelijk uit waterstof en helium?

Waarom waterstof en helium zo veel aanwezig zijn en de andere elementen zo weinig, heeft allemaal te maken met het ontstaan van het heelal. Tijdens de vorming van het heelal is eigenlijk alleen maar waterstof en helium gemaakt. Dit gebeurde in de verhouding 75%-25% (van de totale deeltjes). Omdat waterstof en helium zo licht zijn, waren dit simpelweg te makkelijkste elementen om te maken.

Het universum is nu nog relatief jong. Er is dus ook nog heel veel waterstof en helium te vinden. Sterren gebruiken deze elementen als brandstof om van te leven. Dat gaat op de volgende manier: wanneer waterstof en helium atomen fuseren, vormen ze een zwaarder atoom zoals zuurstof of koolstof. Hierbij komt tevens een hele hoop energie vrij. Dit proces, dat kernfusie heet, kan doorgaan tot er ijzer is gevormd. Na ijzer levert kernfusie namelijk minder energie op dan dat het kost.

De elementen die zich in de Zon bevinden die zwaarder zijn dan ijzer, zijn dus ook niet in de Zon gevormd. Deze zijn stuk voor stuk gevormd door bijvoorbeeld explosies van sterren, deze explosies heten ook wel supernova´s. Deze deeltjes zijn door de ruimte gaan zweven en uiteindelijk in de Zon terecht gekomen.

Waarom is de Zon van andere elementen gemaakt dan de Aarde?

Waarom de Zon van andere elementen dan de Aarde is gemaakt komt door de vorming van de twee hemellichamen. Onze ster is samen met de Aarde ontstaan uit een grote interstellaire gaswolk. Dit is een hele grote wolk die voornamelijk uit waterstof en helium bestaat met een klein percentage aan andere elementen zoals zuurstof, ijzer, goud en platina.

Toen de gaswolk koud en dicht genoeg was, begon deze door de zwaartekracht ineen te storten. Hierdoor kwam heel veel gas heel dicht op elkaar te zitten. Zelfs zo dicht bij elkaar dat er kernfusie plaats begon te vinden. De proto-Zon is geboren!

Om deze vormende Zon heen draaide een enorme schijf aan materiaal, een protoplanetaire schijf. Deze bestond wederom voornamelijk uit waterstof en helium. Dus waarom is de Aarde dan niet uit waterstof en helium gemaakt? Dat komt door de kernfusie die in de ontwikkelende ster plaatsvond.

Bij kernfusie komt een gigantische hoeveelheid energie vrij. Deze energie voerde een grote druk uit op de protoplanetaire schijf die rond de ster heen draaide. Hierdoor werd dit materiaal als het ware naar buiten gedrukt. Maar omdat waterstof en helium zo licht zijn, werden deze veel verder naar buiten gedrukt dan zwaardere elementen zoals ijzer. Het kost immers meer energie om een zwaar object zoals een stootkogel te verplaatsen dan een licht object zoals een tennisbal.

Hierdoor bleven zware elementen zoals ijzer, silicium en zuurstof achter terwijl waterstof en helium ver naar buiten zijn verdreven. De Aarde is gemaakt van dit overgebleven ijzer, silicium, zuurstof en andere zwaardere elementen.

De Zon, die dus voornamelijk uit waterstof en helium bestond, wekte via kernfusie zoveel energie op, dat al het omliggende waterstof en helium dat niet in de ster zat, naar buiten werd verdreven. De Aarde is dan weer gevormd uit het overgebleven materiaal.

Wil je meer weten van het ontstaan van de Zon? Lees dan het volgende artikel:

Hoe is de Zon ontstaan?

Hoe weten we waar de Zon van is gemaakt?

We kunnen er heel makkelijk achter komen waar de Aarde van is gemaakt. Je vangt wat lucht, boort wat in de grond en kijkt goed om je heen en je ziet al snel wan welke stoffen onze planeet is gemaakt. We kunnen alleen moeilijk naar de Zon vliegen om daar een monster te nemen om die vervolgens te analyseren op zoek naar elementen. Maar hoe weten astronomen dan wel waar de Zon van is gemaakt?

Zoals eerder besproken ontstaat er in de kern van de Zon veel energie door kernfusie. Deze energie wordt onder andere door lichtdeeltjes, ook wel fotonen genoemd, naar het oppervlak van de Zon vervoerd. Vanaf daar bereikt het licht de Aarde binnen 8 minuten. In de atmosfeer van de Zon komen deze fotonen alleen heel wat elementen tegen. Deze elementen nemen allemaal een stukje van het licht op.

Hierdoor ontstaat er in het lichtspectrum van de Zon (dit is het spectrum dat je ziet wanneer je licht door een prisma heen laat vallen) een aantal zwarte lijnen. Het licht is er op deze plekken uitgefilterd. Dit heten absorptie lijnen. Elk element zorgt voor een andere absorptielijn. Hier maken astronomen gebruik van als ze willen weten waar de Zon van is gemaakt.

Door natuurkundige theorie en experimenten in het laboratorium weten wetenschappers voor elk element op welke plek deze absorptielijnen zitten. Om te bepalen waar de Zon van is gemaakt, hoeven ze nu alleen maar deze absorptielijnen te koppelen aan elementen. Et voilà, we weten nu waar de Zon van is gemaakt.

Waar bestaat de kern van de Zon uit?

Astronomen gebruiken een hele andere methode om er achter te komen hoe het interieur van onze ster eruit ziet. Het binnenste van de Zon kunnen we op Aarde niet zien, hoe goed de telescopen ook zijn en worden. De opaciteit van onze ster zorgt er namelijk voor dat we niet ver door de atmosfeer heen kunnen kijken. Het licht dat van binnenuit de ster komt, kunnen we dan ook niet zien.

Daarom gebruiken astronomen helioseismologie wat zoiets betekent als leer der zonbevingen. Bij helioseismologie kijken onderzoekers op welke manier de Zon trilt. Dit gebeurt ook op de Aarde waarbij seismologen kijken naar hoe de Aarde trilt. Hierdoor hebben we nu een beter beeld waaruit de kern van de Aarde bestaat. Dit doen astronomen ook bij onze ster. Ze kijken naar hoe deze trilt. Daar vanuit kunnen ze bepalen waar het interieur van de Zon van is gemaakt.