De Zon: theorie
Inhoudsopgave
Zon en Zonnestelsel
Presentatie VSW MIRA op 14 januari 2004
Laatste update: 22 januari 2005
Inhoud
Terug naar Inhoud Briefing of Inhoudsopgave.
Enkele basisnoties
- Het atoom
- Elektrisch neutraal
- Zon bestaat uit plasma: bestaat alleen uit geladen deeltjes (ionen of elektronen)
- Elektronen bevinden zich op welbepaalde banen rond de atoomkern
- Welbepaalde energieniveaus
- Indien een elektrische lading versnelt, zendt het elektromagnetische straling uit
- EM-straling gedraagt zich soms als deeltjes (pakketjes energie of “fotonen”), soms als golven
- Verband golflengte-energie
- Het spectrum
- Continu spectrum
- Blauw wordt meer gebroken dan rood
- “Wit” is geen kleur maar een mengeling van verschillende kleuren
- Absorptiespectrum
- Indien er zich een koeler gas bevindt tussen de lichtbron en de waarnemer worden er “pakjes” energie aan het licht onttrokken
- Emissiespectrum
- Indien er zich een heter gas bevindt tussen de lichtbron en de waarnemer, worden er “pakjes” energie aan het licht toegevoegd
|  |
- Het Elektromagnetische spectrum
- Visueel spectrum is slechts klein onderdeel van totale EM-spectrum
- Zon straalt in alle delen van het EM-spectrum, maar sommige gebieden en gebeurtenissen stralen in specifieke delen
- Alle EM-straling beweegt zich aan de snelheid van het licht (c = 299.792,458 km/s)
- Energie hangt ook af van de amplitude van de golf
- Het Doppler-effect
- Net zoals de toon van de sirene van bv. een ambulance hoger wordt naarmate het voertuig de waarnemer nadert, en lager naarmate het voertuig zich verwijdert, zo ook wordt de golflengte van een object korter (blauwer) indien het zich naar de waarnemer beweegt, en langer (roder) wanneer het zich van de waarnemer verwijdert
- Verplaatsingen zijn miniem
- Basis van de helioseismologie
- Helioseismologie
- = studie van het inwendige van de Zon
- Net zoals op aarde uit aardbevingen
- Op de zon uit de op- en neergaande bewegingen in de fotosfeer
- = Doppler-effect
- Storingen t.g.v. allerhande oppervlaktebewegingen
- Golf begrensd aan het “zonneoppervlak” door de plotselinge drukdaling, in het inwendige zorgt de toenemende temperatuur ervoor dat de golf teruggereflecteerd wordt
- Golven moeten geheel aantal keren in elkaar passen (versterking, net zoals bij orgelpijp)
- Animatie: Golfbewegingen (Movies and Images / Topic: Wave propagation)
- Magnetisme
- Tegengestelde ladingen trekken mekaar aan, gelijkaardige ladingen stoten mekaar
- Magnetisme is kracht tussen bewegende elektrische stromen
- Gelijklopende stromen stoten mekaar af, tegengestelde stromen trekken mekaar aan
- Zichtbaar maken met bv. kompasnaald (duidt de richting aan van het magnetisch veld), of met ijzervijlsel (opvatten als mini-kompasjes)
- Bewegende (trillende) magnetische velden creëren elektrische stromen
- In EM-golf staan elektrische en magnetische velden loodrecht op elkaar
- Aarde is een dipoolmagneet
- Opgewekt door een roterende ijzeren kern; off-center
- Vervormd door de zonnewind
- Zeeman-effect
- Doordat magnetisme elektrische velden creëert, wordt er aan sommige atomen energie toegevoegd, en andere atomen energie onttrokken
- In het spectrum zichtbaar als een splitsing van de absorptielijnen
- Hoe groter de veldsterkte, hoe sterker de splitsing
Terug naar Inhoud Briefing of Inhoudsopgave.
Inwendige van de Zon
- Algemene kenmerken
- De Zon is een ster
- 109* groter dan de aarde
- 330.000* zwaarder
- Op +/- 150 miljoen km = 1 Astronomische Eenheid
- Het zonneinwendige omvat
- Kern (R = +/- 200.000 km)
- Stralingszone (300.000 km)
- Convectiezone (200.000 km)
- Animatie: Inwendige van de zon (§1.1, Fig. 1-3)
- In de kern bedraagt de
- dichtheid 14* die van Lood
- temperatuur 15 miljoen°C
Waarom stort de Zon niet onder haar eigen gewicht in elkaar?
- De kern
- Proton-proton-cyclus
- In principe stoten gelijkaardige ladingen elkaar af
- Echter, indien de temperatuur hoog genoeg is, krijgen de deeltjes een zo hoge snelheid dat ze deze afstotingskracht kunnen overwinnen en een “fusie” vormen
- In de kern van de Zon wordt waterstof (H) in 3 stappen omgezet in helium (He)
- Hierbij komt energie vrij
- E = m0 . c2
- Onder de vorm van positronen, g-straling en neutrino's
- Per seconde verliest de Zon 4,3 miljard kg aan massa (uitgestraalde energie)
- mzon = 1,989 . 1030 kg
- Maximale levensduur = 75 miljard jaar
- Enkel kern
- Levensduur Zon = 7,5 – 12 miljard jaar
- Gasdruk + Stralingsdruk = Gravitatiedruk
- Animatie: De proton-proton-cyclus
- Mysterie van de zonneneutrino’s opgelost
- 3 type neutrino’s (ne, nm, en nt)
- Massaloos, snelheid van het licht => reageren nauwelijks en dringen overal door
- Indirect waarneembaar met neutrino-detector
- Aantal gedetecteerde neutrino slechts 1/3 van het door het standaardmodel voorspelde aantal (jaren ’80)
- Verbeterde neutrinodetectors (Gallium-experiment): 75%
- Theorie van de Neutrino-oscillaties
- Geproduceerde neutrino’s kunnen van type veranderen
- Vereist dat het neutrino een (zeer kleine) massa heeft
- In 1998 bevestigd met Super-Kamiokande neutrinodetector
- Verder onderzoek naar massa’s van de verschillende neutrino’s, variaties in aantal tijdens de zonnecyclus, type oscillaties,…
- Stralingszone
- De g-fotonen uit de kern verplaatsen zich naar de buitenste regionen van de Zon in de vorm van straling
- Botsen daar met de andere deeltjes
- Verliezen energie
- Temperatuur daalt van 8 miljoen naar 2 miljoen°C
- Het duurt tussen 10.000 en ruim 1 miljoen jaar voor de in de kern gevormde fotonen het zonneoppervlak bereiken
- 8 minuten voor reis naar aarde
- Convectiezone
- Begint 200.000 km onder zonneoppervlak
- Temperatuur voldoende laag opdat zwaardere atoomkernen elektronen beginnen in te vangen
- Energie-transport meest efficiënt door convectie
- Vorming van reusachtige bellen
- Reuzeconvectiecellen
- Op diepten tussen 150.000 km en 20.000 km
- 150.000 km in diameter; levensduur: +/- 10 dagen
- Animatie: Reuzeconvectiecellen (Giant weather patterns)
- Supergranulen
- Op diepten tussen 20.000 km en 5000 km
- 30.000-50.000 km in diameter; levensduur: +/- 24 uren
- Granulen
- Op diepten van 5.000 km tot oppervlak
- Gemiddeld 1.000 km in diameter; levensduur: +/- 10 min.
- Animatie: Granulatie (oppervlak) (Granules; 470kB movie)
- Animatie: Granulatie (dwarsdoorsnede) (Movies / Simulation of Solar surface convection (18 MB))
- Plasma beweegt ook horizontaal
- Plasmarivieren werden in 1997 ontdekt
- Verplaatsen zich in de loop van 1 jaar van de equator naar de polen en terug
- Dit alles weten we dankzij de HELIOSEISMOLOGIE
- Kern en stralingszone roteren met een uniforme snelheid (27 dagen)
- Bevestigt dat het standaardmodel grotendeels correct is
- Kleine afwijkingen in de kern en aan het oppervlak (turbulentie)
- Opvallende afwijking aan de Tachocline
- = overgang van stralingszone naar convectiezone
- Tachocline
- Situeert zich +/- 225.000 km onder oppervlak
- Gaslagen boven en onder deze grens roteren met verschillende snelheden t.o.v. elkaar
- Periode van ongeveer 16 maanden
(?!)
- Mogelijk de lokatie waar het magnetisch veld van de Zon wordt opgewekt
- Sterke aanduiding dat er hier veel meer turbulentie is
- Mogelijke verklaring waarom de Zon zo weinig Lithium bevat
- Animatie: Tachocline (Animation 2)
Terug naar Inhoud Briefing of Inhoudsopgave.
Atmosfeer van de Zon
- Fotosfeer
- Algemene kenmerken
- “zonneoppervlak”
- 5500°C
- Granulen
- Korrelige structuur van het zonneoppervlak
- Geen vast oppervlak
- Carrington (1853)
- Nulmeridiaan
- 1 Carringtonrotatie = 27,3 dagen
- Echte rotatietijd van de zon = 25,3 dagen
- Verschil te wijten aan baan van aarde rond zon
- Differentiële rotatie
- Evenaar draait het snelst, polen het traagst
- Randverduistering
- Zon ziet er aan de randen iets minder helder uit, omdat het licht daar voor eenzelfde optische diepte uit koelere lagen afkomstig is. Zie Wikipedia.
© Franky Dubois
- Absorptiespectrum
© MEES Solar Observatory
- Zonnevlekken
- Ondiepe depressies in de fotosfeer door magnetische storingen die het opstijgen van heet gas uit het zonneinwendige verhindert
Animatie: Gasbewegingen onder een zonnevlek (Movies and Images / Topic: Slices through the solar interior)
- Temperatuur:
- Umbra: 3500°C
- Penumbra: 4200°C
- Magneetveld
- 3000* sterker dan ongestoorde fotosfeer
- Zeeman-effect
- Bipolair
- Zonnevlekkengroepen hebben tegengestelde polariteit
Animatie: Zonnevlek: detail (Movie filtered; 2,2 MB)
Animatie: Zonnevlek: detail en lichtbruggen (Sunspot movie)
Animatie: Zonnevlekken tijdens laatste zonnerotatie (SOHO: MDI Continuum)
- Dynamo-theorie
- Zwak poloïdaal magnetisch veld wordt omgevormd tot een sterk toroïdaal veld
- Als de veldlijnen voldoende dicht bij elkaar komen:
- Vorming van zonnevlekken/groepen
- Wet van Hale
- Groepen op tegengestelde hemisfeer hebben een tegengesteld magnetisch veld
- Na elke zonnevlekkencyclus keert het magnetisch veld om
- Magnetische zonnecyclus duurt +/- 22 jaar = Hale-cyclus = 2 zonnevlekkencyclussen
- Wet van Joy
- Zonnevlekkengroepen hellen naar de zonne-equator toe, met de leidende hoofdvlek meestal het dichtst bij de zonne-evenaar
- In de loop van de zonnevlekkencyclus
- Herstructurering magnetisch veld van de zon
- Polariteitswissel tijdens zonnemaximum aan polen
Animatie: Magnetische dynamo van de zon (15 MB .AVI movie)
- Wolfgetal (R)
- R = 10.g + f, met g het aantal groepen, en f het aantal vlekken
- Sinds 1610 (Galileo & telescoop) het maatgetal voor de zonneactiviteit
- Zonnecyclus
- ongeveer 11 jaar (tussen 9 en 14 jaar)
- Stijgtijd: +/- 4 jaar
- Daaltijd: +/- 7 jaar
- Gemiddeld maximum Wolfgetal R: +/- 117 (tussen 50 en 210)
- Praktisch voorbeeld
- Huidige cyclus: SC23
- Begin: Mei 1996
- Maximum: Juni 2000
- Rmax = 125,6
- Volgend minimum: rond 2007
- Vlinderdiagram
- Vlekkengroepen verschijnen eerst op gematigde breedten (+/- 30°), zakken dan geleidelijk naar equator
- Fakkels
- Hoofdzone fakkels
- Vlekkerig
- Tot 55° breedte
- Vlinderdiagram
- Met of zonder zonnevlekken
- Levensduur: weken
- Poolfakkels
- Puntvormig
- Lichtzwakker
- Levensduur: uren tot dagen
- Breedte > 65°
- Maximum tijdens zonnecyclusminimum
- Poolfakkels mogelijke voorlopers van nieuwe zonnecylus?
- Best zichtbaar aan rand van Zon
- Kijken op verhitte wanden van granulen
- Chromosfeer
- Algemene kenmerken
- Ziet “rood” omwille van de emissie van waterstof
- Ha-lijn (656,3 nm)
- Best zichtbaar tijdens totale eclips
- Emissie-spectrum
- 2 voorname temperatuursovergangen
- Op 500 km: minimum
- Tussen 2000 en 2500 km: plotse stijging tot > 1 miljoen °C
- Transitiezone
- Varieert met zonneactiviteit
- Dikte chromosfeer varieert tussen 2000 en 10.000 km
- Structuren
- Filamenten & Protuberansen
- Markeren overgangen tussen positieve en negatieve magnetische velden
- Vooral groepsfilamenten
- Donker omdat ze relatief koel zijn (40.000°C t.o.v. > 100.000°C)
- Protuberansen enkel aan rand zichtbaar en zijn helder
- Animatie: Chromosferische structuren (01aug20_fd_halpha.mpg; LANGE oplaadtijd!); Let op de eruptieve protuberans ("surge") linksonder!
- Spikulen
- Naaldachtige structuren
- Hoogte tot 12.000 km
- Snelheid van 30 km/s
- Bakenen supergranulen af
- Levensduur van 5-15 min
- Polen: Macro-spikulen
- Zonneuitbarstingen
- Magnetische instabiliteiten kunnen "kortsluitingen" veroorzaken
- Meestal in actieve vlekkengroepen
- Zichtbaar als relatief kortstondige verhelderingen t.o.v. chromosferische achtergrond
- Bij deze explosies ("flares") komen er enorme hoeveelheden energie vrij
- Zelfs kleine flares geven dezelfde energie als 1 miljoen atoombommen van 250 kTon elk!
- Er wordt meestal ook materie uitgestoten
- Zichtbaar als surges, sprays, eruptieve protuberansen, "verdwijnende filamenten"
- Zeer gevaarlijk indien deze explosies naar de aarde gericht zijn!
Animatie: Eruptieve protuberans (Prominences / 4MB movie); De grootvader van alle eruptieve protuberansen “Granddaddy”, verscheen op 28 juni 1945 en haalde een hoogte van 300.000 km.
Animatie: X28-flare en coronale loops (Movies / X28 Flare, Nov 04, 2003); De krachtigste zonne-uitbarsting sinds het begin der satellietwaarnemingen had plaats op 4 november 2003 en was krachtiger dan 600 miljoen atoombommen! Gelukkig was de uitbarsting van de aarde weg gericht. Let op de loops (snel afkoelende "plasmaringen") die zich vormen na de flare, vermoedelijk als gevolg van de zich herstructurerende magnetische velden.
- Corona
- Temperatuur
- Tussen 1 en 3 miljoen °C (!)
- Straalt vooral in EUV en Röntgen
- Vermoedelijk reconnectie als oorzaak
- Zorgt er ook voor dat de delicate structuren hun vorm behouden
- Zeer ijl
- 1.000* beter dan vacuüm bereikt met een ionenpomp
- 1.000 miljard maal ijler dan fotosfeer
- Continu/absorptiespectrum fotosfeer
- Stofdeeltjes in corona reflecteren het licht van de fotosfeer
- Vorm verandert doorheen zonnecyclus
- Maximum zonnecyclus: symmetrisch
- Minimum zonnecyclus: asymmetrisch
Animatie: Zonsverduistering (Movie: 3.1 MB MPEG onderaan de pagina; 3 november 1994); Let op de asymmetrische corona, de streamers, de polaire pluimen en de diamant ring.
- Coronale gaten
- Gaten in de zonneatmosfeer waarlangs hoogenergetische deeltjes kunnen ontsnappen
- Bron van hogesnelheidszonnewind (700 km/s)
- Zonnewind
- Hoge temperatuur drijft deeltjes van zon weg
- Deeltjes bewegen radiaal; magnetisch veld volgens Archimedes-spiraal
- Snelheid: 200 - 1.000 km/s, maar gemoduleerd door CME’s en coronale gaten
- Temperatuur ter hoogte van de aarde: 100.000°C - 1 miljoen °C
- Permanente waarnemingen van de Corona
- Verschillende atmosferische lagen van de zon stralen op verschillende temperaturen
- Waarnemingen in verschillende golflengten
- Wit licht, Ha, Ca K: waarneembaar vanop aarde
- EUV, Röntgen: tegengehouden door atmosfeer van de aarde
- Zonneuitbarstingen
- Zichtbaar in alle lagen van de zonneatmosfeer
- Bijna nooit in fotosfeer, goed zichtbaar in chromosfeer, spectaculair in corona
- Classificatie van flares in Röntgen
- C: zwak
- M: matig
- X: sterk
- Opgelet: schaal is logaritmisch: een M-flare is 10* krachtiger dan een C-flare, een X-flare 10* krachtiger dan een M-flare
- Gaan meestal gepaard met materie-uitstoot
- “Halo” CME’s (Coronale Massa-Ejectie) zijn naar de aarde gericht
- Steeds groter wordende ring rond de zon
- Proton-flares kunnen de goede werking van satellieten verstoren
- Proton-impacts zichtbaar als witte puntjes ("sneeuw") op CCD-beelden
Animatie: Uitbarstingen NOAA 10484, 10486 & 10488 (Best of SOHO / Movies / Halloween storms EIT 195A (Oct 17 - Nov 5 2003); Lange oplaadtijd!)
Animatie: Halo-CME en protonflare (Best of SOHO / Movies / Flares and CMEs / X-flare, CME and Particle Storm of July 14, 2000 (Jul. 14, 2000))
Yerug naar Inhoud Briefing of Inhoudsopgave.
Relatie Zon-aarde
- Inleiding
- Poollicht
- Als energetische deeltjes langs de veldlijnen van het geomagnetische veld bewegen en botsen met deeltjes uit de atmosfeer
- Zowel aan noordpool als zuidpool
- Noordelijke richting, lokale middernacht
- Kleuren
- >200 km: zuurstof: rood
- <200 km: stikstof: blauw
- <200 km: zuurstof: groen
- <100 km: stikstof: krimson
- In België: tiental keer per zonnecyclus
Animatie: Poollicht 1 (Roman Krochuk)
Animatie: Poollicht 2 (Andre Clay)
Animatie: Poollicht 3 (John Oliver)
- Andere invloeden
- Elektrische effecten
- Transformatoren
- Verkeerssignalen
- Pijpleidingen
- Communicatie
- Navigatie
- Satellieten
- Proton-stormen
- Beïnvloedt de zon het klimaat op aarde?
- Basisparameters
- De zonneconstante
- 1367 W/m2
- Jaarlijkse variatie: 7%
- Variatie tijdens zonnecyclus: 0,15%
- Uitschieters tot 0,4% bij passage van grote zonnevlekkengroepen
- De seizoenen
- Baan is niet constant
- Milankovitch
- Ijstijden zijn de norm
- Laatste eindigde +/- 20.000 jaar
- Tijdens maximum
- (Lokale?) Afwijkingen van 1 tot 2°C mogelijk
- Vb. Middeleeuws maximum, Maunderminimum
- Temperatuursevolutie
- Evolutie temperatuur op aarde
- +0,8°C in 100 jaar
- Helft voor 1950
- Voor de grote uitstoot van broeikasgassen
- +0,5°C sinds 1970
- Evolutie lengte zonnecyclus
- Korte cycli = actieve cycli
- Lange cycli = zwakke cycli
- Correlatie: 80%
- Duur varieert van 9 tot 14 jaar
- Maximum R van 210 tot 50
- Tot 1970
- Goede overeenkomst tussen temperatuursverloop en lengte zonnecyclus
- Na 1970
- Stijging globale temperatuur is veel groter dan afname cyclusduur
- 6 redenen om te twijfelen dat alleen de “broeikasgassen” (CO2,…) aan de basis liggen van de globale opwarming
- SC 21 en 22 waren de op één na sterkste zonnecycli sinds 1755
- Zonneconstante van weinig invloed
- MAAR: sterke zonnewind houdt kosmische straling verder van aarde
- Svensmark e.a.: Minder wolkenvorming (TE BEWIJZEN)
- IPCC houdt nog geen rekening met wolken
- Nog nooit waren de El Niño’s zo talrijk, zo langdurig en zo sterk als in de laatste 25 jaar
- La Niña’s veelvuldiger in het begin van de 20ste eeuw
- IPCC houdt geen rekening met deze effecten
- Stadshitte-effect
- Steden warmen wel op, platteland veel minder of niet (delta = 0,3°C)
- Speelt vanaf 1960
- Satellieten hebben slechts geringe temperatuursverhoging gemeten in de troposfeer sinds 1980
- Er zijn NIET meer orkanen, droogtes of hitte/koude records
- De media zijn WEL alomtegenwoordig
- Toenemende bevolking bewoont steeds meer ongeschikte gebieden
- De modellen van het IPCC zijn ontoereikend
- Kunnen het temperatuursverloop van 20ste eeuw niet nabootsen
- Tenzij natuurlijke effecten in rekening worden gebracht
- We kunnen het lokale weer nauwelijks een week op voorhand voorspellen
- Welke waarde dienen we dan te hechten aan de IPCC-resultaten voor 2100?!
Beleidsbeslissingen dienen in dit kader genomen te worden
Efficiënt omspringen met energie
Terug naar Inhoud Briefing of Inhoudsopgave.
Heliosfeer
- Heliosferisch stroomblad (HCS)
- Scheidt gebieden van tegengestelde polariteiten op de zon
- Nauwelijks 10.000 km dik, maar reikt tot voorbij de baan van Pluto
- Grootste structuur in het zonnestelsel
- Minimum zonnecyclus: ballerina-rokje
- Maximum zonnecyclus: schelpvorm
- Bepaalt de magnetische richting van het Interplanetair Magnetisch Veld (IMF)
- Bepaalt de geomagnetsiche invloed van bv. CME
- Vormt een barrière voor de kosmische straling
- Uiterste grens van ons zonnestelsel
Terug naar Inhoud Briefing of Inhoudsopgave.
Verdere evolutie
- 0: zon en zonnestelsel ontstonden uit een wolk van stof en gas (1 & 2)
- 4,6 miljard jaar: nu (3)
- 5,6 miljard jaar: 10% lichtkrachtiger dan nu
- 9 miljard jaar: oceanen verdampt
- 11 miljard jaar: H in kern opgebruikt (4)
- H verbranden rond kern
- Opblazen tot rode reus
- Aarde +/- baan van Mars
- 12 miljard jaar: H opgebruikt
- Helium (He) verbranden in kern
- Heliumschilflitsen (5)
- 12,5 miljard jaar
- He opgebruikt
- Wil He rond kern verbranden
- Blaast zich opnieuw op tot rode reus
- Planetaire nevel rond centrale dwerg (zonnekern)
- Dooft zeer langzaam uit (6)
Terug naar Inhoud Briefing of Inhoudsopgave.
Bijkomende links
- IPS / The Australian Space Weather Agency - De "educational page" biedt een hoop antwoorden op dikwijls gestelde vragen over de zon, zonneactiviteit, ruimteweer, geomagnetische storingen aurorae en zonsverduisteringen.
- Marshall Space Flight Center - NASA's MSFC geeft een zeer uitgebreide en goed te begrijpen beschrijving van de zon en haar relatie met de aarde. Bevat zeer goede schema's en animaties.
- David Craig - Presentatie van de vitale statistieken van de zon.
- High Altitude Observatory - Deze site bevat een hoop veelgestelde vragen evenals een pagina die de geschiedenis en de hoogtepunten van onze zonnekennis belicht.
- WNCC - Wandelt je door enkele van de moeilijkere theoretische aspecten zoals het zonnespectrum, energieproductie en zonnerotatie.
- Space Physics and Terrestrial Effects - Deze SEC-pagina behandelt de zonne-evolutie, structuur, het observeren in verschillende golflengten en interacties met de aarde. Zeer interessant zijn de gedetailleerde activiteiten zoals over het energietransport, het bouwen van een magnetometer of spectroscoop, en stralingsrisico's in de ruimte.
- Space Physics - Focus op de structuur van de zon en de zonnewind.
- Solar Views - Deze site gaat over de essentiële kenmerken van de zon. Het bevat ook een geactualiseerde lijst van ontdekkingen, zoals zonnebevingen, de verdwijning van de de zonnewind,...
- Wanderers in Space - Deze goed-georganiseerde site verschaft veel informatie over onderwerpen zoals de opbouw van de zon, magnetisme, flares en hun impact op aarde. Elke keer wordt de basis overlopen in een lijst met feiten, en meer details en beelden worden gegeven in de secties "tutorials" en "images". Ook concepten zoals magnetische tapijten, flare modellen, de helderheid van de corona,... worden op een begrijpelijke manier uiteengezet.
- The Sun - Deze UN-ESA samenwerking bespreekt alle zonneaspecten en bevat enkele theoretische formules.
- The Physics of the Sun - Deze site behandelt alle zonneaspecten, in het bijzonder neutrino's en modellen voor zonne-uitbarstingen.
- Stanford Solar Center - Gedetailleerde behandeling van een reeks onderwerpen over de zon (per niveau) zoals helioseismologie, zonnewijzers, oude zonne-observatoria,... met veel doe-het-zelf activiteiten en links naar andere websites.
- Yohkoh Public Outreach Project - Zeer interessante site van deze niet langer operationele zonnesatelliet die de zon in het röntgen observeerde van 1991 tot 2001. Vooral de "Science Nuggets" verschaffen zeer gedetailleerde informatie over de structuur van de zonneatmosfeer.
- TRACE - Deze satelliet observeert de zon gedetailleerd in het EUV (extreem ultraviolet). Wekelijks zijn er opnames en filmpjes vergezeld van bevattelijke commentaar. Dit is waarom theoretische concepten zoals coronale loops, sigmoïden en zonnetornado's snel hun geheimen openbaren.
- RHESSI - Nog een zonnesatelliet, maar één die zich vooral focust op de wetenschap van zonneuitbarstingen met observaties in het röntgen en gammagebied.
- Astronomy Notes - Deze site bespreekt astrofysische onderwerpen zoals neutrino's en de krachtbron van de zon, en dit zonder gebruik te maken van formules, maar aan de hand van zeer verklarende animaties.
- Oulu Space Physics Textbook - Naast vele andere onderwerpen, worden hier plasmagolven, de heliosfeer en kosmische straling behandelt.
- SOHO - SOHO's website bevat een nieuws- en klassectie met de laatste nieuwtjes, verklarende woordenlijst, Dr. SOHO en uitgebreide lijst met links.
Terug naar Inhoudsopgave.
Artikels
De tijdsafstand tussen zon en aarde
Vermits de snelheid van het licht eindig is (299.792,458 km/s), duurt het een tijdje vooraleer het licht van de zon de aarde bereikt. Bovendien, aangezien de afstand zon-aarde varieert doorheen het jaar, zal ook de tijdsafstand mee variëren.
De onderstaande grafiek toont deze evolutie voor het jaar 2005. De rechter as stelt de afstand voor tussen het centrum van de zon en dat van de aarde, in miljoen kilometer. Er werd rekening gehouden met de gravitationele invloeden van de maan en de planeten. De afstand varieert van 147,100 miljoen km (02 Jan 05) tot 152,102 miljoen km (05 Jul 05).
De linker as stelt de tijd voor die het licht van de fotosfeer nodig heeft om de afstand met de aarde te overbruggen. Dit betekent dat de hierboven vermelde afstand een bijkomende correctie diende te ondergaan voor de radii van de zon (696.000 km) en van de aarde (6.378 km). De tijdsafstand verandert in harmonie met de afstand aarde-zon: hij is het laagst op 02 Jan 05 (488,33 seconden), en het hoogst op 05 Jul 05 (505,02 seconden). Gemiddeld heeft het licht van de zon dus 8 minuten 16,7 seconden nodig om de aarde te bereiken.
Een paar kleine afwijkingen op de berekende tijdsafstand blijven mogelijk. De aardbol is bv. geen perfecte sfeer, en de zon is een plasmabol (dus zonder scherpafgelijnde grens). Daarbij komt nog dat convectieve bewegingen in de fotosfeer tengevolge van oscillaties, pulsaties,... de straal van de zon kunnen veranderen. Echter, het gaat steeds om kleine afwijkingen in de orde van hooguit enkele honderden kilometer zodat hun invloed verwaarloosbaar is en de berekende tijdsafstand correct is binnen 1 honderdste van een seconde.
Terug naar Inhoudsopgave.
