Het Zonnestelsel PDF

2. Het zonnestelsel Het ontstaan van de zon In de Melkweg bevinden zich wolken van stof en waterstofgas. Regelmatig exploderen er oude sterren. Daardoor ontstaan er schokgolven die wervelingen veroorzaken binnen een wolk. De deeltjes in de wolk botsen dan tegen elkaar en klonteren samen. De zwaart...

2. Het zonnestelsel Het ontstaan van de zon In de Melkweg bevinden zich wolken van stof en waterstofgas. Regelmatig exploderen er oude sterren. Daardoor ontstaan er schokgolven die wervelingen veroorzaken binnen een wolk. De deeltjes in de wolk botsen dan tegen elkaar en klonteren samen. De zwaartekracht (gravitatie) trekt ze alsmaar dichter op elkaar. Op een bepaald moment is de concentratie van deeltjes in het centrum van de wolk zo groot dat de wolk in elkaar stort. Het resultaat is een draaiende schijf van dicht op elkaar gepakt gas. De zwaartekracht trekt de gasdeeltjes naar het centrum van de schijf. Bijna 99 % van de massa van de gaswolk wordt er geconcentreerd. Daardoor stijgen in het centrum de druk en de temperatuur. Bij 10 miljoen kelvin starten er kernreacties: waterstofatomen fuseren tot heliumatomen. Bij kernfusiekomt er straling vrij, waaronder licht. Zo wordt een ster geboren Ongeveer 5 miljard jaar geleden startte het pro-ces van wervelingen en zwaartekracht in de wolk waaruit onze ster, de zon, werd geboren. Onder-tussen is de zon ongeveer 4,6 miljard jaar oud. Ditzelfde proces vindt ook plaats bij de vorming van andere sterren. Het ontstaan van planeten Een ster gebruikt bij haar ontstaan niet al het gas van de schijf. In de rest klonteren stof- en gasdeeltjes bij elkaar tot grote bolvormige massa's die rond de ster draaien. Ze ondervinden de aantrekkingskracht van de ster, maar hun snelheid verhindert dat ze naar de ster toe worden getrokken. Na verloop van tijd hebben die massa’s al het puin in hun omgeving naar zich toe getrokken. De baan waarin ze rond de ster draaien, is leeg. Grote bolvormige massa’s op een regelmatige baan rond een ster zijn planeten. Een planetenstelsel is het geheel van een ster met al de planeten die daaromheen draaien. Het vlak waarin de planeten rond een ster draaien, heet het eclipticavlak Het planetenstelsel van onze zon heet het zonnestelsel (1.13). De acht planeten in het zonnestelsel draaien in hetzelfde eclipticavlak. Andere sterren buiten het zonnestelsel vormen ook planetenstelsels. Er zijn dus nog veel meer planeten in het heelal. Planeten buiten het zonnestelsel zijn exoplaneten. Dicht bij de zon vormden zich vier kleine planeten: Mercurius, Venus, de aarde en Mars. Ze bestaan vooral uit steenachtig materiaal en worden de terrestrische planeten genoemd (1.13). Verder weg van de zon ontstonden uit lichtere deeltjes de gasreuzen: Jupiter en Saturnus. De twee volgende planeten zijn weer wat kleiner. Zo ver van de zon is het erg koud. Uranus en Neptunus zijn ijsplaneten. In planeten vinden er geen kernfusies plaats, ze zenden geen licht uit. Planeten weerkaatsen het licht van de zon, waardoor je ze kunt waarnemen. De eerste zes planeten zijn met het blote oog vanaf de aarde te zien. Om de ijsplaneten waar te nemen, heb je een telescoop nodig. Samen met de planeten worden ook manen gevormd. Manen zijn hemellichamen die rond planeten draaien. Ruimteorganisaties brengen vaak ruimtetuigen of satellieten in een baan rond een planeet. Die tuigen bewegen rond de planeet zoals de manen. Daarom heten ze kunstmanen. Wetenschappers denken dat onze maan gevormd werd toen een rotsachtige massa zo groot als Mars op de aarde te pletter sloeg. De aarde verloor een deel van haar buitenkant en dit materiaal klonterde samen tot onze huidige maan. Wetenschappers vermoeden dat de maan al ruim 4 miljard jaar rond de aarde draait. De opbouw van het zonnestelsel In het zonnestelsel bevinden zich ook puin en rotsblokken die geen planeet of maan zijn geworden. Dat zijn planetoïden. Tussen Mars en Jupiter is er een planetoïdengordel. Deze zone bestaat uit allerlei steenachtige kleine objecten met soms heel onregelmatige vormen. Voorbij de planeet Neptunus bevindt zich de Kuipergordel: een tweede planetoïdengordel met objecten van ijs. De bekendste ijsplanetoïde is Pluto. Nog verder van de zon is er de Wolk van Oort, een derde planetoïdengordel. Deze wolk bevat miljoenen ijs- en steenachtige objecten. De Wolk van Oort is bolvormig en bevindt zich dus niet enkel in het draaivlak van de planeten. De buitenkant van de Wolk van Oort vormt de grens van het zonnestelsel, op ongeveer 0,79 lichtjaar van de zon. De zon slaagt er door haar grote aantrekkingskracht in om sommige planetoïden uit de Kuipergordel en de Wolk van Oort meer naar het centrum van het zonnestelsel te trekken. Ze belanden dan in een nieuwe baan rond de zon. Wanneer de planetoïden van ijs, bevroren gassen en stof de zon naderen, sublimeert het ijs en vormt zich een grote wolk van gassen rond de planetoïde. De straling van de zon blaast het stof en de gassen weg: er vormt zich een stofstaart en een gasstaart of plasmastaart achter de planetoïde. Dat wordt een komeet genoemd. De staart van de komeet is altijd van de zon weg gekeerd. De meeste kometen draaien op grote afstand van de zon, maar sommige komen er zo dicht bij dat ze te pletter storten op de zon. Soms bevindt er zich puin van een komeet of van botsende planetoïden in de omgeving van de aarde. Door de aantrekkingskracht van de aarde kan dat puin in de atmosfeer terechtkomen. Door de wrijving met de lucht verbrandt het puin. Als het brokstuk volledig opbrandt, is er kortstondig een lichtspoor te zien. Dit is een vallende ster of meteoor. Soms is het object zo groot dat er nog brokstukken doorheen de atmosfeer raken. Die slaan te pletter op de aarde. Het brokstuk wordt een meteoriet genoemd. Een meteoriet kan een inslagkrater veroorzaken. 3. de aardrotatie en haar gevolgen De aarde draait rond haar as De aarde draait in ongeveer 24 uur één keer rond haar eigen as. De aardas is een denkbeeldige lijn tussen de Noordpool en de Zuidpool. Die beweging rond de aardas heet de aardrotatie. Je voelt er niets van maar ze is wel waarneembaar. Als je 24 uur aan één stuk naar de hemel kijkt, zie je hemellichamen zoals de zon, de maan, de planeten en veel sterren opkomen boven de horizon en ook weer ondergaan. Ze lijken van plaats te veranderen. Zo lijkt de zon van oost naar west te bewegen. In werkelijkheid is het de aarde die draait in omgekeerde zin, dus van west naar oost. Een volledige rotatie van 360° duurt ongeveer 24 uur. De schijnbeweging van de zon Het opkomen en ondergaan van de zon is een gevolg van de aardrotatie. De beweging die de zon elke dag maakt aan de hemel is dus geen echte beweging maar een schijnbeweging. De zon komt op in oostelijke richting en gaat onder in westelijke richting. De schijnbare baan die de zon aan de hemel beschrijft, heet de dagboog. Gedurende de dag valt het zonlicht steeds onder een andere hoek in. 's Morgens en 's avonds staat de zon laag boven de horizon, 's middags valt het zonlicht in onder de grootste hoek met de horizon. De zon bereikt dan haar culminatiehoogte en staat op het hoogste punt van de dagboog. In het noordelijk halfrond, ten noorden van de Kreeftskeerkring, staat de zon op dat moment altijd in het zuiden. De schijnbeweging van de sterren Ook de andere sterren maken een schijnbeweging. Op het noordelijk halfrond lijken ze zich in tegenwijzerzin te bewegen rond een centraal punt: de Poolster. Dit is de enige ster die schijn- baar stilstaat. Dat valt te verklaren doordat de Poolster recht boven de Noordpool en dus in het verlengde van de aardas staat. Gevolgen van de aardrotatie Door de aardrotatie wordt er altijd maar één helft van de aarde belicht door de zon: dat is de dagkant van de aarde. De andere helft krijgt geen licht en is de nachtkant. Alle plaatsen op aarde draaien in dezelfde tijd eenmaal rond de aardas. Aan de evenaar moet in dezelfde tijd meer afstand worden afgelegd dan bijvoorbeeld in België, omdat de breedtecirkel aan de evenaar een grotere omtrek heeft. Een plaats aan de evenaar beweegt dus met een grotere omtreksnelheid rond de aardas dan een plaats op een hogere breedte. Tijdsindeling op aarde Je kunt de tijd op aarde indelen op verschillende manieren. Zonnetijd Volgens de zonnetijd is het ogenblik dat de zon haar hoogste punt bereikt de middag. Op alle plaatsen op dezelfde lengtelijn is het volgens de zonnetijd op hetzelfde moment middag. De tijd tussen de ene middag en de volgende middag is een etmaal en komt overeen met 24 uur. Doordat de aarde van west naar oost draait, is het eerst middag in het oostelijk halfrond, dan op de nulmeridiaan van Greenwich en ten slotte in het westelijk halfrond. Universele tijd Werken met de zonnetijd is niet praktisch. Malmedy en Oostende liggen 220 km van elkaar. Op de lengtelijn van Malmedy is het volgens de zonnetijd 12 minuten eerder middag dan op de lengtelijn van Oostende. Hierdoor zou je in Malmedy theoretisch met een andere zonnetijd werken dan in Oostende. Daarom wordt de aarde in 24 uurgordels ingedeeld (1.25). Binnen één uurgordel gebruikt iedereen dezelfde tijd. De uurgordels lopen evenwijdig met de nulmeridiaan en zijn elk 15° breed. De nulmeridiaan ligt in het midden van de eerste uurgordel. De tijd in deze uurgordel heet de GMT of Greenwich Mean Time. In de atlas heet deze uurgordel ook UT of universele tijd (UTC). In de uurgordels ten oosten van deze UT is het later (UT+1, UT+2... ) en in uurgordels ten westen van de UT is het vroeger (UT-1, UT-2... ). Tijdzones Landen passen soms de grenzen van de uurgordels aan. De uurgordels volgen dan niet meer de lengtelijnen. Die aanpassingen gebeuren om economische en politieke redenen of om binnen een land overal dezelfde tijd te kunnen gebruiken. Je spreekt dan van tijdzones en de conventionele tijd (1.25). China heeft bijvoorbeeld meer dan drie uurgordels op zijn grondgebied, en toch gebruiken ze in heel China dezelfde tijdzone (UT+8). India ligt in twee uurgordels maar gebruikt de tijdzone UT+5.30. België ligt in uurgordel UT maar gebruikt om economische en politieke motieven de tijdzone UT+1. Zomertijd en wintertijd Om het daglicht beter te benutten, voeren enkele landen, waaronder België, een zomer- en een wintertijd in. De uurgordels en tijdzones vind je in de atlas, ze zijn altijd weergegeven in de wintertijd. Voor België is dat dus UT+1. Vanaf eind maart schakelt België over naar de zomertijd en wordt het één uur later. We hanteren dan tot eind oktober UT+2. Het al dan niet gebruiken van de zomertijd staat vaak ter discussie. Datumgrens Het tijdsverschil tussen de nulmeridiaan en de meridiaan van 180° bedraagt 12 uur. Bereken je dit tijdsverschil in oostelijke richting, dan is het op de 180°-meridiaan 12 uur later dan op de nulmeridiaan. Bereken je dit verschil in westelijke richting, dan is het op de 180°-meridiaan 12 uur vroeger. De uurgordel UT+12 en UT-12 is dezelfde. 180° E en 180° W is dezelfde lengtelijn. Als je deze lijn passeert, heb je dus een tijdsverschil van 24 uur. Vandaar dat de 180°-meridiaan de datumgrens wordt genoemd. Deze datumgrens is hertekend, zodat de lijn zoveel mogelijk door de oceaan loopt. Elke nieuwe datum op aarde begint officieel op de Line-eilanden in Kiribati.