2.3 Het zonnestelsel

Figuur 13: Zon op verschillende UV-golflengten. Meest rechts: zon in r÷ntgen.

De zon is de dichtstbijzijnde ster. De afstand tot de zon is ongeveer 150 106 km, zijn straal is 700 000 km, oppervlaktetemperatuur 5800 K en zijn energiebron, waar al het leven op aarde op gebaseerd is, kernfusie. De sterfysica komt aan de orde in het college Sterrenkunde IB. De planeten (Fig. 14), van binnen naar buiten: Mercurius, Venus, aarde, Mars (dit zijn de rotsachtige ``binnenplaneten'' met afmetingen vergelijkbaar met die van de aarde: 0.4-1 $R_\oplus$, waar de straal van de aarde $R_\oplus$ = 6400 km), Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus (de veel grotere, 4-10 $R_\oplus$, gasachtige, buitenplaneten) zijn in de laatste decennia uitgebreid onderzocht met ruimtevaartuigen, en er bestaat zeer veel gedetailleerde kennis over hun eigenschappen en die van hun manen. Dit komt uitgebreid aan de orde in het college Sterrenkunde IIA (Zonnestelsel) in het tweede jaar. Deze acht planeten bewegen zich in concentrische, bijna cirkelvormige banen om de zon, die alle bijna in hetzelfde vlak liggen. De afstand van de aarde tot de zon (de straal $r_\oplus$ van de aardbaan dus) heet de Astronomische Eenheid (1 AE $\sim$ 150 106 km), het vlak van de aardbaan heet de ecliptica. De binnenste, kleine planeet Mercurius staat op 0.4 AE van de zon. Mars, half zo groot als de aarde, op 1.5 AE. Jupiter, met 11 aardstralen de grootste planeet, staat op 5 AE en Neptunus op 30 AE. Tussen Mars en Jupiter draaien duizenden planeto´den (ook astero´den) om de zon, met afmetingen van kleine planeetjes (de grootste, Ceres, heeft een straal van 1000 km) tot gruis. Sommige planeto´den hebben afwijkende banen; sommige daarvan snijden de aardbaan en heel zelden komt zo'n ``Earth-crosser'' relatief dichtbij de aarde (binnen een paar 105 km). Er bestaan projekten om dit soort planeto´den te vinden (wat niet eenvoudig is als ze niet vlakbij de aarde zijn) en in de gaten te houden; sommigen menen dat ze een voldoende groot risico voor het leven op aarde inhouden om verdergaande maatregelen (``nuke'm'') te rechtvaardigen. (zie http://impact.arc.nasa.gov/

 

Figuur 14: Het planetenstelsel. Boven: relatieve afmetingen van zon en planeten. Onder: planeetbanen op schaal; 

Volgens de huidige inzichten zijn de bekende buitenste planeet Pluto, en zijn relatief grote en nog niet zo lang bekende maan Charon misschien slechts twee (wel de grootste) van de vermoedelijk vele ``ijsdwergen'' in de koude, donkere buitendelen van het planetenstelsel, objecten die qua samenstelling veel weghebben van kometen (ijs, stof, gruis, en rots).

Aanwijzingen hiervoor zijn de kleine afmetingen van Pluto en Charon (stralen 1200 en 600 km), hun lage massa (samen maar 0.0024 $M_\oplus$) en hun afwijkende baan om de zon. Die baan is veel meer elliptisch dan van de andere planeten - de afstand tot de zon varieert tussen 30 en 50 AE - en heeft een veel grotere helling ten opzichte van de ecliptica. Andere, pas sinds 1992 ontdekte ijsdwergen (met boeiende namen als 1992 QB1 en 1993 FW) zijn waarschijnlijk ongeveer tien maal kleiner dan Pluto. De paar honderd bekende ijsdwergen staan (nu) op 30 tot 50 AE van de zon en hebben stralen tussen de 100 en 500 km. Ieder jaar worden er tientallen van deze objecten ontdekt. In totaal schat men het aantal grote (> 100 km) Kuiper-gordel-objecten op meer dan 100 000; daarnaast zijn vermoedelijk nog miljarden kleinere lichamen (5 - 100 km) in dit gebied. Er is nog weinig bekend over de verder dan 50 AE verwijderde gebieden.


[INDEX]