De Zon Inleiding sterr Onze Zon is e doodgewone gele ster. 109 x diameter aarde (maanbaan past erin!) 333.000 x zwaarder dan aarde dichtheid 1.4 gr/cm 3 (vergelijkbaar met Jupiter) rotatieperiode 25(+) dag temperatuur T = 5800 K lichtkracht 4 x 10 26 Watt (inval op aarde is 1400 W/m 2 ) NB: 1 seconde is goed voor 500.000 jaar aardse ergieconsumptie Kuhn & Koupelis hoofdstuk 11 hoofdstuk 12 Merk op: randverzwakking van de zonneschijf. 1 2 Energiebron: Contractie : ne Kernfusie : ja, dmv de proton-proton ket (via Deuterium 3 Helium naar 4 Helium) omzetting: 4 miljard kg/sec! hydrostatisch evwicht inwaartse zwaartekracht = opwaartse gasdruk (gevoelige balans) analogie: NB: de Zon plaatste ons voor e neutrinoprobleem De hoge gasdruk geeft juiste temperatuur (16 miljo Kelvin) voor kernfusie in de kern (ctrale 25%). 3 4 ergietransport van de kern naar oppervlak De atmosfeer van de Zon Fotosfeer (H, He + ), met zonnevlekk granulatie Chromosfeer, met spicul zonnevlamm Corona Zonnewind ( CME s) stralingstranport duurt!10 5 jaar onderscheid: Geleiding versus Convectie versus Straling Zichtbaar licht Helium emissie-lijn 5 6
Fotosfeer: zonnevlekk relatief koele donkere gebied dag tot maand zichtbaar ton rotatie van de zon kom voor binn 35 o van equator, verschijn in cyclus van 11, of beter, 22 jaar groepje zonnevlekk Umbra Pumbra T umbra ~ 4000 K 7 8 Zonnevlekk.kunn e komplekse struktuur hebb. 9 10 Fotosfeer: granulatie (de borrelde zon) Chromosfeer: protuberans Blauw licht typische celgrootte: ~5000 km. Calcium lijn 11 12
de ontwikkeling van e protuberans Chromosfeer: spicules straalstrom van plasma in de chromosfeer doorsnede: ~500 km hoogte : ~7000 km Goed te zi aan de rand van de zon 13 14 Corona: wordt zichtbaar bij zonsverduistering Zonnewind: - constante stroom deeltjes - Coronal Mass Ejection 15 16 Komet nabij de Zon komeet Coronal Mass Ejection Poollicht t.g.v. extreme zonnewind zonnewind 17 18
Zonnevlekk migrer van hogere breedtes naar de equator: vlinderdiagram 2 komet nabij de Zon Coronal Mass Ejection 19 20 Voorts: minima in/rond 1942, 1954, 1963, 1974, 1986, 1997 merk op: Maunder minimum (1645 1715) Vergelijk met 1940/41/42, 1947, 1954, 1956, 1963, 1985/86, 1997,.. 21 22 Het spectrum van de Zon rijk aan absorptie-lijn van vele chemische elemt, varierd van waterstof, koolstof, zuurstof, stikstof tot ijzer, nikkel kobalt Promint aan de zuidelijke winterhemel: Orion sterr verton verschillde helderhed kleur 23 24
Fotometrie het met van helderhed kleur mbv filters Afhankelijk van hun fotosferische temperatuur zijn er blauwe, gele rode sterr (Planck kromme). 25 26 Naast e specifieke kleur (temperatuur) heeft elke ster ook spectrale karakteristyiek: Het bepal van intrinsieke helderhed vereist knis van de afstand tot e ster. mbv de parrallax met we de afstand tot (nabije) sterr. Deze fotosferische vingerafdruk definieert de zgn. spectrale klasse: O-B-A-F-G-K-M Uiteraard heeft de oppervlakte-temperatuur hiermee te mak! 27 1 parsec " afstand waarop e ster e parallaxhoek van 1 boogseconde vertoont. 1 parsec = 3.26 lichtjaar Hoe groter de afstand, des te kleiner is de parallaxhoek. 28 Schijnbare versus Absolute helderhed (intrinsieke lichtkracht) (zie ook lijst van nabije sterr in boek) Uit de lijst van heldere sterr: Iedere stap in magnitude is e factor 2.5 in helderheid. De magnitud-schaal meet zwakte! Absolute Magnitude " Schijnbare Magnitude als de ster op e afstand van 10 parsec staat Ster!! Afstand Schijnbare Absolute Type (lichtjaar) magnitude magnitude. Zon!! -!! -26.72!! 4.8! G2V Sirius (acma)! 8.6! -1.46!! 1.4! A1Vm Canopu (acar)! 74!! -0.72!! -2.5! A9II Arcturus (a Boo)! 34!! -0.04!! 0.2! K1.5IIIp Rigel (b Ori) 1400!! 0.12!! -8.1! B81ae Betelgeuse (a Ori) 1400!! 0.50!! -7.2! M2Iab Aldebaran (a Tau)! 60!! 0.85!! -0.3! K5III 29 30
Sterr verton e eigbeweging: (bezie bijvoorbeeld de steelpan) 50000 jaar geled nu over 50000 jaar Herzsprung- Russel diagram Toont het verband tuss LICHTKRACHT (absolute helderheid) Over de steelpan gesprok, herinner de dubbel-ster Mizar & Alcor! Enkelvoudige sterr zoals de Zon zijn eerder uitzondering dan gewoonte! OPPERVLAKTE- TEMPERATUUR (kleur) De Zon blijkt e ster op de hoofdreeks (Main Sequce) te zijn. 31 32 Druk-Klass definier de zogaamde Lichtkracht-klass (Luminosity Classes) Ia, Ib, II, III, IV, V Kleur (temperatuur) Afmeting (strald oppervlak) bepal sam de Absolute Lichtkracht van e ster n.b. lichtkracht-klasse plus schijnbare helderheid levert de afstand van de ster!! onze Zon is e G2-V ster Zowel dwerg- reuzsterr word aldus onderkd. 33 34 Ofwel: Opgave: Bezie het bereik in Massa Temperatuur Diameter Lichtkracht 35