ONZE ZON.
Boven de beschermende deken van onze atmosfeer wordt u blootgesteld aan de dodelijke stralen van de zon. Door het ultraviolette licht verbrandt u binnen enkele seconden, vervolgens krijgt u huidkanker en vertroebeld onze ooglens. In de super hete kern van ons zonnestelsel, doen onzichtbare krachten vuurlussen ontstaan, die zo groot zijn dat ze de aarde zouden verzwelgen. Zonnevlammen doorboren de ruimte met uitbarstingen van pure energie. Zet de planeet aarde maast zo’n uitbarsting en hij is in luttele seconden verdampt. Als deze energiecentrale zou worden uitgezet, zitten we binnen een paar maanden onder een dikke laag ijs. We danken ons leven aan deze ziedende zon.Maar de aarde ligt net ver genoeg van deze hel. Op andere planeten zou je levend verbranden of bevriezen, maar wij hebben een prettig klimaat op zo’n afstand van 150.000000 miljoen kilometer. De zon houdt het leven op aarde in stand. Zijn warmte verdampt water uit de oceanen en zorgt dat het op het land neerslaat. Ooit werd elk dier door de zon verwarmt. Zonder die warmte zouden krokodillen niet de energie hebben om hun voedsel te verteren. Een warmtebeeld camera maakte bulten op de rug van de krokodil zichtbaar, waar zonnewarmte wordt opgeslagen. Die warmte komt in het bloed.

Wij liggen ook graag in de zon, en als we dat doen, krijgen we meer dan alleen een bruin kleurtje. De huid maakt de ingrediënten aan voor de vitamines die we nodig hebben om te overleven, met behulp van chemische reacties die opgewekt worden door de zonne-energie.Maar de zon schijnt behalve warmte ook licht het wonder van een plant is, dat hij het zonlicht gebruikt om te groeien. Tijdens die groei vindt er weer een wonder plaats. Planten zetten door middel van fotosynthese water en koolstof om in koolhydraten waarbij zuurstof vrij komt.We danken ons leven aan deze enorme natuurlijke energiecentrale. De zon gebruikt als brandstof de eenvoudigste energie die voorhanden is in het heelal, waterstof. Het gas is lichter dan lucht en werd vroeger gebruikt om zeppelins te laten vliegen. 1937, met behulp van 70 ton waterstof zweeft de Hindenbürg boven  New Yersy maar dan is er plotseling een vonk. Het gas verbrandt door een chemische reactie. Als dezelfde hoeveelheid waterstof was gebruikt in een nucleaire reactie zoals die op de zon plaatsvindt, zou heel New York zijn verwoest. Daarom kunnen we de Zon maar beter vanaf een veilige afstand bekijken. Met een speciale telescoop op aarde filtert men het zonlicht eruit en dan zie je opeens een heel andere Zon. Het is niet langer een verblindende schijf. Als je alleen het licht ziet van hete waterstof, worden opeens de trekken van de Zon zichtbaar en zie je de stemmingen van de zon en die stemmingen bepalen de toestand op aarde. Er zijn zonnevlekken in een gloeiend heet oppervlak. Zonnevlammen, scheuren die openbarsten schijnen helderder heter in het waterstoflicht. De hete plekken zijn te zien als lichtere vlekken. Gigantische slierten gas slingeren al lussen boven het oppervlakte van de zon. Van voren gezien zijn het donkere lijnen die over de oppervlakte van de Zon slingeren. Maar als je hetzelfde verschijnsel vanaf opzij aan de rand van de zon ziet heten ze protuberansen. Ze stulpen naar buiten en zijn groot genoeg om de aarde te omvatten. De geheimen van de Zon worden verraden door het bereik van zijn straling die hij de ruimte instraalt. Het zonlicht kent meer geheimen dan je op het eerste gezicht zou denken. Dankzij het internet hebben we niet langer een telescoop nodig om de zon te bestuderen. Een professor uit Boston houdt zich al zijn hele leven bezig met de vraag hoe het komt dat de zon schijnt! Het geheim is dat de zon waterstofatomen zo hard kan samendrukken dat er een kernfusie plaatsvindt waardoor er helium ontstaat. De zon schijnt door kernfusie. Uit vier atomen waterstof ontstaat één atoom helium. Twee waterstofatomen versmelten dan een derde en een vierde. Maar het helium is lichter dan de vier waterstofatomen. Je haalt er dus minder uit dan je er in stopt. Dat verschil in massa is energie, de brandstof voor de zon. Een paar kilo materie wordt pure energie in een waterstofbom. Maar op de Zon komt elke seconde net zoveel energie vrij als bij een miljoen waterstofbommen.

Toch is er een kracht die voorkomt dat ze zichzelf kapot explodeert. De zwaartekracht. De zwaartekracht is sterk genoeg om het om het nucleaire monster in toom te houden. De zwaartekracht drukt de zon samen waardoor hij warmer wordt. De deeltjes versnellen en de kernfusie vindt op een hoger tempo plaats. Daardoor ontstaat een druk naar buiten waardoor de Zon uitzet en weer afkoelt. Maar als de Zon de neiging heeft om uit te zetten door kernfusies, dan houdt de zwaartekracht hem in toom. Het is als een touwtrekwedstrijd die heen en weer slingert zonder winnaar. Het begon 5 miljard jaar geleden toen de zwaartekracht een wolk kosmische rommel bij elkaar veegde. In de kern die steeds dichter en heter werd, smolten gas en stof samen. Kometen schoten op de nieuw geboren zon af. Tegenwoordig kunnen we met behulp van de Hubble telescoop overal aan de hemel datzelfde proces zien. Onze zon is slechts een van de vele miljarden sterren. Hubble zoomt op ze in en laat ons sterren zien van alle leeftijden in een levenscyclus die ze allemaal verbindt. Want sterren worden geboren uit andere sterren. Een grote ster explodeert en de sintels komen terecht in de ruimte. In hun doodsnevel wordt het afval van andere ontelbare explosies verzameld. Deze resten vormen de kiemen voor nieuwe sterren. De adelaarsnevel is een smeltkroes van de schepping. Hij bestaat uit enorme wolken van gestorven sterren. In de wolken staan sterren, planeten en misschien zelfs levens op het punt geboren te worden. Maar uit het gas en de stof waaruit de orionnevel bestaat, heeft de zwaartekracht het puin al verdicht en zijn de hemelse vuren ontbrandt. Nieuwe sterren worden geboren die miljarden jaren zullen schijnen. Door Röntgenkijkers zien we hete heldere plekken op de zon, In het heliumlicht zien we een turbulente rand. Hier worden gassen in beweging gebracht door onzichtbare krachten. De patronen die we op de zon zien zijn dezelfde als de magnetische veldlijnen die we zien rondom een magnetische staaf op aarde. Magnetisme kneedt, vormt en houdt bij elkaar wat we zien op de zon. Het levert energie voor krachtige explosies en verwarmt de corona. Onzichtbare magnetische krachten heersen op de zon. De zon is zo heet dat de waterstof atomen uit elkaar worden gerukt.

Wat overblijft is plasma, een kokend vuur van elektrisch geladen deeltjes. Waar magnetische krachten zijn zal het plasma draaien. Hier is niets in rust. Men ziet een wervelwind, een zonnetornado van 1500 kilometer doorsnee. Onder het heldere zichtbare oppervlak stijgen door confectie enorme wolken plasma op uit de hogedrukpan eronder. Het is daar 16,5 miljoen graden Celsius. Nog dieper in de massa vormt het hete plasma  onder invloed van de magnetische krachten rivieren van vuur. De zon is voortdurend in beweging. Op kaarten zie we dat het plasma op verschillende lagen beweegt. Er wordt in kaar gebracht hoe de magnetische velden zich in zonnevlekken gedragen. Het magnetische veld dat uit een zonnevlek komt is een soort fontein. Vaak ontstaan er een of meer zonnevlekken. Het magnetisch veld ontspringt aan een zonnevlek, een soort Noordpool, en gaat naar de andere vlek de Zuidpool. Het plasma van de zon volgt de magnetische lijnen tussen de Noord en Zuidpool. Als de zon actiever  wordt zijn de magnetische krachten complexer. Dan veranderd het oppervlak in een magnetisch ziedende massa. Daardoor ontstaan er nog meer zonnevlekken. De zonnevlekken zien er donker uit omdat ze koeler zijn dan de rest van de zon. De vlekken worden gevormd op plaatsen waar de magnetische kracht het grootst is. Het onzichtbare krachtenveld leidt de hitte weg van die delen van het oppervlak waardoor ze koeler worden. Als je op een zonnevlek zou kunnen staan, zou je zien dat hij iets lager ligt. Hij heeft de vorm van een schaal. De magnetische veldlijnen van de zon strekken zich ver weg in de ruimte. Soms worden ze gevolgd door hete gassen die grote lussen vormen. Dat zijn protuberansen. De krachten werken als onzichtbare draden die het plasma naar buiten stulpen. Zo’n lus kan wekenlang boven de zon hangen. Als je bij zo’n protuberans zou staan, zag je een lus van duizenden kilometers…. waarbij materie langs het magnetische veld stroomt. Je ziet niet het magnetische veld, maar de materie.

De gaslussen zijn zo groot dat ze de afstand van de aarde naar de maan kunnen overbruggen. De magnetische veldlijnen hebben een vorm die je ook bij een magneetstaaf ziet. Het begint vaak als een kleine lus die groeit en na een poos vaak loslaat. De materie stroomt dan de ruimte in. Een enorme zonnekatapult slingert miljoenen tonnen aan deeltjes de ruimte in. Het lijkt traag te gaan, maar dit plasma beweegt zich zo snel voort, dat het binnen een minuut over de VS gevlogen zou zijn. Schokgolven van een plotseling heftige uitbarsting van energie. Het is als een snelkookpan waarop opeens de opgekropte kracht van de zon uitbarst. Een paar seconden lang, gooit een enkele zonnevlam er net zoveel energie uit als de hele zon. Heel even is de zonnevlam de heetste plek op de zon. Hij is zelfs heter dan de kern. Een zonnevlam bestaat net als een zonnevlek uit activiteit. Maar deze activiteit is erg geconcentreerd. Hij vlamt op. Hij vlamt een paar minuten op waarbij materie de ruimte in wordt geslingerd. De krachtige zonnevlammen zijn gevaarlijk…. omdat er heel veel materie in korte tijd wordt uitgeworpen. Dat leidt tot verstoring van radiosignalen, satellieten die uitvallen. We moeten ons kunnen voorbereiden op zo’n uitbarsting. In Boulder Colorado staat het National Space Wether Centrum. In het weercentrum houden ze de zon dag en nacht in de gaten. Ze zijn altijd op hun hoede voor zonnevlammen. Lichtvlekken op de zon duiden sterke magneetvelden aan. Soms gaan die velden sterk vervormen. Als dat gebeurt, moeten ze energie kwijt en dan ontstaat er een zonnevlam. Acht minuten na een zonnevlam wordt de aarde bestookt door röntgenstralen en ultraviolette stralen waardoor communicatiesystemen op tilt slaan. Tijdens een zonnestorm roosteren energie stralen de bovenste lagen van de aardatmosfeer. De ijle lucht zet uit waardoor satellieten naar beneden worden getrokken die normaal hoger rondcirkelen. Maar er ontstaan niet alleen vlammen. Er kunnen protuberansen als grote lussen aan de buitenrand van de zon verschijnen. Maar van voren gezien lijken ze meer op dunne zwarte slierten. Ze heten dan ook anders, namelijk filamenten. Ze zitten hoger in de zonneatmosfeer en soms barsten ze uit. Als dat gebeurt, zoeken ze de zonnewind op en komen richting aarde. De zonnewind bestaat uit een stroom geladen deeltjes, die ontsnappen aan de zon. Onze ster blaast voortdurend een deel van zichzelf weg door elke seconde de miljoenen tonnen aan elektronen en protonen de ruimte in te slingeren.

De eerste aanwijzingen over het bestaan van deze wind kregen we tientallen jaren geleden dankzij de kometen. In 1986 verscheen de komeet Halley. Door de warmte van de zon smelten ijs en stof. Tien jaar later wordt de komeet Hale Bob gespot met twee staarten. Eén staart is een geel spoor van stoffen en afval dat op het pad van de komeet achterblijft. De andere staart is elektrisch blauw. Hij bestaat uit gloeiend gas, geladen deeltjes, en hij wordt net als een windzak in de richting van de zonnewind geblazen. De staart keert zich altijd af van de zon. Maar er zijn betere manieren om de zonnewind te bekijken. Satellieten leveren beelden aan het Space Centrum. Daar wordt de dichtheid van de wind en de snelheid van de magneetvelden gemeten. Zo kan men precies zien hoe de zonnewind waait. De snelheid is zo’n 1.5 miljoen kilometer per uur. Als die snelheid dubbel zo hoog is, voelen we stormactiviteit op aarde. De Soho satelliet registreert de storm aan de horizon. Een schijf in het midden moet het zonlicht buiten sluiten. Er worden deeltjes gespot die weggeblazen worden van de zon. Zij raken de censor van de camera en lichten op. Stoot na stoot van elektrische deeltjes dreunen op het magnetische veld van de aarde. Het veld heeft het hard te verduren. Soms heeft dat verwoestende gevolgen voor onze planeet. Op een computerbeeld is te zien hoe het magnetisch veld van de aarde in 1997 geraakt wordt door enorme windstoten. Normaal is het veld wat grijs is rustig. Maar nu schudt het heftig onder het geweld van de deeltjesgolven die er binnenkomen. Door zulke windvlagen kunnen hele krachtcentrales uitvallen. De grote wisseling van de magnetische velden werken als een dynamo. Er gaan extra stoten elektriciteit door de kabels. Zekeringen knallen er uit. Qeubec 1989. Vanmorgen werden zes miljoen mensen in Qeubec wakker in duisternis. Waarschijnlijk is de verduistering veroorzaakt door de zon. Montreal is in duisternis gehuld, maar voor de rest van het Amerikaanse continent is er licht. De deeltjes die Quebec in duisternis hulden bereikten de aarde en veroorzaakten het Noorder en Zuider-licht, of terwijl aurora. Elektronen die op hoge snelheid reizen botsen op de magneetvelden van  de aarde. Net zoals elektriciteit het gas in een neonlamp doet schijnen, botsen ze op de zuurstof van onze atmosfeer die daardoor oplicht. Ofschoon het Noa Space Center een zeer geavanceerd alarmsysteem voor zonnestormen heeft, moeten subtiele verschillen nog steeds met het oog worden waargenomen. Men ziet de activiteit toenemen, daardoor weten ze dat er een flinke storm op komst is. Met die verhoogde activiteit zullen er meer storingen optreden op aarde. Zonneactiviteit neemt toe en af. Om de elf jaar wordt het magnetisch veld als een elastiekje opgerekt en slaat dan om. 1985. Het is rustig met grote grijze gebieden van een neutraal magnetisch veld. Zonnevlekken ontstaan door de vele magneetvelden. Tegen 1991 is er maximale activiteit. We zien enorm veel magnetische storingen. Dan wordt het weer rustiger en de zonneactiviteit neemt af.  Vijf jaar later is het weer kalm en begint de cyclus opnieuw.Het licht van miljarden sterren, miljoenen nucleaire motortjes schitteren aan de hemel. Zelfs het maanlicht dat een boom ’s nachts verlicht bestaat uit het licht van sterren. We zien de maan, omdat de zonnestralen er op weerkaatst worden. Er waren mijloenen jaren nodig om de energie van kolen op te slaan. Is er een snellere manier om er aan te komen? De hoeveelheid energie die de zon produceert is fenomenaal. Als we alle energie die in één dag op aarde komt konden opslaan, zouden we dertig jaar lang genoeg energie hebben voor de hele wereld. Als we die energie maar konden oogsten. Basto Californië.

Als je wilt boeren met zonne-energie moet je het groot aanpakken.  Daar staat het grootste zonne-energiecentrum ter wereld. Daar staan 100 hectare met zonne-reflectoren. De energie die daar wordt geproduceerd is voldoende voor 50.000 huishoudens. Op dat gigantische veld in Californië wordt niets verbouwd en toch wordt er geoogst. Ze verzamelen de zonne-energie door het zonlicht met schotelreflectoren gebundeld te richten op een buis. In die buis zit vloeistof die opwarmt en naar warmtewisselaars wordt geleid…. waar de warmte wordt omgezet in stoom. In de buizen zit olie die heet wordt door de warmte van de zon. De olie wordt heter dan gesmolten lood. Elke vierkante meter reflectoren levert genoeg energie op om vijf tv’s te laten spelen. Van zonlicht tot elektrisch licht. Ofschoon daar een half miljoen reflectoren staan die de zon aan de hemel volgen, ontsnapt daar toch nog een aantal stralen. Ze rekenen op dertig bewolkte dagen per jaar en een aantal halfbewolkte. Maar meestal hebben ze heldere zonnige dagen. Zonne-energie zal nooit aan onze hele elektriciteitsbehoefte kunnen voorzien. Maar waarom willen we de energie van een ster die 150.000000 kilometer ver weg staat? Sommige mensen willen het dichter bij huis zoeken. Generals Atomics Sant Diego. Welkom in de sterren fabriek. Hier durven ze atomen te fuseren. In zekere zin is het een mini-sterrenfabriek. Ze produceren daar dingen die veel heter zijn dan wat ook op aarde. Iemand gaat de kleine donutvormige kamer binnen, waar wetenschappers een poging doen een ster op aarde te maken. Ze dragen beschermende kleding om de ruimte schoon te houden. Vervuiling op een temperatuur van 200.000000 miljoen graden, kan enorm veel schade aanrichten. De zonnefabriek is de meest recente poging in de vijftigjarige droom om nucleaire fusie aan te wenden. Het is gigantisch wat daar gebeurt. Het is allemaal nodig om na te bootsten war de zon elke seconde doet. De zon drukt atomen samen met behulp van de zwaartekracht. Men gebruikt nu een andere kracht. Ze drukken de deeltjes samen met sterke magnetische velden… tot er fusie plaatsvindt. Je kunt het je voorstellen als een magnetische fles. Ze beginnen met een kleine hoeveelheid gas door een ring te laten lopen. Met behulp van elektriciteit verwijderen ze de elektronen en maken er elektrisch geladen plasma van. Dan kan het in beweging worden gebracht door magnetische velden. Men drukt met magnetische velden het plasma samen tot een kleine hoeveelheid. Het heetste, dichtste deel is ongeveer zo groot als het hoofd van een volwassene. Het op de plaats houden van het plasma, met behulp van magnetische krachten, wordt wel vergeleken van het vasthouden van slijm met een elastiekjes. De fusie lukt maar een paar seconden lang. Het is ongelooflijk aantrekkelijk om een zon op aarde te hebben. Zware waterstof zou goedkope brandstof zijn. Het is een soort waterstof die voorkomt in zeewater. Als je de kernen zou kunnen fuseren, zouden toekomstige generaties een goedkope energiebron hebben. U leest, dat men al bezig is de zonne-energie op aarde na te bootsen en vroeg of laat zal het de wetenschap ook lukken.
Henk Roesink.






Google Analytics Alternative