De rotatie van de Zon
De vaste positie van de Zon aan de hemel plus het feit dat de Aarde en de andere planeten eromheen draaien, kunnen de indruk wekken dat de Zon statisch is en niet beweegt.
Toch weten we al sinds de 17de eeuw dat de Zon draait. Net als de meeste planeten van het zonnestelsel is deze rotatie tegen de wijzers van de klok in. Maar de rotatie van de Zon is niet alleen aanzienlijk langzamer dan de rotatie van de Aarde maar ook veel complexer.
Hoe weten we dat de Zon draait?
De ontdekking dat de Zon draait gaat terug tot de tijd van Galileo Galilei. Samen met andere astronomen uit zijn tijd had Galileo donkere vlekken waargenomen op de Zon. We noemen die vlekken tegenwoordig zonnevlekken en we weten dat ze een belangrijk onderdeel zijn van de zonnecyclus.
Galileo merkte ook nog wat anders op. Hij zag dat deze donkere vlekken leken te bewegen, uitdoofden en weer terugkeerden toen hij ze met zijn telescoop bekeek.
In 1612 schreef de wetenschapper:
Het is duidelijk dat hun rotatie om de Zon gaat… voor mij lijkt het waarschijnlijker dat het de beweging van de zonnebol is dan van zijn omgeving..
Door zonnevlekken te gebruiken had hij ontdekt dat de Zon draait, aangenaam ironisch gegeven het feit dat hij de donkere koele vlekken zag als een gevolg van die draaiing.
Tot op de dag van vandaag gebruiken astronomen zonnevlekken en andere kenmerken op het oppervlak van de Zon om zijn rotatie te meten. Toch valt er meer te leren over dr draaiing van de Zon. In de eerste plaats hoe anders die is dan de draaiing van onze eigen planeet.
Draait de Zon anders?
De Aarde en de andere binnenplaneten bestaan uit massief gesteente. De Zon daarentegen is een ultra hete bal van dicht geïoniseerd gas, voornamelijk waterstof en helium, dat plasma wordt genoemd.
Dat betekent dat de manier waarop de Zon draait anders is dan de manier waarop onze planeet, Mars, Venus en Mercurius draaien.
De Zon ervaart iets dat differentiële rotatie wordt genoemd. Dit betekent dat de rotatie ervan met verschillende snelheden verloopt, afhankelijk van waar je op de ster kijkt.
Omdat de Zon een bol van plasma/gas is hoeft de Zon niet star te draaien zoals de vaste planeten en manen dat doen. De bron van deze differentiële rotatie” is een onderzoeksgebied in de tegenwoordige zonneastronomie.
Als we van de polen van de Zon naar de evenaar gaan wordt de tijd waarin dit plasmagebied ronddraait korter. De polen maken een omwenteling in 35 dagen terwijl het gebied net boven de evenaar een omwenteling in slechts 25 dagen voltooit. Dit betekent dat geen enkel gebied van de Zon een rotatiesnelheid heeft die ook maar een beetje in de buurt van de rotatietijd van de Aarde komt.
De verschillen in rotatietijd op onze ster zijn echter niet geïsoleerd aan het oppervlak. De lagen van het binnenste van de Zon roteren ook met verschillende snelheden, waarbij de rotatie van de binnengebieden eigenlijk meer lijkt op die van de vaste lichamen van het binnenste zonnestelsel.
Astronomen schatten dat de kern van de Zon maar liefst één keer per week roteert, vier keer sneller dan het oppervlak en de tussenlagen. Dit heeft ertoe geleid dat zonnewetenschappers intensief de effecten bestuderen die optreden als gevolg van de verschillende rotatiesnelheden in onze ster.
Dit type rotatie is niet uniek voor de Zon of zelfs stellaire objecten. De gasreuzen Jupiter en Saturnus ervaren ook differentiële rotatie. Dit is niet verwonderlijk gezien hun gasvormige samenstelling. De ijsreuzen Uranus en Neptunus hebben ook een differentiële rotatie – ze draaien allemaal sneller aan hun evenaar dan aan de polen.
Waarom draait de Zon om zijn as?
De draaiing van de Zon tegen de wijzers van de klok in en de draaiing van het hele zonnestelsel (met uitzondering van twee planeten) tegen de wijzers van de klok in is het resultaat van het ontstaan van het zonnestelsel ongeveer 4,5 miljard jaar geleden.
Op dit punt in de geschiedenis van het heelal was het zonnestelsel niet meer dan een gigantische draaiende schijf van gas en stof. Wetenschappers suggereren dat een nabije exploderende ster ervoor zorgde dat deze schijf van gas en stof instortte en een zonnenevel vormde.
In het centrum van deze nevel ontstond, uit ongeveer 99% van de materie, de Zon. Uit de buitenste stofklonten ontstonden de planeten. Maar het omvatte ook nog iets anders.
De draaiing van de Zon is te wijten aan het behoud van hoekmoment. Dit betekent dat de gaswolk waaruit de Zon is ontstaan een resterend impulsmoment had dat werd doorgegeven aan de Zon toen die ontstond. Hierdoor kreeg de Zon de rotatie die we vandaag waarnemen.
Eerste publicatie: 19 augustus 2022
Bron: space.com
