“Al in de jaren 1600 tuurde de astronoom Galileo Galilei in zijn telescoop en ontdekte donkere vlekken op de zon, waarbij hij opmerkte dat ze leken te bewegen, te verdwijnen en weer terug te keren. “Het is ook duidelijk dat ze om de zon draaien,” schreef hij in 1613, en hoewel hij opmerkte dat het mogelijk was dat de zonnevlekken bewogen terwijl de zon onbeweeglijk bleef, “lijkt het mij waarschijnlijker dat de beweging van de zonnebol is dan van zijn omgeving.”
Galileo had ontdekt dat de zon – net als tal van andere hemellichamen – om een as draait. Maar afgezien van de tijdsduur is de manier waarop de zon roteert anders dan die van een rotsachtige planeet als de aarde. Bovendien veroorzaakt dat verschil de zonnevlekken die oorspronkelijk tot Galileo’s ontdekking leidden.
Advertentie
De zon roteert al heel, heel lang – het begon rond de tijd dat zij zich vormde uit een wervelende wolk van stof en waterstofgas, zo’n 4,6 miljard jaar geleden. “Vrijwel alles in het heelal roteert,” legt Claire Raftery uit, hoofd educatie en voorlichting van het National Solar Observatory, het Amerikaanse centrum voor zonnefysica op de grond, dat gevestigd is op de campus van de Universiteit van Colorado in Boulder. “Alles beweegt ten opzichte van al het andere.”
Toen de zon geleidelijk aan massa kreeg en de zwaartekracht ontwikkelde die steeds meer moleculen uit de omgeving naar zich toe trok, ontwikkelde zij ook een impulsmoment.
De draaiing van de zon is niet moeilijk te meten, want de fotosfeer, het dunne zonneoppervlak, heeft kenmerken als zonnevlekken en protuberansen, waarvan sommige zo lang zichtbaar zijn dat ze kunnen worden waargenomen terwijl ze ronddraaien, net zoals Galileo ze heeft waargenomen.
Maar vanaf daar wordt het een beetje ingewikkeld. De overwegend gasvormige zon “is geen vast lichaam, dus roteert hij niet als een enkele vaste bal,” zegt Raftery. “In plaats daarvan roteert het gas aan de evenaar sneller dan aan de polen.”
Een vlek aan de evenaar draait in ongeveer 24 dagen rond, terwijl de poolgebieden er zes dagen langer over doen, volgens dit artikel over de rotatie van de zon op de website van de NASA.
De zon roteert weliswaar anders dan de aarde, maar de differentiële rotatie is vergelijkbaar met die van de planeet Jupiter en andere gasreuzen, aldus Raftery.
De differentiële rotatie is in feite de motor van de zonnecyclus, de 11-jarige periode waarin het aantal zonnevlekken ongeveer de helft van de tijd toeneemt en daarna weer afneemt. De reden hiervoor, legt Raftery uit, is dat het magnetische veld van de zon, dat vlak onder het oppervlak ontstaat, door de ongelijke beweging in feite om zichzelf heen wordt gewikkeld. Het resultaat is de ontwikkeling van magnetische banden met een hoge dichtheid die uiteindelijk door het oppervlak heen barsten en de uitbarstingen veroorzaken die we zien als zonnevlekken en zonnevlammen.
De convectiezone, die zich ongeveer 200.000 kilometer onder de fotosfeer uitstrekt, draait met ongeveer dezelfde snelheid van de binnenste schil naar het oppervlak, aldus Raftery. Maar dieper in de zon weten wetenschappers niet zeker of andere delen met een andere snelheid bewegen.
“We hebben hier goede ideeën over, maar het is nog steeds een actieve vraag,” zegt Raftery.
Zal de zon eeuwig blijven ronddraaien? Uiteindelijk, over ongeveer 5 miljard jaar, zal de zon opbranden en uiteindelijk ineenstorten tot een compacte witte dwergster. Maar zelfs dan denkt Raftery dat de zon zal blijven ronddraaien, zij het met een andere snelheid.
Aanbeveling