Heelal

De zon

Wanneer je op een zonnige dag naar boven kijkt, zie je een ronde, gele schijf. Dit is de zon. De zon is eigenlijk geen schijf, maar een enorm grote bol met een diameter van ongeveer 1,4 miljoen km. Dit is meer dan honderd keer groter dan de aarde. 

De temperatuur binnen in de zon is extreem hoog, namelijk 15 miljoen °C. Aan de buitenkant van de zon is de temperatuur een stuk lager, namelijk zo'n 5800 °C. Dit is zo heet dat we op aarde de warmte van de zon kunnen voelen. Als je vanuit de ruimte een foto maakt van de zon, zie je dat deze eigenlijk niet geel is, maar eerder 'witheet'.  De zon straalt dan ook wit licht uit. Het zonlicht bestaat uit alle kleuren van de regenboog. Wanneer dit witte licht de dampkring van de aarde raakt, dan verstrooid het witte licht. Door deze verstrooiing komt een groot deel van  het blauwe licht niet naar je ogen wanneer je naar de zon kijkt. Door dit ontbrekende blauw lijkt de zon veel geler dan hij werkelijk is. De zon is dus wit, maar lijkt vanaf de aarde geel. 

De aarde

Lang geleden werd er gedacht dat de aarde stil stond en de zon om de aarde bewoog, zoals het lijkt vanaf de aarde gezien. Nu weten we dat de aarde om haar as draait en rond de zon beweegt. Deze beweging van de aarde om haar as wordt de aswenteling van de aarde genoemd, waarbij de zon constant schijnt op slechts één kant van de aarde. Dit is dan ook de reden dat we dag en nacht ervaren door deze draaiing van de aarde om zijn eigen as. De aarde voltooit in 24 uur een ronde om haar as. Dit noemen wij een dag. De stand van de zon geeft aan welk deel van de aarde op dat moment verlicht is. Dit noemen wij dan weer dag en nacht. 

De maan

Naast de zon is de maan een opvallend object aan de hemel. Hoewel de maan zelf geen licht geeft, wordt deze verlicht door de zon. De maan draait in een baan rond de aarde. Dit is vergelijkbaar met hoe de aarde rond de zon beweegt. Ongeveer elke 29 dagen staat de maan tussen de aarde en de zon, wat resulteert in nieuwe maan, waarbij de donkere kant naar de aarde is gericht. Ruim 14 dagen later staat de maan aan de andere kant van de aarde en zie je het verlichte deel, wat volle maan wordt genoemd. De verschillende fasen van de maan, van smal sikkeltje tot ronde schijf, worden schijngestalten genoemd, en deze fasen bij afnemende maan zijn het spiegelbeeld van die bij groeiende maan.

De sterrenhemel

De hemellichamen is een familienaam voor bijvoorbeeld de zon, de maan, en de sterren. Dit zijn dus objecten in het heelal die niet door mensen zijn gemaakt. Sterren zijn beter zichtbaar als je naar een donkere plek gaat, weg van kunstmatig licht. Op een heldere nacht zonder maan zijn er meer dan tweeduizend sterren te zien aan de sterrenhemel. De schijnbare beweging van sterren wordt veroorzaakt door de draaiing van de aarde rond haar as. De sterren zelf beweging dus vrijwel niet, maar doordat de aarde draait lijkt het alsof de sterren om ons heen draaien. 

Dwergplaneten en planetoïden

Rond de zon draaien naast planeten ook dwergplaneten en planetoïden. Dwergplaneten, zoals Pluto, hebben een ronde vorm maar zijn kleiner dan planeten. Planetoïden, kleine en grote rotsblokken, bevinden zich meestal tussen Mars en Jupiter in de planetoïdengordel. Sommige planetoïden bewegen in uitgerekte cirkelbanen en kunnen in de toekomst mogelijk de aarde naderen.

Kometen en meteoroïden

Kometen zijn hemellichamen in een uitgerekte baan rond de zon. Een komeet bestaat uit ijs, stof, en gruis. Wanneer kometen dicht bij de zon komen, ontstaat er een staart door verdamping van het ijs. 

Meteoroïden, kleine deeltjes steen en gruis, zweven ook door het zonnestelsel. Soms dringt een meteoroïde de aardse atmosfeer binnen en wordt het een meteoor, zichtbaar als een 'vallende ster'. Grote meteoren kunnen als meteorieten het aardoppervlak bereiken.

De astronomische eenheid

De astronomische eenheid (AE) is een speciale eenheid voor afstanden in het zonnestelsel, waarbij 1 AE gelijk is aan de afstand tussen de aarde en de zon. 1 AE staat ongeveer gelijk aan 150 miljoen km. In tabel hierboven worden de afstanden tot de zon van de acht planeten gegeven in zowel kilometers als AE.

Reuzenplaneten

Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus, bekend als reuzenplaneten, zijn veel groter dan de aardse planeten en bevinden zich verder van de zon. Jupiter en Saturnus zijn helder en goed zichtbaar, terwijl Uranus en Neptunus verder weg staan. Om deze twee planeten te kunnen zien heb je dan ook een telescoop nodig. Reuzenplaneten bestaan grotendeels uit gassen, zonder een vast oppervlak. Dit maakt het ook lastig om deze planeten goed te onderzoeken. 

Planeten onderzoeken

In de 17e eeuw werd de telescoop uitgevonden, waardoor planeten nauwkeuriger konden worden waargenomen. Ruimtevaartuigen, zoals Mariner 2 en Mariner 9, werden gelanceerd om planeten te onderzoeken. Een flyby is de eenvoudigste manier om een planeet te bestuderen, terwijl een orbiter meer gedetailleerde informatie kan verzamelen.  Een flyby houdt in dat er alleen om het hemellichaam wordt gekeken van een afstand. Er wordt slechts langs gevlogen, maar een orbiter kan ook dichterbij een planeet komen om meer informatie te verzamelen. Landers zijn ruimtevaartuigen die landen op planeten en kunnen nauwkeurige onderzoeken uitvoeren. Satellieten, die rond de aarde draaien, zijn handig voor het bestuderen van de atmosfeer omdat ze boven het grootste deel van de atmosfeer zijn. Satellieten hebben echter een korte levensduur en daarom kunnen ze niet langdurig onderzoeken.

Sterren

Een ster is een rond hemellichaam dat licht uitstraalt door de intense warmte en straling in zijn kern. Sterren zijn grote gasbollen die langzaam, maar zeker opbranden. De zon is ook een ster, en sterren die met het blote oog zichtbaar zijn, hebben vaak namen. Sterren bevinden zich op grote afstand van elkaar. Zo is de ster genaamd Proxima Centauri, de ster die het dichtst bij de zon staat, op een afstand van 40 biljoen km. Met het snelste ruimtevaartuig zou het ongeveer 19.000 jaar duren om deze ster te bereiken.Sterren variëren in grootte. Betelgeuze heeft bijvoorbeeld een diameter die meer dan duizend keer groter is dan die van de zon. Sterren vertonen ook verschillende kleuren, zoals de rode Betelgeuze en de blauwwitte Rigel in het sterrenbeeld Orion. Een blauwe ster is heel heet en een rode ster is juist kouder aan het worden.

Sterrenbeelden

Regelmatig naar de sterren kijken helpt bij het herkennen van patronen. Groepjes sterren vormen herkenbare figuren die altijd dezelfde vorm en grootte behouden, bekend als sterrenbeelden. Een voorbeeld is het sterrenbeeld Orion, herkenbaar aan de drie sterren van zijn riem. Sterrenkundigen gebruiken een lijst met 88 sterrenbeelden om zich tussen de sterren te oriënteren.

Een sterrenkaart toont de sterrenhemel als een momentopname vanaf een specifieke locatie. Het geeft de helderheid van sterren weer door ze als cirkeltjes op de kaart te tonen. Hoewel de grootte niet de werkelijke grootte van de ster aangeeft, helpt het wel om de helderheid te aan te geven. Er zijn verschillende applicaties ontwikkeld om op maat gemaakte sterrenkaarten te bieden voor verschillende tijdstippen en locaties.

De Melkweg

Bij volledige duisternis is een lichte band aan de hemel zichtbaar, bekend als de Melkweg. Deze band bestaat uit ontelbare sterren, hoewel ze zwak lijken vanwege hun grote afstand. De Melkweg is een spiraalvormig sterrenstelsel. De zon is samen met ongeveer 400 miljard sterren terug te vinden in de Melkweg. De heldere band aan de hemel bestaat uit sterren in het centrale deel van de Melkweg.

Sterrenstelsels

Sterrenkundigen hebben ontdekt dat er vele sterrenstelsels bestaan, variërend in vorm. De Hubble- en James Webb-telescopen hebben ons in staat gesteld om sterrenstelsels te observeren. Het totale aantal sterrenstelsels wordt geschat op meer dan 2000 miljard, waardoor het heelal onvoorstelbaar groot is.

Exoplaneten

Het zonnestelsel waarin wij leven is niet zo speciaal vergelijken met andere sterrenstelsels, want veel sterren hebben planeten. Exoplaneten zijn planeten die rond andere sterren dan de zon draaien. Sterrenkundigen ontdekken exoplaneten door naar het licht van de ster te kijken, waar kleine veranderingen in het licht wijzen op de aanwezigheid van één of meer planeten. In 1992 werd de eerste exoplaneet ontdekt, en eind 2020 waren er meer dan vierduizend bekend.