Het spectrum van de zon

Boven de atmosfeer

De zon is een bol gloeiend heet gas. In het centrum is de temperatuur meer dan 15 miljoen graden door kernfusie. De harde gammastraling van de kern bereikt ons gelukkig niet. Op weg naar buiten wordt ze steeds weer geabsorbeerd en heruitgezonden in langere golflengten. Het gebied waaruit de voor ons zichtbare straling afkomstig is, is de fotosfeer een circa vierhonderd kilometer dikke gasschil met temperaturen van 6 000°C tot 4 500°C.

Ongeveer 50% van de straling wordt uitgezonden in het zichtbare deel van het spectrum. Van de andere helft vinden we een klein deel terug bij kortere golflengten, X- en UV-straling, een groter deel bij de langere golflengten, van IR- tot radiogolven. In het spectrum vinden we talrijke donkere lijnen, veroorzaakt door absorptie in de hoge fotosfeer en de chromosfeer. Ze worden Fraunhoferlijnen genoemd, naar de Duitse natuurkundige en lenzenmaker, Joseph von Fraunhofer (1787-1826), die ze als eerste onderzocht, en ondermeer ontdekte dat de gele natriumlijnen in het spectrum van een kaarsvlam op dezelfde plaats voorkwamen als sommige donkere lijnen in het zonnespectrum.

In 1859 werdt dit fenomeen verklaard door Gustav Kirchoff en Robert Bunsen. Ze konden voor de meeste lijnen de chemische elementen identificeren die verantwoordelijk zijn voor de absorptie. Er werd ook een nieuw element geïdentificeerd dat helium werd genoemd en later ook op aarde werd gevonden. Uit de waargenomen sterkten van de lijnen kan men de relatieve hoeveelheden van de elementen in de atmosfeer van de zon afleiden. Bestudering van de vorm van de Fraunhoferlijnen geeft belangrijke aanwijzingen over de verschillende bewegingen en de druk van de zonnegassen en de aanwezigheid van magnetische velden.

Op de aarde

In onze atmosfeer wordt een deel van de zonnestraling verstrooid of geabsorbeerd. De verstrooiing is sterker voor kortere golflengten. Hierdoor kleurt de hemel blauw. De absorptie is sterker naarmaten de straling dieper in de atmosfeer doordringt. Specifieke gassen als ozon (O ), koolzuur (CO ) en waterdamp (H O) 3 2 2 absorberen specifieke golflengten. Ozon hoog in de atmosfeer absorbeert harde UV straling; waterdamp en koolzuur absorberen IRstraling.

Vanop aarde kunnen we dus maar een deel van het inkomende spectrum waarnemen in "atmosferische vensters". Harde straling wordt, gelukkig voor ons, bijna volledig door de atmosfeer geabsorbeerd. Het eerste venster omvat het nabije UV, het zichtbare licht en een deel van het IR. Daarna volgt het radiovenster van de millimetergolven tot decameterband.

 

 

Bestanden: 
BijlageGrootte
PDF icon Poster Het spectrum van de Zon.pdf1.83 MB

Is er iets onduidelijk? Heb je een fout gevonden? Mail ons!