Dit is deel vier van de antwoorden van Phil Plait op vragen van een klas kinderen:
V26.- Is er nog een andere planeet voorbij Pluto of binnen de baan van Mercurius?
A26.- Het zou kunnen dat er nog meer planeten zijn in ons zonnestelsel maar het is weinig waarschijnlijk, maar misschien ter grootte van de aarde of groter en véél verder afgelegen dan Pluto. In die verafgelegen regio zou het gaan om een bijzonder koud en donkere plaats en zou de planeet bijzonder traag om de zon draaien waardoor ze moeilijk waar te nemen zou zijn. De planeet zou een zo zwakke zwaartekracht moeten hebben dat die geen invloed heeft op de andere planeten als Jupiter, Saturnus, Uranus of Neptunus.
de planeet Vulcan uit Star Trek
Wat een planeet dichter bij de zon dan Mercurius betreft, werd lange tijd geleden gedacht dat die er inderdaad moest zijn. Men gaf die zelfs een naam: Vulcanus. Men dacht dat omdat Mercurius niet rond de zon draaide zoals verwacht. Maar in die tijd begreep men de zwaartekracht nog niet zoals nu. Einstein herdefinieerde het begrip zwaartekracht en gebruik makend van zijn equaties en modellen zag men dat Mercurius zich wel degelijk gedroeg zoals te verwachten viel en besloot men dat er geen planeet binnen de baan van Mercurius kon bestaan. Het is wel mogelijk dat er enkele kleine asteroïdes zijn, rotsblokken met een diameter van enkele honderden meter, maar doordat die zich zo dicht bij de zon bevinden, zijn ze heel moeilijk te zien. Er zijn echter mensen die daarnaar op zoek zijn. We weten niet of ze bestaan maar als ze worden ontdekt, dan zal dat iets heel interessants zijn.
V27.- Waarom kunnen we niet leven zonder de zon?
A27.- We kunnen niet leven zonder de zon omdat zij de bron is van warmte en licht in ons zonnestelsel. Zij houdt onze planeet warm en verhindert dat de atmosfeer en de oceanen bevriezen. De planten ontvangen het licht van de zon en zij zijn een onderdeel van de voedselketen. Mocht de zon “uitdoven”, dan zouden we bevriezen en zouden de planten en de andere levende wezens sterven. Daarom hebben we de zon nodig.
V28.- Hoe worden sterren gevormd? Wat is de kleinste en wat is de grootste ster?
A28.- De sterren worden gevormd uit gigantische gaswolken, nevels genoemd. Die nevels storten in onder hun eigen zwaartekracht. Soms botsen twee nevels en dit zorgt ervoor dat ze instorten. Delen van deze nevel worden dichter en de eigen zwaartekracht zorgt ervoor dat ze zich beginnen samen te trekken waardoor het centrum begint op te warmen. Hierdoor verenigen de
sterren worden gevormd in nevels
waterstofatomen zich tot helium, een proces dat fusie heet, wat energie opwekt. Op deze manier wordt een ster geboren.
We hebben dit proces in gaswolken al kunnen zien dankzij foto’s die door de Hubble-telescoop en andere aardse telescopen werden genomen. Daardoor weten we hoe sterren precies worden gevormd.
Er zijn sterren met vele verschillende afmetingen. De kleinste sterren worden ‘bruine dwergen’ genoemd, al is dat een redelijk belachelijke naam want ze zijn helemaal niet bruin, en hebben een massa van min of meer een twaalfde van dat van de zon, of ongeveer 80 keer de massa van Jupiter. Dat is immers de minimum massa die nodig is om een voldoende druk en temperatuur in het centrum te krijgen en op die manier energie te produceren.
Wat de grootte van de sterren betreft, zijn er die maar een tiende zo groot zijn als de zon. Wat de grootste zonnen betreft, zijn er die een massa hebben van enkele honderden zonnen samen. Het zijn reuzesterren en kunnen vijf, tien, tot vijftien keer zo groot zijn als de zon.
Wanneer deze zonnen hun brandstof hebben opgebruikt, kunnen ze uitzetten en gigantisch groot worden, tot 150 miljoen kilometer diameter en meer. Onze zon heeft een diameter van slechts anderhalve miljoen kilometer. We spreken dus over lichamen die meer dan honderd maal groter zijn dan de zon. Het zijn gigantische objecten. De grootte van sterren kan dus ontzettend variëren.
V29.- Zijn de sterrenbeelden in de afgelopen miljoenen jaren veranderd?
sterrenbeelden (hier: Grote Beer) veranderen van vorm
A29.- Jazeker. Wanneer jullie elke nacht de sterren observeren, lijkt het of ze zich niet hebben verplaatst. Maar in werkelijkheid verplaatsen ze zich wel, zij het heel traag. Gedurende honderden, duizenden, hondderd- duizenden en miljoen en jaren zijn de sterrenbeelden veranderd.
Mochten jullie een tijdmachine kunnen gebruiken en een miljoen jaar in de toekomst reizen, dan zou je merken dat sterrenbeelden zoals Orion of de Grote Beer er helemaal anders uitzien.
V30.- Waarom is de ruimte zwart? Waarom verlicht de zon die niet?
A30.- Dit is één van de meest fundamentele vragen die je je kan stellen: waarom is de hemel ‘s nachts donker? Lang geleden dacht men dat het heelal oneindig was in afstand en tijd, d.w.z. dat het altijd al had bestaan. Als dat zo was dan zou het heelal heel helder zijn in welke richting je ook keek, want je keek altijd naar het oppervlak van een ster keek, dan zou alles verlicht zijn alsof je je binnenin de ster bevond, en de ruimte zo zou helder zijn als de zon… maar dat is niet het geval, de ruimte is zwart.
Het heelal is immers niet oneindig, niet in ruimte noch in tijd. Het heeft een leeftijd. Het begon met de Big Bang zo’n 13,7 miljard jaar geleden waardoor het dus niet oneindig is in tijd of ruimte. Dat betekent dat in welke richting je ook kijkt, je niet noodzakelijk naar het oppervlak van een ster kijkt. Het heelal zal ook niet eeuwig blijven bestaan, het is nog niet oud genoeg om oneindig te zijn in afstand. Om die redenen is ze niet zo helder als een ster. Het heelal is donder omdat het niet vol zaken zit. Tijdens de dag is de hemel klaar omdat er lucht is op aarde waardoor het zonlicht zich verspreidt in de atmosfeer. Maar de ruimte is leeg, nu ja, bijna leeg, waardoor we vanop aarde niet meer zien dan duisternis.
V31.- Verplaatsen de sterrenstelsels zich in de ruimte? Botsen ze wel eens? Kan ons sterrenstelsel tegen een ander botsen? Wat zou er dan gebeuren?
botsende sterrenstelsels (geen trucage!)
A31.- Sterrenstelsels verplaatsen zich inderdaad. Sterrenstelsels zijn verzamelingen van miljoenen sterren, gas en stof en ze hebben prachtige vormen. Sommigen hebben de vorm van een Amerikaanse voetbal, anderen vormen een sfeer, nog anderen zijn vlak en er zijn er met spiraalvormige armen, en ze bewegen zich op dezelfde manier als de planeten rond de zon. De sterrenstelsels draaien rond elkaar. Eigenlijk zien we trosjes sterrenstelsels, elke tros kan honderden of duizenden sterrenstelsels bevatten, en de eigen zwaartekracht houdt die samen. Ze lijken op een bijenkorg waarbij alle bijen rond elkaar vliegen. Dit betekent dat sterrenstelsels kunnen botsen met elkaar en elkaar kunnen doorboren. De sterren in de sterrenstelsels zijn zo klein en zijn zo verafgelegen dat ze niet met elkaar botsen. De sterrenstelsels passeren elkaar letterlijk via de holtes, maar de zwaartekracht houdt ze samen, de sterrenstelsels smelten samen en kunnen vervolgens een totaal andere vorm krijgen.
De Melkweg zal overigens zeker en vast botsen met het Andromeda-sterrenstelsel. Andromeda is een spiraalvormig sterrenstelsel zoals het onze, maar de botsing zal pas over enkele miljarden jaren gebeuren. Het zal dus nog héél lang duren en wanneer het gebeurt zullen we één enkel sterrenstelsel vormen met waarschijnlijk een elliptische vorm.
V32.- Wat is het grootste elliptische sterrenstelsel?
M87
A32.- Dat weet ik niet. Ik heb lang gezocht naar wat het grootste elliptische sterrenstelsel zou zijn. Ik vond een sterrenstelsel met de naam M87 die redelijk dichtbij ligt, op ongeveer 16 miljoen lichtjaar, wat een hele grote afstand is, maar wat sterrenstelsels betreft een van de meest nabije is. Het stelsel telt een biljoen keer (1. 000. 000. 000. 000) de massa van onze zon. Onze Melkweg bevat slechts 200 miljard keer de massa van de zon. M87 bevat dus vijf keer meer massa dan ons eigen sterrenstelsel en ons stelsel wordt al redelijk groot geacht.
Het is mogelijk dat er nog grotere sterrenstelsels dan M87 bestaan maar zeker niet veel. Het is dus werkelijk een van de grootste sterrenstelsels dat we al hebben gevonden en bevat ongeveer een biljoen sterren.
Link Engelse video: http://www.youtube.com/watch?v=SXwAILM7-BE
