Hoe is de Zon ontstaan?

Ik wil graag weten hoe ooit de Zon is ontstaan en waaruit zij gevormd is.

---

De Zon is een ster en zit dus ongeveer in elkaar als de andere sterren. Om te weten hoe de Zon is gevormd, kunnen we dus een kijkje nemen bij het ontstaan van sterren.

Sterren worden gevormd uit gaswolken die zich voornamelijk in de spiraalarmen van sterrenstelsels bevinden. Een bekend voorbeeld is de Orionnevel, waarin sterren met leeftijden tussen de 500.000 en 2 miljoen jaar (0,01-0,04% van de huidige leeftijd van de Zon, dus erg jong) worden gevonden en waar de stervorming nog steeds aan de gang is. Als zo'n gaswolk samentrekt ontstaan op verschillende plaatsen in de wolk gebiedjes waar zich een beetje meer gas bevindt dan gemiddeld. Doordat zo'n gebiedje meer massa heeft, heeft het ook een sterkere zwaartekracht en zal het gas uit de omgeving aantrekken. Dit extra gas maakt het gebiedje nog zwaarder, waardoor het nog meer zwaartekracht krijgt, enzovoort. Zo'n zwaarder gebiedje in de gaswolk zal onder z'n eigen zwaartekracht gaan samentrekken, waardoor het gas wordt verdicht en de temperatuur stijgt. Dit proces gaat door, totdat de temperatuur en druk in het centrum van de verdichting voldoende hoog zijn om kernfusie te laten plaatsvinden. Waterstofkernen worden gefuseerd tot heliumkernen en hierbij komt genoeg energie vrij om de het gas te laten stralen. De verdichting is nu in evenwicht en trekt niet langer samen: er is een stabiele ster gevormd. Sterren waarin de energieproductie wordt verzorgd door waterstoffusie in de kern worden hoofdreekssterren genoemd.

Figuur 1: Verdichtingen in de Orionnevel, waar op dit moment sterren worden gevormd. Foto: Hubble telescope, NASA.

De Zon is dus, net als andere sterren, uit een verdichting in een grote gaswolk ontstaan. De Zon heeft op dit moment ongeveer de helft van haar waterstof in de kern opgebruikt, en is dus nog steeds een hoofdreeksster. De leeftijd van de Zon is ongeveer 4,5 miljard jaar (4.500.000.000 jaar). Dit weten we door de datering van meteorieten, stukken steen die zijn gevormd toen het zonnestelsel ontstond. Over het algemeen wordt aangenomen dat het zonnestelsel ongeveer tegelijk met de Zon is ontstaan. De vorming van een planetenstelsel wordt ook bij andere jonge sterren waargenomen (zie: Hoe is ons zonnestelsel ontstaan?).

De Zon ontstond dus ongeveer 4,5 miljard jaar geleden en is nu ergens op de helft van haar leven. Het heelal is al ruim 13 miljard jaar oud. Dit betekent dat verschillende generaties sterren de Zon voorafgegaan zijn. Toen het heelal ontstond, bestond het gas in het heelal voornamelijk uit waterstof en helium. Als dat nu nog steeds het geval zou zijn, zou de Aarde niet hebben bestaan. Daarvoor zijn immers zwaardere atomen nodig, zoals koolstof, zuurstof, ijzer, nikkel en silicium. Al deze atomen zijn gemaakt in vroege generaties van sterren, die dus veel eerder dan de Zon zijn ontstaan, geëvolueerd, en weer vergaan. Bij het vergaan van een ster blaast deze een groot gedeelte van zijn gas de ruimte in. Het gas van de eerste sterren bevatte behalve waterstof en helium dus ook zwaardere elementen. Het gas dat werd uitgestoten door deze vroege sterren heeft zich vervolgens vermengd met het gas dat zich tussen de sterren bevindt, en uit zo'n gaswolk is later de Zon, en met haar het zonnestelsel en dus ook de Aarde, ontstaan.

Het is aardig om te bedenken dat het ontstaan van de Aarde, en dus van leven erop, alleen mogelijk was nadat er zware atomen waren aangemaakt in (de kernen van) sterren. Alle koolstofatomen, zuurstofatomen, en noem maar op in mijn lichaam hebben dus ooit deel uitgemaakt van een ster. Hiervan komt de kreet: "wij zijn gemaakt uit sterrenstof".


Zie ook:
Hoe is ons zonnestelsel ontstaan?
Hoe komt de Zon aan haar energie?
Wanneer is de Zon opgebrand?
Hoe ontstaan, leven en eindigen sterren?

De Zon
Vannacht aan de hemel: zonsopkomst, -ondergang en daglicht
Opkomst en ondergang van de Zon
Zon en Maan op dit moment
Dagelijkse gegevens van de Zon