Onze bijzondere zon

TERWIJL u dit artikel leest, is de zon op of zal ze naar verwachting binnenkort opgaan. Is dat belangrijk? Ja, want zonder de straling van de zon zouden de biljoenen levende organismen op aarde — ook u — hier niet zijn. De verscheidenheid van leven, verdeeld over de miljoenen soorten, variërend van eencellige bacteriën tot reusachtige walvissen, zou verdwijnen.

Het is waar dat slechts zo’n half miljardste deel van de energie die de zon afgeeft, onze planeet bereikt. Toch zijn zelfs die paar „kruimels” van de „tafel” van de zon voldoende om het leven op aarde te voeden en in stand te houden. Sterker nog, als dit kleine beetje dat ons bereikt efficiënt gebruikt zou kunnen worden, zou het makkelijk aan de energiebehoeften van onze moderne samenleving kunnen voldoen, en er zou nog energie overblijven.

De meeste astronomieboeken zeggen dat onze zon een gewone ster is, „een nogal alledaags hemelobject”. Maar is de zon in elk opzicht een „alledaags hemelobject”? Guillermo Gonzalez, een astronoom aan de University of Washington in Seattle, heeft geopperd dat onze zon heel bijzonder is. Zou dit invloed moeten hebben op de zoektocht naar leven op andere planeten? Gonzalez antwoordt: „Er zijn minder sterren geschikt voor het instandhouden van intelligent leven dan men beseft.” Hij zegt verder: „Als astronomen hun zoektocht niet beperken tot sterren die net zo bijzonder zijn als de Zon, verspillen ze veel van hun tijd.”

Wat zijn enkele kenmerken die onze zon geschikt maken om leven in stand te houden? Bij het onderzoeken van deze factoren moeten we in gedachte houden dat veel uitspraken over de fysieke eigenschappen van het heelal theoretisch van aard zijn.

Intrigerende kenmerken

● Een enkelvoudige ster: Astronomen schatten dat 85 procent van de sterren in de buurt van de zon zich in groepen van twee of meer sterren bevindt die om elkaar heen draaien. Zulke sterren zijn door gravitatiekrachten aan elkaar gebonden.

Maar de zon is een enkelvoudige ster. „Het geval van de zon als enkelvoudige ster schijnt dan ook nogal ongewoon te zijn”, schrijft de astronoom Kenneth  J. H. Phillips in zijn boek Guide to the Sun. Die eigenschap van de zon maakt dat de aarde een stabielere baan beschrijft, wat weer leidt tot omstandigheden die bevorderlijk zijn voor het leven op deze aardbol, zegt Gonzalez.

● Een zware ster: Nog een typerende eigenschap van de zon die daarmee verband houdt, is volgens Gonzalez dat de zon „tot de zwaarste tien procent van de sterren in haar omgeving behoort”, bericht het tijdschrift New Scientist. Phillips merkt op: „De zon maakt 99,87% van de massa van het zonnestelsel uit, zodat ze door haar gravitatie alle lichamen in het zonnestelsel beheerst.”

Door deze eigenschap kan de aarde relatief ver van de zon staan — 150 miljoen kilometer — zonder zich ervan los te maken. En deze betrekkelijk grote afstand voorkomt dan weer dat het leven op aarde verschroeid wordt door dodelijke zonnevlammen.

● Zware elementen: Volgens Gonzalez bevat de zon vijftig procent meer zware elementen — koolstof, stikstof, zuurstof, magnesium, silicium en ijzer — dan soortgelijke, even oude sterren. Hierin onderscheidt onze zon zich van haar soortgenoten. „De hoeveelheden zware elementen in de zon zijn erg klein,” zegt Phillips, „maar sommige sterren . . . hebben nog kleinere hoeveelheden zware elementen.” Sterren met dezelfde hoeveelheid zware elementen als de zon behoren tot de specifieke categorie van populatie I-sterren.

Hoe houdt dit verband met het bestaan van leven op aarde? De zware elementen zijn noodzakelijk om het leven in stand te houden. Maar ze zijn schaars en maken nog niet één procent uit van het heelal. Onze aarde bestaat echter bijna volledig uit de zwaardere elementen. Hoe komt dat? Doordat, zo zeggen astronomen, de aarde om zo’n buitengewone ster draait — onze zon.

● Een minder elliptische baan: Het feit dat de zon een populatie I-ster is, biedt nog een voordeel. „Populatie I-sterren beschrijven  gewoonlijk een vrijwel cirkelvormige baan rond het middelpunt van het sterrenstelsel”, zegt het boek Guide to the Sun. De baan van de zon is minder elliptisch dan die van soortgelijke, even oude sterren. Waarom zou dat van invloed zijn op het bestaan van leven op aarde? Doordat de zon een cirkelvormige baan beschrijft, begeeft ze zich niet naar het centrum van het sterrenstelsel, waar veel supernova’s (exploderende sterren) voorkomen.

● Variatie in helderheid: Dit is nog een interessant gegeven over de ster van ons zonnestelsel. Vergeleken bij soortgelijke sterren vertoont de zon aanzienlijk minder variatie in helderheid. Met andere woorden, haar lichtsterkte is stabieler en constanter.

Zo’n betrekkelijk stabiele uitstraling van licht is essentieel voor het leven op aarde. „Alleen al onze aanwezigheid op de planeet”, zegt wetenschapshistoricus Karl Hufbauer, „is een bewijs dat de lichtsterkte van de zon een van de stabielere milieufactoren is.”

● Schuine stand van de baan: De baan die de zon beschrijft, helt maar een klein beetje ten opzichte van het vlak van de Melkweg. Dat betekent dat de hoek tussen het vlak van de baan van de zon en het vlak van ons melkwegstelsel erg klein is. Hoe draagt dat bij tot het welzijn van het leven op aarde?

Ver buiten ons zonnestelsel worden we omringd door een groot, bolvormig reservoir van kometen, de zogenaamde Oortwolk. * Stel dat de baan van de zon een grotere hoek maakte met ons sterrenstelsel. Dan zou de zon dwars door het vlak van ons sterrenstelsel heen snijden, wat de Oortwolk zou kunnen verstoren. Wat zou het gevolg zijn? Volgens astronomen zou de aarde gebombardeerd worden met een catastrofale regen van kometen.

Wat onthullen zonsverduisteringen?

Er zijn minstens zestig manen in ons zonnestelsel. Ze draaien om zeven van de negen planeten in het stelsel. Maar de aarde schijnt de enige planeet in het zonnestelsel te zijn die het schouwspel van volledige verduisteringen kent. Hoe komt dat?

Een zonsverduistering vindt plaats wanneer de maan tussen de zon en de aarde komt te  staan. Om een volledige overlapping te krijgen, moet de schijnbare grootte van de zon ruwweg gelijk zijn aan die van de maan, zodat de maan de zon bijna volledig bedekt. En dit is precies het geval! Hoewel de diameter van de zon 400 keer zo groot is als die van de maan, staat de zon ook bijna 400 keer zo ver van de aarde als de maan.

Maar de afstand van de aarde tot de zon — en daarmee de schijnbare grootte van de zon — speelt niet alleen een rol bij het verschijnsel van volledige zonsverduisteringen. Die afstand is ook een uiterst belangrijke voorwaarde voor het bestaan van leven op aarde. „Als we ons iets dichter bij of verder van de Zon bevonden,” zegt Gonzalez, „dan zou de Aarde te heet of te koud zijn en dus onbewoonbaar.”

Dat is nog niet alles. De ongebruikelijk grote maan van de aarde is bevorderlijk voor het leven op deze planeet, omdat haar aantrekkingskracht voorkomt dat de aarde te veel om haar as slingert. Zulk geslinger zou tot grillige en catastrofale schommelingen van het klimaat leiden. Voor leven op aarde is dus een nauwkeurige combinatie vereist van de juiste afstand tussen zon en aarde, en een maan van de juiste grootte — en bovendien de andere genoemde eigenschappen van onze zon. Hoe groot is de kans dat dit alles maar toeval is?

Toeval?

Stel dat u uw auto naar een vakkundige en ervaren monteur brengt om hem te laten afstellen. Hij maakt het keurig voor elkaar en u merkt dat alles naar wens is. Hoe zou hij volgens u reageren als u later beweert dat de nauwkeurige afstelling van uw auto het resultaat is van puur toeval?

Dezelfde vraag kan heel goed worden gesteld over de bijzondere eigenschappen van onze zon. Sommige wetenschappers willen u wijsmaken dat de samenstelling van onze zon, haar baan, haar afstand tot de aarde en haar andere eigenschappen allemaal louter op een gelukkig toeval berusten. Klinkt dat redelijk? Vindt u dat een logische conclusie?

Net als een vakkundig afgesteld motorvoertuig iets zegt over de opleiding en bekwaamheid van de monteur, zo zegt onze zon — net als andere hemellichamen — ons ook iets. De bijzondere eigenschappen van onze eigen ster die leven op aarde mogelijk maken, brengen de duidelijke boodschap over dat deze ster gemaakt is door een intelligente en machtige Ontwerper en Schepper. De apostel Paulus zei het zo: „Zijn onzichtbare hoedanigheden worden van de schepping der wereld af duidelijk gezien, omdat ze worden waargenomen door middel van de dingen die gemaakt zijn, ja, zijn eeuwige kracht en Godheid.” — Romeinen 1:20.

[Voetnoot]

[Inzet op blz. 17]

Slechts zo’n half miljardste deel van de energie die de zon afgeeft, bereikt onze planeet

[Illustratie op blz. 16]

De afstand van de aarde tot de zon beschermt de aarde tegen dodelijke zonnevlammen zoals deze

[Verantwoording]

Pages 2, 15, and 16: NASA photo

[Illustratie op blz. 17]

Toeval? Een schijnbare overeenkomst in grootte van de zon en de maan zorgt voor spectaculaire verduisteringen

[Illustratie op blz. 18]

Als de baan van de zon anders was, zou een catastrofale regen van kometen de aarde kunnen treffen