Quest

Is het licht van de zon dik 8 minuten oud, of al tienduizenden jaren?

Tuur Verdonck 4 min lezen

Van de zon naar de aarde is bijna 150 miljoen kilometer, de lichtsnelheid is bijna 300.000 kilometer per seconde, dus het licht van de zon is (even snel uitgerekend) acht minuten en twintig seconden oud als het de aarde bereikt. Toch? Helaas: dat is te simpel gezegd. Zonlicht is tig keer ouder dan Sinterklaas.

Zonlicht is energierijk afval

Onze zon is net als de andere sterren een grote, zwevende kerncentrale. Niet eentje die met kernsplijting werkt, zoals in Borsele, Tsjernobyl of Fukushima, maar met kernfusie, zoals, eh, op aarde nog nergens. Kernfusie zou de allerbeste bron van energie kunnen zijn, maar op wat kleine experimenten bij ons in de buurt na, kan alleen een ster als de zon het.

"quest vaker zien in google with google logo"

Bij kernfusie in de zon smelten waterstofatomen (H2) samen tot helium (He). Het ‘afval’ dat geen plek kan vinden in het nieuw gevormde helium is energie, dat onder meer ontstaat in de vorm van fotonen, deeltjes die licht en warmte ‘zijn’. Dat komt van het Griekse woord photos, ofwel licht.

Ook ons woord foto komt van dat Griekse photos. En in de betekenis van plaatje of beeld is foto(grafie) natuurlijk ouder: in 1839 dook het voor het eerst op in zowel Engeland als Duitsland, toen de eerste foto’s werden ontwikkeld. Als elementair deeltje zag foton pas bijna een eeuw later het licht, in 1926.

De ‘koperen ploert’ is een soort flipperkast

De fotonen die in de zon vrijkomen, schieten met een vaart die gelijkstaat aan de lichtsnelheid alle kanten op. Maar ze vinden daarbij geen vrij pad. Voordat je boe of ba kunt zeggen zijn ze alweer tegen iets aangebotst, meestal een elektron of de kern van een atoom.

Die absorberen de fotonen, en zenden ze meteen ook weer uit als een nieuw pakje energie. Dat betekent dat de zon min of meer een enorme flipperkast is waar ontelbare hoeveelheden fotonen de hele tijd heen en weer schieten.

Dat geflipper kan duizenden tot honderdduizenden jaren duren. Een ruime marge, maar wetenschappers hebben nou eenmaal niet de mogelijkheid diep in de zon te kijken en precies te zien wat daar allemaal gebeurt. Wat vaststaat is dat de energie die ooit bij de kernfusie ontstaan is, heel lang blijft rondzwerven in de zon.

In een rechte lijn naar de aarde

Wat we wel zeker weten, is dat het zeer veel fotonen uiteindelijk lukt om uit die flipperkast te ontsnappen. Dat wij op aarde de zon kunnen zien, betekent dat er fotonen van de zon de aarde bereiken. Het is immers het zonlicht zelf.

Dat laatste stukje duurt maar acht minuten en twintig seconden. De kans dat fotonen daar nog tegen iets aanbotsen is in vergelijking met het binnenste van de zon bijzonder klein. De ruimte is immers vrijwel leeg.

Het is alsof je vanuit het centrum van Mumbai komt en ineens middenin de Gobi-woestijn staat: nu kun je wél lekker doorlopen. In een rechte lijn jakkeren de fotonen van de zon ongestoord naar ons toe.

Hier op aarde komen de fotonen uiteindelijk in onze dampkring terecht, waarbij dan weer wel van alles gebeurt. De energie waar ze van gemaakt zijn, zorgt er onder meer voor dat wij en alle organismen kunnen bestaan.

Wat zegt de quizmaster?

Terug naar de quizvraag: hoe oud is het zonlicht als het op aarde komt? Antwoord: dat hangt er vanaf hoe streng de quizmaster is. Goed, het foton dat op dit moment je ogen bereikt, verliet acht minuten en twintig seconden geleden de zon.

Maar de fusie van de waterstofatomen waarbij die energie vrijkwam, kan tienduizenden jaren geleden hebben plaatsgevonden. Dat antwoord kan de quizmaster daarom net zo goed goedrekenen.

Lettermark

Tuur kun je vleien door hem een wandelende encyclopedie te noemen. Je krijgt hem het gelukkigst door hem iets te vertellen wat hij nog niet weet. Daarom schrijft hij bij Quest over álles, ook al is hij eigenlijk opgeleid als historicus. Maar geschiedenis is eigenlijk een soort weetveelkunde, vindt hij