Naar inhoud springen

Album der Natuur/1862/Ligchamen van ons zonnestelsel

Koppelingen toevoegen
Uit Wikisource
Ligchamen van ons zonnestelsel (1862) door Anne Tjittes Reitsma
'Ligchamen van ons zonnestelsel,' werd gepubliceerd in Album der Natuur (elfde jaargang (1862), pp. 289-317 . Dit werk is in het publieke domein.
[ 289 ]
 

OVER DE NATUURLIJKE GESTELDHEID
DER LIGCHAMEN, TOT ONS ZONNE-
STELSEL BEHOORENDE;

DOOR

A. T. REITSMA.

 
 

Er is bijna geene wetenschap, die door hare schitterende uitkomsten zoozeer verbazing wekt, als de wetenschap der sterrekunde. Zij toch is het, die den mensch geleerd heeft om van de aarde uit, van dat stipje, hetwelk in het onmetelijk heelal als een stofje verdwijnt, hemelligchamen te meten en te wegen en in hunne meest ingewikkelde bewegingen na te gaan, die millioenen en millioenen mijlen van zijne woonstede verwijderd, alleen door een sterk gewapend oog als kleine lichtende vlekjes aan het hemelgewelf kunnen worden waargenomen. Van het oogenblik af, dat het haar door de geniale ontdekkingen van eenen kepler en eenen newton gelukt is de geheimen te ontsluijeren van die ééne kracht, waaraan alle ligchamen in het gansch heelal gehoorzamen en de werkingen dier kracht in onveranderlijke formules uit te drukken, gaat zij met vasten tred op hare baan voort. Door de steeds voortgaande verbeteringen der kunstige werktuigen, waarvan zij zich bedient, is zij in staat gesteld steeds dieper en dieper met hare verhoogde en versterkte gezigtskracht in de onmetelijke ruimte des heelals in te dringen. En terwijl zij den schat harer waarnemingen telkens met nieuwe ontdekkingen verrijkt, gaat zij tevens met mathematische gewisheid in hare berekeningen voort en levert zoo van jaar tot jaar uitkomsten, die de schoonste getuigenis geven aangaande de hoogte, waartoe de verhevenste van alle natuurkundige wetenschappen zich heeft kunnen verheffen.

Het spreekt van zelf, dat zij vooral van dat gedeelte des heelals, [ 290 ]hetwelk ons het naaste ligt, de naauwkeurigste kennis draagt. De ligchamen, tot ons zonnestelsel behoorende, zijn altijd de voorwerpen geweest, waarop zij in de eerste en voornaamste plaats hare aandacht gevestigd houdt. Zij heeft de schijnbaar verwarde, nu eens voorwaarts, dan weder achterwaarts gaande beweging van de hemelligchamen, die men juist om dien kronkelenden loop reeds van de vroegste tijden den naam van planeten, dat is, dwaalsterren heeft gegeven, weten te herleiden tot de elliptische of langronde loopbanen, die deze ligchamen rondom de zon, het centraal-ligchaam van ons planeten-stelsel, beschrijven. Zij heeft die loopbanen met zooveel juistheid berekend, dat zij met eene onfeilbare gewisheid het punt aan den hemel aanwijst, waar op een gegeven tijdstip het een of ander hemelligchaam heden en over een jaar en over eene eeuw zich aan ons of onze nakomelingen zal vertoonen. Zij teekent aan elk hemelligchaam om zoo te spreken het spoor voor, langs hetwelk het zich in de grenzenlooze ruimte des heelals nu eens met versnelden, dan weder met vertraagden gang voortwentelt. Zij meet de kracht, waarmede de verschillende ligchamen van het zonnestelsel elkander aantrekken, en weegt de zwaarte dier ligchamen met eene weegschaal, die de wiskunde haar in de hand heeft gegeven.

Maar onze weetgierigheid is daarmede op verre na nog niet bevredigd. Als de sterrekunde ons met den afstand, de grootte, de loopbaan, ja met het gewigt en den graad der digtheid van hemelligehamen heeft bekend gemaakt, zouden wij gaarne ook nog nadere inlichting ontvangen met opzigt tot hunne natuurlijke gesteldheid. Milloenen mijlen van ons verwijderd, vertoonen hemelligchamen, die in grootte met onze aarde gelijk staan of haar honderden malen overtreffen, zich zelfs door de sterkste teleskopen als kleine schijfjes, die van hunnen natuurlijken toestand ons slechts weinige flaauwe, vaak twijfelachtige trekken vertoonen. Onze verwachting van hetgeen wij aangaande de natuurlijke gesteldheid der hemelligchamen nu reeds weten, of ooit te weten zullen komen, mag dus nooit hoog gespannen, maar moet uit den aard der zaak zeer bescheiden en gematigd zijn.

En toch zwijgt de sterrekunde niet geheel, als wij de vraag tot haar rigten, hoe het natuurleven op andere hemelligchamen en wel inzonderheid [ 291 ]op die van ons zonnestelsel gesteld is. Uit hetgeen door haar met onbetwistbare zekerheid is waargenomen en uit de gevolgtrekkingen, tot welke die waarnemingen aanleiding hebben gegeven, is het haar mogelijk althans eenigermate een denkbeeld te geven aangaande de natuurlijke gesteldheid van de ligchamen van ons zonnestelsel.

Wij zijn voornemens om in eene reeks van opstellen, die, als wij dit eerste uitzonderen, meestal van kleinen omvang zullen zijn, aan de lezers van het Album der Natuur mede te deelen, wat naar den tegenwoordigen stand der sterrekundige wetenschap betreffende dit onderwerp met eenige waarschijnlijkheid kan worden opgemaakt. Wij zullen daarbij aanvangen met het middelpunt van ons zonnestelsel en van daar uitgaande den natuurlijken toestand der planeten-ligchamen naar rangorde van hunnen afstand van dit middelpunt nader onderzoeken.

 
 

I.
DE ZON.

 

Geen hemelligchaam is zeker voor ons belangrijker dan de zon, het middelpunt, rondom hetwelk alle planeten, kometen en alle andere ligchamen, die tot ons zonnestelsel behooren, zich in vaste banen bewegen, de bron van licht en warmte tot aan de uiterste grenzen van haar gebied. Wij zien hare vurige schijf elken morgen boven onzen horizon verrijzen. Wij zien haar elken dag zich in een cirkelboog aan den hemel verheffen, totdat zij haar hoogste toppunt heeft bereikt en dan weder nederdalen, totdat zij beneden onzen horizon verdwijnt. Wij zien haar jaar op jaar dienzelfden weg betreden en de afwisseling van dag en nacht en de opvolging der jaargetijden regelen. Maar wat is dan toch die lichtende schijf, die als eene magtige koningin in dit gedeelte des heelals haren heerscherstaf zwaait, en al die planeten en kometen in hare loopbanen met vasten teugel bestuurt? Wat is zij, die licht- en warmtebron, die hier op aarde het geheele natuurleven in stand houdt, zoodat hier zonder haar een eeuwige dood zoude heerschen? Wij zien haar, zooals zij zich op eenen afstand van bijna 21 millioenen mijlen aan ons voordoet, als een vuurbol van [ 292 ]ontzaggelijken omvang en onmetelijke kracht. Maar hoe zou ze zich aan ons voordoen, als wij ons op haar konden verplaatsen? Welke natuurverschijnsels zou zij ons doen aanschouwen, als wij hare oppervlakte konden betreden?

De oude wijsgeeren trachtten een antwoord te gissen op deze vraag. Zij kwamen meest allen daarin overeen, dat zij aan de zon zelve het bezit van warmte en licht toeschreven, hoewel sommigen, gelijk philolaos en empedocles, haar als een kristallen schijf beschouwden, die het licht van het vuur, dat zich in het heelal bevindt, of wel het licht van andere hemellichten, die wij niet zien kunnen, tot ons terugkaatst. Anaxagoras, demokritos en metrodoros hieiden de zon voor eenen gloeijenden steen. Thales, epicures en anderen hielden haar voor eene aardachtige zelfstandigheid, in eenen gloeijenden toestand verkeerende. Aristoteles beschouwde haar als een koud ligchaam, dat alleen door zijne snelle beweging de omringende lucht in brand stak. Voor de onderhouding van het ligchaam der zon werden niet zelden de dampen der aarde ter hulp geroepen. Aanvankelijk hield men haar voor eene platte schijf; later, toen men de aarde als een kogelvormig ligchaam beschouwde, begon men ook de zon deze gedaante toe te schrijven. In de middeneeuwen hield men zich eenvoudig aan aristoteles en beschouwde de zon, als iets, dat heilig, hemelsch en vlekkeloos was[1] .

Wij kunnen de gissingen der ouden veilig ter zijde laten en willen nu verder nagaan, wat wij aangaande de natuurlijke gesteldheid van het zonneligchaam uit de waarnemingen der latere sterrekundigen met eenige waarschijnlijkheid kunnen opmaken.

 
 

Volgens de naauwkeurige berekening van encke is de zon op haren versten afstand van de aarde 21,029,585 G.M. en op haren naasten 20,335,073 G.M., dus gemiddeld 20,682,329 G.M. van onze planeet verwijderd. Zij doet zich aan den hemel voor als eene cirkelvormige [ 293 ]schijf, die van onze aarde gezien een hoek vormt van 31 minuten, als zij zich het verst van, en een van 33 minuten, als zij zich het digtst bij onze aarde bevindt; dus gemiddeld van 32'1,"8. Maar hoewel haar middellijn zulk eene kleine ruimte aan den hemel beslaat, bedraagt toch de werkelijke grootte van die middellijn weinig minder dan 193,000 G.M. Hare geheele oppervlakte zoude derhalve 112,000 millioen vierkante mijlen en haar inhoud 4000 billioen kubieke mijlen bevatten.

Willen wij door vergelijking ons eene flaauwe voorstelling vormen van de reusachtige afmetingen van dit hemelligchaam, dan stellen wij onze aarde daarnevens. Deze heeft eene middellijn van 1719 G.M. Er zouden dus 112 planeten van de grootte onzer aarde naast elkander geplaatst kunnen worden op de middellijn der zon en 1,415,225 aardbollen zouden er toe noodig zijn om den zonnebol te vullen. Alle planetenbollen te zamen genomen zouden slechts ongeveer het 700ste deel van den zonnebol innemen.

Het is bekend, dat de maan gemiddeld 51,000 G.M. van de aarde is verwijderd. Vooronderstellen wij nu eens, dat de zon van binnen hol was, dan zou er, zoo de aarde in haar middelpunt geplaatst was, niet alleen genoegzaam ruimte zijn, dat de maan zich op dien afstand rondom haar bewoog, maar er zoude nog aan weêrszijde van de maan eene ruimte overblijven, nagenoeg van hetzelfde bedrag als de afstand der maan van de aarde.

Maar de massa van het kolossale ligchaam der zon beantwoordt niet volkomen aan deszelfs omvang. Want terwijl de inhoud der zon dien der aarde 1,400,000 malen te boven gaat, is hare massa slechts ongeveer 360,000 malen zwaarder dan die der aarde; met andere woorden, men zoude 360,000 aardbollen in eene schaal moeten leggen om met de zon in evenwigt te zijn.

Een gevolg hiervan is, dat de massa van de zon nagenoeg viermaal minder digtheid bezit dan de aarde; met andere woorden, dat zij uit eene stof bestaat, die vier maal ligter is dan de stof, waaruit onze aarde is zamengesteld. Als wij de digtheid der aarde = 1 stellen, dan is de digtheid der zon = 0,256.

Het spreekt van zelf, dat wij de digtheid van de stof, waaruit eenig ligchaam bestaat, niet als overal gelijk, en dus het geheele [ 294 ]ligchaam als eene homogene massa ons moeten denken. De digtheid moet aan de oppervlakte minder zijn en toenemen, al naarmate men tot het middelpunt nadert. Door de middelbare digtheid verstaat men dus de digtheid, die een hemelligchaam zoude bezitten, indien de stof, waaruit het bestaat, evenredig was verdeeld en opgehoopt. Men is gewoon de massa van eene planeet af te leiden uit de kracht, waarmede zij de ligchamen naar haar middelpunt aantrekt, omdat die kracht niet alleen van den afstand eens voorwerps van het middelpunt, maar ook van de massa afhangt, die hare kracht van aantrekking in het middelpunt concentreert. Is men nu tevens bekend met de grootte van eene planeet, dan valt het ligt daaruit den graad van digtheid te berekenen. Zoo heeft men gevonden, dat de middelbare digtheid der aarde vijfmaal grooter is dan die van zuiver water, terwijl de digtheid van water tot die van de zon staat als 1 tot 1,4; dat de zon derhalve uit eene stof bestaat, die slechts 4⁄10 zwaarder is dan water. Zij is dus in vergelijking der aarde een los, poreus ligchaam, dat over 't geheel in digtheid den barnsteen niet te boven gaat.

Maar uit de groote massa der zon vloeit nog een tweede gevolg voort, namelijk, dat de kracht, waarmede zij de ligchamen tot zich trekt, veel sterker is dan op onzen aardbol. Door de zorgvuldigste waarnemingen heeft men gevonden, dat een ligchaam op de oppervlakte van onzen aardbol in de eerste sekonde 15 voet valt, in de tweede driemaal die ruimte, dus 45 voet, in de derde sekonde vijfmaal die ruimte, dus 75 voet, aflegt. De kracht, waarmede de aarde een voorwerp tot zich trekt, is dus zoo groot, dat het in de eerste sekonde 15 voet tot het middelpunt der aarde nadert. Nu is men wel niet in staat om door waarnemingen de valshoogte in de eerste valsekonde op de oppervlakte der zon te leeren kennen, maar omdat men de massa van het zonneligchaam kent, kan men daaruit met zekerheid afleiden, dat een vrij vallend ligchaam op de oppervlakte der zon in ééne sekonde 428 voet doorloopt. De snelheid van den val is dus ruim 28 maal zoo groot als op onze aarde, eene snelheid, die nagenoeg overeenkomt met die van eenen kanonskogel in het begin van zijne vaart. Een ligchaam, dat hier één pond weegt, zal dus, op de zon verplaatst, ruim 28 pond wegen. Het gewigt van een mensch, die hier 150 pond zwaar is, zou op de [ 295 ]zon ruim 4200 ponden bedragen. De sekondeslinger, die bij ons ruim 3 voet lang is, zou daar eene lengte van 86 voet moeten hebben. Met andere woorden: door de geweldige aantrekking van het zonneligchaam is de drukking van elk voorwerp op zijn steunpunt meer dan 28 malen grooter dan op onzen aardbol.

 
 

Wat wij tot hiertoe van de natuurlijke gesteldheid van het zonneligchaam gezegd hebben, is eigenlijk niets anders, dan wat door sterrekundigen uit de door hen berekende grootte en massa van dien bol met wiskundige zekerheid wordt afgeleid. Wij gaan nu over om te onderzoeken, wat de regtstreeksche aanschouwing van de zon zelve ons aangaande hare natuurlijke gesteldheid, ik zal niet zeggen met zekerheid kennen, maar met waarschijnlijkheid doet vermoeden.

De zon vertoont zich als eene sterk schitterende schijf, die door haar verblindenden glans ons oog verhindert haar ongestraft in 't aangezigt te zien. Hare lichtsterkte gaat alle gedachte te boven. Het licht der zon is nog 2½ maal sterker dan het sterkste elektrische licht, hetwelk wij in staat zijn voort te brengen. Wollaston berekent, dat de zon 800,000 maal schitterender licht verspreidt dan de volle maan. Volgens hem zouden dus 800,000 volle manen aan den hemel moeten schijnen om een licht voort te brengen, hetwelk dat van de zon op den middag evenaarde.

Maar ook dan, als men zijn oog door een gekleurd glas tegen dien verblindenden glans wapent, ziet men niets anders dan eene ronde lichtschijf of vuurbol. Iets meer verneemt men, als men de zonneschijf door eenen goeden kijker beschouwt. Men ziet dan, dat het licht niet gelijkmatig over de geheele oppervlakte der zonneschijf verspreid is, maar dat zij bezaaid is met lichtgraauwe stippen, die aan haar een voorkomen geven, eenigermate met mat geslepen glas overeenkomende. Zij vertoont eene oneffene, in gedurige beweging verkeerende, korrelige en geschubde oppervlakte, waar de minder lichtende graauwe stippen en strepen met andere stippen en strepen afwisselen, die met een sterker licht zijn bedeeld. Littrow vergelijkt haar voorkomen bij [ 296 ]het bezinksel eener vlokkige zelfstandigheid, die in eene doorschijnende vloeistof is opgelost; arago met de oneffene schil van een chinasappel en met den gestippelden grond van eene gravure; kaiser met fijn gespikkeld marmer, en andere sterrekundigen maken weder van andere beelden gebruik, die alle daarin overeenstemmen, dat zij ons eene in lichtsterkte ongelijkmatige oppervlakte beschrijven.

Maar behalve deze ongelijkmatigheid van lichtend vermogen op de oppervlakte der zonneschijf, vertoonen zich nu en dan die merkwaardige verschijnselen, die onder den naam van zonnevlekken bekend staan. „Deze vertoonen zich", wij bedienen ons hier gaarne van de woorden van eenen voortreffelijken waarnemer, den hoogleeraar kaiser[2], "als scherp begrensde gitzwarte vlekken, van onregelmatige gedaante, gewoonlijk in talrijke punten uitloopende en omgeven van een breeden graauwen rand, die met scherpe grenzen tegen het eigenlijke licht der zon afsteekt. De graauwe rand vertoont talrijke oneffenheden en gewoonlijk talrijke onregelmatige strepen, die alle omtrent op het midden van de zwarte kernvlek gerigt zijn, zoodat de vlek in zijn geheel, wat zijn voorkomen betreft, eenigermate vergeleken kan worden bij het menschelijk oog, in hetwelk wij ook eene zwarte vlek zien, van zulk een rand omgeven, maar van veel regelmatiger gedaante. Dikwijls ziet men op de zon ook een graauwe vlek, die geen zwarten kern in zich bevat, en ook niet zelden eene uitgebreide lichtgraauwe vlek, die talrijke kleine donkere vlekken omhult. Al de voorwerpen, die men op de oppervlakte der zon waarneemt, ondergaan eene gestadige verandering in licht, in grootte, in gedaante en in ligging. Dikwijls verschijnen zij geheel onverwacht op de zon om weldra, na eenige verandering ondergaan te hebben, weder te verdwijnen; terwijl andere zich gedurende eenige weken, maar nooit volkomen op dezelfde wijze, blijven vertoonen. De zonnevlekken worden alle smaller, naarmate zij zich digter bij de randen der zon vertoonen, en wat zeer merkwaardig is, de zwarte kernvlek verplaatst zich bij die beweging, met betrekking tot den graauwen rand, die hem omgeeft. Vertoont de kernvlek zich in het midden van den [ 297 ]graauwen rand, wanneer de geheele vlek in het midden der zonneschijf schijnt, dan zal zij zich, als de vlek naar de randen der zon overgebragt wordt, niet meer in het midden van den rand vertoonen, maar altoos digter bij het middenpunt der zonneschijf. Merkwaardig is het ook, dat al de vlekken, als zij zeer digt bij de randen der zon komen, geheel ophouden voor ons zigtbaar te zijn."

Nevens deze zonnevlekken en dikwijls rondom dezelve verspreid, vertoonen zich meestal zeer uitgebreide vlekken, die met een veel sterker licht dan de gewone zonneschijf schitteren en zich nu eens in eene onregelmatige gedaante, dan meer als lichtaderen vertoonen. Men noemt deze verschijnselen gewoonlijk zonnefakkelen.

Afbeeldingen van zonnevlekken vindt men in alle werken over de astronomie. Zeer leerzaam is de afbeelding van eene groote en hoogst merkwaardige zonnevlek, die in de maanden September en October van het jaar 1829 aan de zon is waargenomen en waarvan prof. kaiser in zijn Sterrenhemel drie afbeeldingen geeft. De eerste stelt ons de vlek voor, zoo als zij den 27 Sept. door pastorff is afgebeeld. "Men ziet daar de zwarte kernvlek, door twee onregelmatige, lichte banden in drie deelen afgescheiden en door den gewonen graauwen rand omgeven, in welken zich talrijke oneffenheden en vele onregelmatige strepen vertoonen, die gedeeltelijk naar het midden van de kernvlek gerigt zijn en het geheel een voorkomen geven, vergelijkbaar bij den iris van het menschelijk oog." De tweede afbeelding is den 29 September door capocci geteekend. "De vergelijking van de eerste en tweede afbeelding doet zien, welke aanmerkelijke verandering ook eene zoo buitengewoon groote zonnevlek in den tijd van slechts twee dagen ondergaan kan, en kan ons een denkbeeld geven van de geweldige werkingen, die op de zon moeten plaats hebben, De derde figuur stelt dezelfde zonnevlek voor, zoodanig als zij door capocci afgebeeld werd, toen zij reeds zeer tot den rand der zon genaderd was. Men ziet in die figuur van onder een gedeelte van den rand der zon, met de vlekken en oneffenheden, die zich daar vertoonden"[3].

[ 298 ]Deze zonnevlekken beslaan dikwijls eene verbazende uitgebreidheid. Den 15 Maart 1758 nam tobias kaiser eene zonnevlek waar, die het twintigste gedeelte van de middellijn der zon groot was en dus eene doorsnede had van veel meer dan 9000 G.M., derhalve vijfmalen grooter dan de middellijn der aarde. In 1779 zag william herschell eene vlek, die zelfs met het ongewapend oog kon worden waargenomen. Zij bestond uit eenige digt bij elkander geplaatste deelen. De doorsnede van deze geheele vlek was 27000 mijlen lang, dat is nagenoeg 15 malen grooter dan de middellijn van onze aarde. De geheele oppervlakte, door deze groep zonnevlekken ingenomen, bedroeg meer dan 730 millioen vierkante mijlen[4]. Zijn zoon john herschell heeft aan de Kaap eene zonnevlek waargenomen, welker opening groot genoeg geweest zou zijn om er de aarde door heen te laten vallen, waarbij nog eene ruimte van 230 G.M. rondom de aarde vrij zou zijn gebleven. De geheele vlakte, door deze vlek ingenomen, bedroeg niet minder dan 4 millioen vierkante mijlen.

Men heeft opgemerkt, dat de zonnevlekken nooit in de streek van den aequator der zon, evenmin aan de polen, maar gewoonlijk tusschen beide in een gordel, die zich aan weerszijde van den aequator ongeveer over 35° N. en 35° Z, breedte uitstrekt, en wel nader aan dezen dan aan de polen. Capocci vermeldt als een zeldzaam voorkomend verschijnsel, dat hij eens eene kleine vlek zich op 46° Z. breedte heeft zien vormen. Zij verschijnen en verdwijnen weder, zonder dat men daarbij eenige regelmatigheid kan opmerken. Hoogst zelden is de zon geheel zonder vlekken. Scheiner heeft eenmaal meer dan vijftig vlekken op éenen dag gezien, ofschoon hij op een anderen tijd dikwijls geheele maanden lang naauwelijks eene enkele van eenig aanbelang gewaar werd. Het schijnt echter, dat er wel eens vlekken van veel grooter omvang en in grooter getal verschenen zijn; zoo wij althans, wat abulfaragius verhaalt, aan zonnevlekken toeschrijven. Hij schrijft namelijk, dat in het jaar 535 het licht der zon gedurende veertien maanden aanmerkelijk verduisterd was, en dat in het jaar 626 de helft van de zonneschijf gedurende een geruimen tijd van October tot Junij haar gewoon licht niet had gegeven.

[ 299 ]Reeds van het jaar 1610 af aan zijn zonnevlekken waargenomen en beschreven. Het eerste werk, dat daarover uitkwam, was van den Frieschen sterrekundige johannes fabricius, den vriend van johan kepler. In een werk in 1611 te Wittenberg uitgekomen[5], verhaalt hij, dat hij op zekeren morgen eene donkere, op de eene zijde graauwe plek, die hij in het eerst voor eene wolk hield, aan de zon bespeurde. Spoedig kwam hij tot het inzigt, dat het geene wolk kon zijn. Toen hij die vlek aan den westelijken zonnerand zag verdwijnen, maar ook weder na ongeveer veertien dagen aan den oostenlijken rand zag te voorschijn komen, maakte hij daaruit terstond de gevolgtrekking op, dat de zon zich, even als de aarde, rondom hare as moest wentelen. Bijna terzelfder tijd hielden de Engelsche sterrekundige harriot, de jesuit scheiner, te Ingolstadt, en de beroemde galilei zich met de waarneming van zonnevlekken bezig.

 
 

Maar wat zijn nu die zonnevlekken en zonnefakkels? Welke opheldering kunnen zij ons aangaande de natuurlijke gesteldheid van het zonneligchaam geven?

Daar zij de meest in het oog loopende verschijnsels zijn, die wij, op een afstand van meer dan 20 millioen mijlen van de zon verwijderd, aan haar ligchaam tot hiertoe hebben waargenomen, zoo is het niet te verwonderen, dat men van het oogenblik af, dat men zonnevlekken ontdekte, ook is begonnen te vragen, wat deze verschijnsels wel mogten zijn. Maar dit vraagstuk behoort tot de moeijelijkste, die de sterrekundige wetenschap zich ter beantwoording stelt, en tot welker oplossing de meest verschillende hypothesen zijn aangewend. En nog blijft het op den huidigen dag zeer onzeker, of nog wel het ware antwoord op die vraag gevonden is.

In het eerst hielden sommigen ze voor uitwerpsels van zonnevulkanen. Anderen, zoo als scheiner, beschouwden ze als donkere planeten of satellieten, die zich op geringen afstand rondom de zon [ 300 ]bewegen. Men gaf ze daarom ook eigene namen. De sterrekundige tarde noemde ze Lunas Borbonicas en maupertius Sidera Austriaca. Galilei hield ze voor wolken, die in den zonnedampkring ronddrijven. Nog anderen meenden, dat de lichtzee, die de zon omgeeft, aan eb en vloed onderhevig was, waardoor somtijds de grond zelf werd blootgelegd. De beroemde lalande, in het laatst der vorige eeuw, beschouwde die vlekken als de kruinen van ontzettende hooge bergen. Daalde nu de gloeijende dampkring, die de zon omgaf, tot beneden den top van zulk een berg, dan moest zich in die vuurzee eene donkere vlek vertoonen. Op de plaats, waar die lichtzee met de bergen in aanraking komt, moet dan natuurlijk de lichtsterkte aanzienlijk minder zijn; vandaar de graauwe randen, die de zonnevlekken omgeven.

Maar deze hypothesen verklaarden op verre na niet alle verschijnsels, die men op de oppervlakte van de zon had opgemerkt. In 1774 sloeg daarom wilson, een vernuftig sterrekundige van Glasgow, een anderen weg in. Hij hield de zon voor een vast, donker ligchaam, dat van zich zelf geen licht gaf, maar met een lichtgevenden dampkring omgeven was. Werd nu die dampkring door elastische vloeistoffen, die uit de zon oprezen, vaneen gescheurd, dan werd het donkere zonneligchaam zigtbaar, en er vertoonden zich zonnevlekken. Bode bragt twee jaren later aanmerkelijke wijzigingen in deze theorie. Volgens hem was ook de zon een donker ligchaam, deels uit vasten bodem bestaande, deels met zeeën bedekt en omgeven met een dampkring, waarboven zich een lichtende sfeer uitbreidde. Door de scheuren in die omhulsels zien wij de vaste kern min of meer donker, al naar dat het bloot gelegde deel van het zonneligchaam een breeden zeespiegel, eene besloten vallei of eene uitgebreide vlakte vertoont. De zonnefakkels schreef hij toe aan de onregelmatige gedaante van het lichtomhulsel.

Het was vooral william herschell, die deze theorie op eene geniale wijze ontwikkeld en voor haar vrij algemeenen ingang bij de latere sterrekundigen heeft gewonnen. Ook hij gaat uit van de vooronderstelling, dat het zonneligchaam een vaste en donkere bol is, die met een dubbel omkleedsel is omgeven. Het buitenste omkleedsel is de lichtzee of photospheer, die den geheelen bol omgeeft en die eigenlijk [ 301 ]het kleed is, onder hetwelk de zon zich aan ons voordoet. De grenzen van dit lichtomhulsel vormen dus den voor ons zigtbaren omtrek der zon. Beneden deze photospheer bevindt zich een doorschijnende, maar niet lichtgevende dampkring of atmospheer, door welke de lichtzee gedragen en op eene groote hoogte boven de oppervlakte der zon wordt gehouden. In dezen dampkring bevindt zich eene ondoorzigtige, zamenhangende wolkenlaag, die den geheelen dampkring omgeeft. De lichtzee is aan de hevigste beroeringen en schommelingen blootgesteld. Hierdoor ontstaan nu en dan scheuren of trechtervormige openingen in het lichtomhulsel. Geschiedt dit, dan wordt de wolkenlaag voor ons zigtbaar. Door de openingen in het lichtomhulsel dringen nu de stralen van de aan weêrszijde opgehoopte lichtzee en werpen het licht, dat door de luchtlaag dringt, op de zich daarin bevindende wolkenlaag. Daardoor ontstaan de graauwe vlekken, die men op de zonneschijf gewaar wordt. Maar als de beweging in de zonneomhulsels nog heviger wordt, scheurt ook dikwijls de wolkenlaag vaneen. Door die scheuren of spleten wordt nu de zonnekern voor ons oog opengelegd en vertoont zich aan ons gezigt als eene donkere plek. Door die scheuren wordt het ons dus alleen mogelijk een blik op het eigenlijk ligchaam der zon te vestigen.

Herschell heeft ook getracht de oorzaken te verklaren, waardoor die verschijnselen in de zonneomhulsels worden bewerkt. Hij vooronderstelt, dat er onafgebroken eene elastische vloeistof van eene ons geheel onbekende natuur op de oppervlakte van het donkere zonneligchaam wordt gevormd. Wegens hare geringe zwaarte stijgt deze stof omhoog naar de bovenste deelen van den dampkring. Is dit gas niet overvloedig, dan vormt het in de bovenste lagen der lichtgevende wolken kleine openingen, die zich als graauwe stippen of poriën aan ons voordoen. Is die omhoog stijgende gasstroom buitengemeen sterk, dan ontstaan er breede scheuren, die over eene groote oppervlakte in de eerste plaats de wolkenlaag en vervolgens ook het lichtomhulsel vaneen scheiden. Door de toestrooming van dit gas wordt dan in de nabijheid der openingen de lichtstof opgehoopt. Daardoor zouden dan de lichtfakkels ontstaan, die doorgaans in de nabijheid der zonnevlekken worden waargenomen.

[ 302 ]Maar behalve de zonnevlekken doen zich op de oppervlakte der zonneschijf nog een paar verschijnsels voor, die wij hier niet mogen voorbijgaan, omdat ze welligt over de natuurlijke gesteldheid der zon eenig licht kunnen verspreiden. Men heeft namelijk bij totale zonsverduisteringen opgemerkt, dat zich op het oogenblik, dat de schijf der maan die der zon geheel bedekt, zich rondom de maan een helder verlichte glorie of straalkrans, eene zoogenaamde corona, vertoont. De vraag is nu, waaraan dit lichtverschijnsel is toe te schrijven.

Sommigen hebben gemeend daarin niets anders te zien dan een zonnedampkring, die van alle zijden de photospheer tot op een aanzienlijken afstand omgeeft. Le verrier, die op eene kleine bergvlakte ten zuiden van Tarazona de zonsverduistering van den 18 Julij 1860 heeft waargenomen, houdt deze corona voor niets anders dan een buigingsverschijnsel, hetwelk de zonnestralen opleveren, als zij langs den rand der maan voorbijgaan en door de zich daar bevindende bergen worden teruggekaatst. Dit was reeds door maraldi bij de zonsverduistering van 1724 en is in later tijd door vele sterrekundigen beweerd. De sterrekundige secchi heeft zelfs deze corona kunstmatig kunnen nabootsen, door op den weg van een bundel zonnestralen, die door eene vrij groote opening in een donker vertrek vielen, een ondoorschijnend ligchaam met onregelmatig getanden omtrek te plaatsen, of door de randen der opening, die den bundel lichtstralen binnenlaat, getand te maken. Hetzelfde verschijnsel verkregen reeds vroeger la hire en de l'isle bij de kunstmatige nabootsing van eene zonsverduistering. Is de corona werkelijk niets anders dan een buigingsverschijnsel van het zonnelicht, dan kan zij ons betreffende de natuurlijke gesteldheid der zon geene nadere opheldering geven.

Geheel anders is het met een ander opmerkelijk verschijnsel, hetwelk insgelijks bij totale zonsverduisteringen wordt waargenomen. Men ziet namelijk op het oogenblik, als de zonneschijf door de maan bedekt is, aan den rand der maan zekere onregelmatige verhevenheden, gelijk veelpuntige, uitgestrekte bergruggen of hooge, digte wolkgevaarten van roodachtige kleur. Deze uitstekende protuberantiën behooren kennelijk niet tot de maan, maar tot de zon. Zoodra de zon weder achter de maan te voorschijn komt, verdwijnen deze verschijnsels weder.

[ 303 ]Reeds bij vroegere totale zonsverduisteringen had men dergelijke verschijnsels opgemerkt; maar toen men in 1842 op verschillende plaatsen aan den zonnerand deze op bergen gelijkende oneffenheden had waargenomen, werd de aandacht daarop meer bijzonder gevestigd. De zonsverduistering van den 28 Julij 1851 werd daarom met gespannen verwachting te gemoet gezien. De beroemdste sterrekundigen hielden zich met hare waarneming bezig en stemden overeen in de verklaring, dat zij uitstekende punten van donkerroode kleur aan den rand der zon hadden opgemerkt. De hoogte dier protuberantiën, die zelfs gedurende het korte tijdsbestek der waarneming gedurig veranderden, werd op 6000 tot 12000 mijlen geschat.

Ook bij de laatste totale zonsverduistering van den 18 Julij 1861 werd hetzelfde verschijnsel waargenomen. Le verrier vond, dat de zonneoppervlakte aan de randen tot eene hoogte van 7" of 8" geheel bedekt was met eene laag van roodgekleurde oneffenheden, waarvan hij de dikte zag toenemen, naarmate zij van achter de maanschijf te voorschijn kwamen. Hij hield ze voor zonnewolken, die tot den zonnedampkring behooren, voor lichtverschijnsels, die niet aan den rand der maan door terugkaatsing gevormd kunnen zijn, maar die in den doorschijnenden dampkring, waarmede het lichtomhulsel der zon omgeven is, als wolken ronddrijven.

Deze uitsteeksels aan den zonnerand zouden dus bewijzen, dat de photospheer der zon ook nog met een dampkring, waarin evenals in die der aarde wolken ronddrijven, is omgeven. Men heeft zelfs gemeend in dit lichtomhulsel nog twee deelen te kunnen onderscheiden, van welke het eerste, onmiddellijk op de photospheer rustende, een rood licht en het tweede, daarop rustende, een wit licht afgeeft. Ja! dit laatste, wit licht afgevende lichtomhulsel heeft men weder in twee schalen onderscheiden, ééne, die een sterker, en ééne, die een zwakker licht afwerpt. Men heeft dit gedaan om daardoor de verschijnsels van den lichtkrans of corona te verklaren, die het zonneligchaam bij eene totale verduistering omgeeft. Men heeft ook den omvang dezer dampkringen gemeten. De rood licht afgevende dampkring heeft slechts eene breedte van 10 sekonden, dat is 1⁄200 gedeelte van de middellijn der zonneschijf, terwijl de buitenste wit licht afgevende dampkring of [ 304 ]dampkringen zich tot 4 graden buiten den zonnerand uitstrekken en dus achtmaal zoo breed zijn als de zonneschijf[6].

 
 

Hoewel deze theorie van verschillende licht- en luchtomhulsels, die het donkere zonneligchaam omgeven, grooten bijval bij de beroemdste sterrekundigen van onzen tijd gevonden heeft, zoo is het niet te ontkennen, dat daartegen gegronde bezwaren bestaan. Volgens deze theorie toch zou er geen onmiddellijke zamenhang bestaan tusschen het zonneligchaam en het verbazend lichtproces, hetwelk van de photospheer, die daarvan door eene atmospheer en wolkenlaag is afgescheiden, uitgaat. Dat lichtproces wordt toch volstrekt daardoor niet verklaard, dat men met arago de onafgebroken opstijging van een gas van onbekende natuur uit het zonneligchaam aanneemt, hetwelk eerst, als het tot eene ontzaggelijke hoogte is opgestegen, de licht- en warmtebron zou vormen, die in de photospheer aanwezig is. De lichtbron zoude dan niet in het zonneligchaam zelf, maar alleen in den licht-oceaan gezocht moeten worden, die op een verwijderden afstand de zon omgeeft. De wolkenlaag krijgt daarbij geheel het voorkomen, alsof zij slechts dient als lichtscherm om het zonneligchaam tegen den ontzettenden licht- en warmtegraad van het lichtomhulsel te beschermen. Het heeft wel eenigzins den schijn, alsof de theorie is uitgegaan van de teleologische zucht, die voor alle dingen de bewoonbaarheid der wereldbollen trachtte te verdedigen. Met zulk eene wolkenlaag, die het vaste ligchaam der zon tegen het al te schitterend licht en de al te gloeijende vuurhitte beschermde, kon men de bewoners der zon eene geschikte verblijfplaats verschaffen, ja, hun zelfs nu en dan door de openingen in de zonneomhulsels als door een venster een uitzigt gunnen op de onmetelijke ruimte des heelals.

Bovendien zijn sommige verschijnsels, aan de zon waargenomen, moeijelijk overeen te brengen met de zoo even beschrevene theorie. Reeds prof. capocci had in 1827 opgemerkt, dat de graauwe vlekken [ 305 ]geene wolken zijn, maar uit dezelfde stof bestaan als de donkere vlekken. De lichter kleur van deze randen komt, volgens hem, alleen daarvan, dat zij tot aan eene zekere diepte toe van lichtstrepen dooraderd zijn, die dezelfde lichtsterkte hebben als het zonnelicht. De kleur schijnt ons graauw toe, omdat de donkere lichtstrepen voor ons gezigt bij eene zwakkere vergrooting zamenvloeijen en daarom eene graauwe kleur geven. Prof. calandrelli ontdekte zelfs, dat in de donkere vlekken zich holligheden en openingen vertoonen, waar hij het zonnelicht in zijne volle sterkte zag doordringen. Volgens secchi zijn de graauwe plekken niets anders dan zonnevlekken, door welke het zonnelicht in alle rigtingen heen kronkelt. Uit deze waarnemingen blijkt derhalve, dat op die plaatsen althans beneden de donkere vlakte, die men gewoon is voor de oppervlakte der zon te houden, zich een lichthaard bevinden moet, hetwelk zeker moeijelijk is overeen te brengen met de hypothese, dat de zonnevlekken niets anders zijn dan de vaste grond der zonneoppervlakte, die door scheuren in het lichtomhulsel ons zigtbaar is geworden![7].

Ook is het moeijelijk in te zien, hoe deze hypothese zich laat vereenigen met de thans algemeen aangenomene theorie aangaande de vorming van wereldbollen uit de langzame afkoeling der oorspronkelijke in gloeijenden toestand verkeerende massa. Worden wij door hetgeen de geologie ons met opzigt tot de wording onzer aarde met bijna ontegensprekelijke zekerheid bewezen heeft, bijna gedwongen deze theorie aan te nemen, wij vinden daarin een voldoenden grond om van onze aarde tot eene dergelijke wording van andere wereldbollen te besluiten. Maar hoe is nu deze theorie overeen te brengen met de hypothese, dat de zon reeds een vast en afgekoeld ligchaam zou zijn, terwijl hare omhulsels nog in gloeijenden toestand verkeeren? Het laat zich wel niet denken, hoe zich daar een vaste bodem door afkoeling kan gevormd hebben, terwijl nog eene gloeijende lichtzee den geheelen bol omgeeft. Alle afkoeling moet toch noodzakelijk een aanvang nemen met de omhulsels, die een wereldligchaam als licht- of dampkring omgeven.

[ 306 ]Als wij volgens laplace aannemen, dat door langzaam voortgaande verdigting uit nevelmassa's zonnen en dat bij verdere afkoeling, zoodra zich eene vaste korst op hare oppervlakten gevormd heeft, uit zonnen planeten of donkere wereldligchamen ontstaan, dan ligt het geheel voor de hand aan te nemen, dat de zon in dien toestand van verdigting harer grondstoffen verkeert, die de vorming van eene geheel vaste korst voorafgaat, dat is, in eenen gloeijenden vloeibaren toestand. Het spreekt van zelf, dat bij een ligchaam van zulk een enormen omvang als de zon een graad van warmte moet bestaan, waarvan wij ons naauwelijks eenig denkbeeld kunnen vormen. Volgens de berekening van althans zou de gemiddelde temperatuur op de oppervlakte der zon thans nog 78103° C. bedragen: eene hitte, waarvan wij ons geen begrip kunnen maken, als wij in aanmerking nemen, dat op 100° C, reeds het water kookt, op ruim 1000° C. het zilver smelt en op 1300° C. de harde graniet vloeibaar wordt.

Wij willen de juistheid van de opgave van althans niet beoordeelen, maar het is wel boven allen twijfel verheven, dat op de zon een alle begrip te boven gaande graad van hitte moet heerschen. Een noodwendig gevolg daarvan moet zijn, dat in het zonneligchaam en op de oppervlakte chemische werkingen moeten plaats hebben, die alle vergelijking met hetgeen wij op onze aarde waarnemen, verre te boven gaan. Die chemische werking op zulk eene enorme schaal moet noodwendig elektrische verschijnsels van ongekende kracht ten gevolge hebben. Wij kunnen ons de gloeijende zonnemassa niet anders denken, dan omgeven van een door de hitte oneindig uitgezette, ijle en drooge atmospheer, bijna aan eene luchtledige ruimte gelijk. De elektrische stroomen, door de geweldige chemische werking in de gloeijende massa voortgebragt, moeten ook, omdat zij in de ijle ruimte geene geleiders vinden, van het eene deel der zonnemassa op het andere overgaan om het steeds verbroken evenwigt te herstellen, Deze elektrische werking heeft niet plaats zooals lichtvonken of bliksemstralen, maar als lichtstroomen, zooals wij zulks waarnemen, als wij den elektrischen stroom door het luchtledige laten gaan, Dan springt hij niet over van punt tot punt, maar verspreidt zich evenmatig als een vloed van licht door de luchtledige ruimte. Humboldt heeft het [ 307 ]daarom ook reeds uitgesproken, dat het zonnelicht het produkt is van een voortdurend elektrisch onweder, zonder echter nader de oorzaak van dat onweder te onderzoeken.

Het zal dus wel eene niet te gewaagde vooronderstelling zijn, als wij aannemen, dat de oorspronkelijke hitte van het zonneligchaam daarin chemische werkingen opwekt en onafgebroken onderhoudt, die even onafgebroken elektrische stroomen voortbrengen, en dat van deze laatsten eigenlijk het zonnelicht uitgaat, dat ons bestraalt. Het zonnelicht heeft dus de meeste overeenkomst met het elektrisch licht, zoowel wat zijn oorsprong als zijne intensiteit en verdere eigenschappen betreft.

Wat het nader onderzoek van den aard van het zonnelicht aangaande de natuurlijke gesteldheid van het zonneligchaam nog zal leeren, is met geene mogelijkheid vooruit te bepalen. Reeds voor langen tijd had de Engelsche natuuronderzoeker wollaston, en na hem de Duitsche mechanicus frauenhofer de opmerking gemaakt, dat men, als men het zonnelicht door een prisma van flintglas laat gaan, een kleurenbeeld verkrijgt, hetwelk met een groot getal donkere dwarsstrepen is doorsneden. Men deed daarbij al spoedig de ontdekking, dat die strepen verschillen naarmate van de verschillende lichtbron, waaruit het licht afkomstig is. Het lichtbeeld van Sirius geeft b.v. andere strepen dan dat der zon. Men meende daaruit met grond te kunnen opmaken, dat de gesteldheid dier strepen afhankelijk is van de stoffen, die de lichtbron vormen of door verbranding daarin zijn opgenomen. Als men b.v. eenig keukenzout in eene gasvlam brengt, ziet men onmiddellijk een goudgele streep in het kleurenbeeld te voorschijn komen. Waar deze streep zich vertoont, kan men dus te regt besluiten, dat die stof moet aanwezig zijn. Bunsen en kirchhoff, twee Duitsche natuuronderzoekers, hebben zich in den laatsten tijd met deze zoogenaamde spectraal-analyse bezig gehouden en allerbelangrijkste feiten aan het licht gebragt. Zij hebben door de veranderingen in het kleurenbeeld de aanwezigheid van stoffen ontdekt, die in eene ongeloofelijk kleine hoeveelheid in de lichtbronnen, die zij aanwendden, aanwezig waren.

Wij zullen het niet wagen hier reeds in een onderzoek te treden [ 308 ]van de uitkomsten door de spectraal-analyse verkregen, in hare toepassing op de chemische zamenstelling van den zonnedampkring, waarin het licht geboren wordt. Auguste laugel geeft in de Revue des deux Mondes van Janvier 1862, bl. 402 en v., de tot hiertoe verkregen resultaten op, als hij zegt: "De zonnedampkring bevat in dampvormigen toestand een groot getal stoffen, die onze planeet zamenstellen, het ijzer, de metalen, die in onze alcalis en aardsoorten worden waargenomen, het potassium, het sodium, het strontium, het calcium, het baryum; hij bevat chromium, nikkel, koper en zink; er wordt daarentegen geen goud, noch zilver, noch kwikzilver, noch aluminium, noch tin, noch lood, noch antimonium, noch arsenicum, noch silicium, ten minste niet in merkbare hoeveelheid, gevonden. Bij de metalen, die tevens aan de aarde en zon eigen zijn, voeg ik ook nog het caesium en rubidium, metalen, die tot nu toe aan de gewone chemische analyse ontsnapt en eerst kort geleden ontdekt zijn."

Het groote resultaat van de schoone onderzoekingen van kirchhoff en bunsen bestaat volgens hem daarin, dat men het thans voor eene besliste zaak kan houden, dat de stoffen, waaruit de zon en de aarde zijn zamengesteld, dezelfde zijn. De chemische eenheid van ons geheele planetenstelsel is daardoor genoegzaam bewezen. De zonnestraal onthult door hare physische eigenschappen de gesteldheid van het ligchaam, waarvan zij afstraalt [8].

Verkeert het zonneligchaam nog in een gloeijenden, vloeibaren toestand, dan volgt daaruit reeds, dat die zonnemassa onmogelijk als eene stilstaande, effene en gelijkmatige vlakte gedacht kan worden. Uit den ons bekenden graad van digtheid van de zon volgt, dat wij ons de stof, waaruit zij bestaat, moeten voorstellen als in eenen niet los zamenhangenden, maar taaijen toestand verkeerende, welligt niet geheel ongelijk aan de lava onzer vulkanen. Er moet daar eene voortdurende vulkanische werking plaats hebben, een opheffen en neerzinken van gloeijende massa's in zulke kolossale vormen, dat de stoutste verbeelding zich daarvan geen denkbeeld kan vormen. De oppervlakte van die vuurzee moet in eene voortdurende vulkanische beweging [ 309 ]zijn, waardoor bergen van ontzaggelijke hoogte uit de diepte der gloeijende massa oprijzen om straks weder te verzinken; waardoor scheuren en kloven van wijden omvang worden opengereten om weldra weder door toestroomende gloeijende lavamassa's aangevuld te worden.

Men heeft hiertegen wel ingebragt, dat het zonnelicht niet gepolariseerd is, terwijl andere ligchamen gepolariseerd licht uitstralen. Maar kirchhoff heeft daartegen met regt ingebragt, dat gesmoltene ligchamen daarom gepolariseerd licht afstralen, omdat zij in een stilstaanden toestand verkeeren. Hij houdt zich overtuigd, dat het licht, wanneer het van een sterk bewogen gesmolten stof en derhalve onder verschillende hoeken afstraalde, geene polarisatie zou vertoonen, dat derhalve de zon zeer wel gesmolten zijn kan en echter niet gepolariseerd licht afgeven, omdat deze onmetelijke vuuroceaan geene oppervlakte heeft als van een spiegel, maar zonder ophouden als door een ontzaggelijken storm in eene alle voorstelling te boven gaande beweging wordt gehouden.

Wij zouden dus de zon kunnen beschouwen als één grooten vulkaan, die van zijn middelpunt uit naar alle rigtingen heen gloeijende massa's omhoog werkt. Deze vulkanische werking kan echter niet als eene gelijkmatige, in elken tijd en op elke plaats gelijkelijk werkende gedacht worden. De ons bekende oppervlakte van onze eigene planeet en nog meer die der maan, doet ons zien, dat de vulkanische werkzaamheid niet regelmatig verdeeld is, maar dat zij, terwijl zij op de eene plaats buitengewoon sterk is, op eene andere of niet of in minder mate plaats heeft. Zoo kunnen wij ons ook de oppervlakte van de zon voorstellen als bezaaid met vulkaangroepen in volle werking, en tusschen deze groepen verstrooide plekken, waar de vulkanische werking althans voor een tijd lang stil staat, om welligt later weder de schouwplaats te worden van de hevigste uitbarstingen.

Stellen wij ons de zaak in dezer voege voor, dan laten zich daardoor zeer wel de donkere en graauwe vlekken verklaren, die op de zonneschijf worden waargenomen. Door de afstralende warmte moet er op de oppervlakte der zon een voortdurend warmteverlies plaats hebben. Er moet zich derhalve aan den buitensten omtrek van het [ 310 ]zonneligchaam eene dunne korst in gloeijenden toestand vormen, welke door de daaronder golvende vuurzee gedurig gebroken en verbrokkeld, nu eens door de vulkanische werking omhoog gestuwd wordt, dan weder in de diepte nederzinkt. Er kunnen zich zoo massa's van gestolde stoffen opeenhoopen en zamenpakken, waardoor op die plaats, althans voor een tijd, de vulkanische doorbraken en uitbarstingen verhinderd worden. Terwijl op nevensliggende plaatsen de uitbarstingen met des te grooter geweld zich vertoonen, moeten die opgehoopte stoffen, klompen, grooter dan onze grootste vaste landen, gedurig dieper zinken. Zulke massa's, hoewel in gloeijenden toestand verkeerende, zullen zich naast het zonnelicht aan ons oog als donkere vlekken moeten voordoen, gelijk wit gloeijende voorwerpen, tusschen het oog en het zonnelicht gehouden, zich als zwarte vlekken op de zonneschijf vertoonen. Waar deze massa's niet zamenhangende zijn, maar door kloven en scheuren zijn doorgebroken, waardoor de gloeijende zonnekern haar nog magtiger licht uitstraalt, daar zal de vlek die eigenaardige graauwe kleur vertoonen, die gewoonlijk als een rand de donkere zonnevlekken omgeeft. Tegenover de elektrische stroomen, welke door de lava, die uit de zonnevulkanen omhoog geslingerd wordt, worden voortgebragt, moeten die naar beneden vloeijende en stollende lavamassa's, ofschoon zij in gloeijenden toestand verkeeren, zich aan ons oog als donkere voorwerpen voordoen.

Op deze wijze laat zich ook zeer gemakkelijk verklaren, waarom meestal in de nabijheid van zonnevlekken zich de met een verhoogd licht schitterende zonnefakkels vertoonen. Waar over eene zekere uitgebreidheid de vulkanische werking door de op de oppervlakte drijvende massa's verhinderd wordt, zal de vulkanische werking zich in de nabijheid met des te meer geweld een uitweg zoeken en vulkanische verschijnsels voortbrengen, die ongemeen sterke elektrische stroomen veroorzaken, waardoor het buitengewoon schitterend licht der zonnefakkels wordt voortgebragt.

Maar wij zullen bovendien daardoor ons verklaard zien, hoe in de donkere zonnevlekken zich lichtpunten en lichtstrepen vertoonen. Het zijn namelijk juist die plaatsen, waar de vulkanische werking weder doorbreekt, de gestolde massa's vaneen scheurt en zoo den weg baant [ 311 ]om de zonnevlek van lieverlede weder te doen verdwijnen door de op die plaats herstelde vulkanische werking der zon. Beschouwen wij het zonnelicht als het produkt van eene onafgebrokene vulkanische werkzaamheid, dan geven de zonnefakkels ons de plaats aan, waar die werkingen in verhoogde kracht plaats vinden, de zonnevlekken, waar zij voor een tijdlang rusten en de graauwkleurige vlekken, waar de vulkanische werkzaamheid met stilstand dier werkzaamheid in meer beperkte ruimte afwisselt.

De uitstekende randen, die men bij totale verduisteringen aan den rand van de zonneschijf waarneemt, zijn zeker niet anders dan geheele groepen van vulkanische bergketens, die zich over uitgestrektheden van duizende mijlen uitbreiden. Als deze in scherp profiel aan den zonnerand worden waargenomen, vertoonen zij zich als oneffene, uitstekende en gekartelde zoomen; worden zij daarentegen op de schijf zelve waargenomen, dan vertoonen zij zich als zonnefakkelen door het sterker licht, dat er van afstraalt.

Nu heeft men opgemerkt, dat deze uitstekende randen, die bij totale zonsverduistering zijn waargenomen, eene breedte hebben van 1½ tot 2 minuten. Dit zoude derhalve, zoo wij ze voor zonnevulkanen houden, aan hen eene hoogte van 12000 mijlen geven. En is nu zulk eene hoogte denkbaar? De natuurkunde heeft in den laatsten tijd meer en meer doen uitkomen, dat de middelpuntschuwende of tangentiaalkracht, met welke hemelligchamen in de ruimte worden voortgedreven, niet geheel van het toeval afhangt. Hoe grooter de kracht is, met welke zij zich om hunne as bewegen, des te grooter zal ook de kracht zijn, met welke zij enkele deelen boven hunne oppervlakte omhoog werpen. Nu is het uit waarnemingen, op zonnevlekken gedaan, gebleken, dat de zon zich in nagenoeg 25½ dagen om hare as wentelt. Als wij nu den grooten omvang der zon vergelijken met dien der aarde, dan volgt daaruit eene veel grootere snelheid voor ieder punt van den zonneaequator, dan op onzen aardbol wordt waargenomen. Als de snelheid op den zonneaequator met die, welke op onze aarde aan den aequator plaats heeft, zou overeenkomen, zoude de zon 100 dagen tot eene omwenteling om hare as noodig hebben; en de aarde zoude, als zij op haren aequator dezelfde snelheid had als op [ 312 ]de zon, in 6 uren hare omwenteling moeten volbrengen. Als men nu daar nog bij in aanmerking neemt, welk een groot verschil er bestaat tusschen de massa van de zon en die der aarde, dan kan men ligt inzien, dat er eene veel grootere kracht toe vereischt wordt om het ontzaggelijke zonneligchaam in 25½ dagen om zijne as te wentelen, dan om de betrekkelijk kleine aardmassa die beweging in 24 uren te doen verrigten.

Elke beweging toch eischt eene bewegende kracht, die volgens mechanische wetten bepaald wordt, deels door de grootheid der massa, die bewogen wordt, deels door de snelheid, waarmede die beweging plaats heeft. Was de kracht, die het zonneligchaam om zijne as rondwentelt, gelijk aan die, welke onzen aardbol beweegt, dan zou de zon 360,000 dagen noodig hebben om eene rondwenteling te doen, omdat hare massa 360,000 maal grooter is dan die der aarde. Daar echter de zon in 25½ dagen om hare as wentelt, zoo wordt zij door eene kracht gedreven, die 360000⁄25,5 of 14117 maal sterker is dan de beweegkracht der aarde. Maar daar nu de werpkracht, waarmede de vloeibare deelen van een hemelligchaam omhoog gedreven worden, gelijk is met de zwaaikracht of de kracht, waarmede een ligchaam om zijne as draait, zoo kan het verschil van hoogten en laagten op de zon 14117 maal aanzienlijker wezen dan op de aarde. Met andere woorden, de uitstekende punten op het zonneligchaam kunnen 14117 maal hooger zijn dan de hoogste bergen der aarde. Als wij dus aannemen, dat de uitstekende punten der zon tot 2½', dat is, tot 14 of 15000 mijlen zich boven hare oppervlakte verheffen, staat dit in volkomene evenredigheid met hetgeen wij op onze aarde aantreffen, waar de hoogste bergen zich ook tot meer dan ééne mijl boven de oppervlakte der zee verheffen. Zij staan dus in dezelfde verhouding tot de bergen der zon, als de kracht, die de aarde om hare as beweegt, tot die, welke het zonneligchaam omwentelt.

Maar welligt wekt het bij dezen of genen eenige bevreemding, dat de zon, die zeker de eerstgeborene van ons planetenstelsel is, zich nog in een gloeijenden vloeibaren toestand zou bevinden, terwijl de planeten en manen, die zich om haar wentelen, reeds lang eene vaste korst van meerder of minder dikte hebben bekomen. Dit laat zich [ 313 ] echter zeer goed verklaren, als wij de ontzaggelijke massa der zon met de veel kleinere massa der planetenbollen vergelijken. Eene kleinere massa moet, gelijk van zelf spreekt, veel spoediger afkoelen, dan eene grootere. Vandaar komt het dan ook, dat de manen der planeten in eene veel grooter mate afgekoeld zijn dan de planetenbollen, waartoe zij behooren.

 
 

Wij hebben dan gezien, dat op het tegenwoordige standpunt der sterrekundige wetenschap in de hoofdzaak twee hypothesen betreffende de natuurlijke gesteldheid van het zonneligchaam nevens elkander bestaan. De eerste stelt ons de zon voor als een vast en donker ligchaam, boven hetwelk zich een onmetelijk wolkendak in den zonnedampkring welft, hetwelk het tegen den schadelijken invloed van de daarop rustende vuur- en lichtzee of photospheer beschut, die wederom met een tweeden zeer grooten dampkring is omgeven; de andere stelt haar voor in die periode harer ontwikkeling, waarin zij, nog niet met eene vaste, zamenhangende korst bedekt, in gloeijenden, taai vloeibaren toestand verkeert. Beide hypothesen, en wel vooral de eerste, hebben mannen van naam op het gebied der sterrekundige wetenschap tot hare ijverige verdedigers. Beide hypothesen geven eene geheel verschillende voorstelling van de natuurlijke gesteldheid van het zonneligchaam. De eerste schetst ons eenen toestand, die, hoe verre ook afwijkende van dien onzer aarde, toch zeer vele levensvoorwaarden met haar gemeen kan hebben. De andere schildert ons eene onmetelijke vuurzee van een boven alle voorstelling verheven warmtegraad, waarin door onafgebroken vulkanische werking gloeijende berggevaarten tot 10 of 12000 mijlen boven de oppervlakte verrijzen om binnen korten tijd wederom in den vuuroceaan te verzinken, terwijl elektrische stroomen van eene kracht en spanning, waarbij niets op aarde zelfs in de verte vergeleken kan worden, zich horizontaal van top tot top ontladen en zoo den geheelen bol met een elektrisch licht omgeven, dat slechts hier en daar in enkele dalvlakten wordt afgebroken, waar de vulkanische werking voor eene wijle tot rust is gekomen.

[ 314 ]Er bestaan derhalve op dit oogenblik twee theoriën betreffende de natuurlijke gesteldheid der zon. Volgens de eerste en tot hiertoe meest algemeene is zij een op zich zelf donker, niet licht gevend ligchaam, met een dampkring, waarin zich een gesloten wolkenlaag bevindt en met een lichtomhulsel omgeven, waarboven zich nog een tweede, veel grootere dampkring verheft, Volgens de tweede theorie bevindt het geheele zonneligchaam zich nog in een vloeibaar gloeijenden toestand. Ten gevolge der warmteuitstraling vormt zich op de oppervlakte eene dunne gloeijende korst, die overal en in elk oogenblik door het centraalvuur wordt doorgebroken, zoodat zich min of meer hooge, maar slechts voor korten tijd bestaande kegels en vulkaanketens uit die vuurzee verheffen. De oneffene zonneoppervlakte is van een doorschijnenden dampkring omgeven, die het licht van het centraal vuur doorlaat. Waar de vulkanische werkzaamheid voor een tijd wordt afgebroken, ontstaat ook eene afbreking van het zonnelicht, die zich aan ons oog als eene zonnevlek voordoet. Zulke plaatsen liggen dus dieper dan de middelbare oppervlakte van de zon. Worden deze donkere plaatsen met lichte op betrekkelijk kleine ruimte afgewisseld, dan vertoonen zij zich als graauwe vlekken. De buitengewoon hevige en uitgebreide vulkanische uitbarstingen en opheffingen, die zich in de nabijheid der zonnevlekken voordoen, vertoonen zich, als wij ze op de zonneschijf waarnemen, als lichtfakkels en, als wij ze aan den zonnerand bij totale zonsverduisteringen waarnemen, als protuberantiën, eigenlijk zonnevulkanen in hunne hoogste verheffing.

Wij zullen het niet wagen tusschen deze twee theoriën te beslissen. Wij gelooven, dat de voortgezette waarneming der zonnevlekken eerst later tot meerdere zekerheid zal leiden.

Maar wij ontveinzen niet, dat, naar ons oordeel, de schaal der waarschijnlijkheid naar de laatstgenoemde beschouwingswijze overhelt. Nemen wij toch aan, dat de zon nog heden ten dage in eenen gloeijenden taai vloeibaren toestand verkeert, dan laten zich onzes inziens de verschijnsels, die tot nu toe aan haar zijn waargenomen, niet alleen het best verklaren, maar het wordt ons tevens meer begrijpelijk, hoe zij tevens de onmetelijke bron van licht en warmte zijn kan voor onze aarde, ja voor de verst verwijderde planeten-ligchamen, die door de [ 315 ]aantrekkingskracht van hare kolossale massa in hunne banen worden gehouden.

Het verdient opmerking, dat de waarnemingen bij de laatste zonsverduistering eenen man, als le verrier, er toe gebragt hebben om uit die waarnemingen en uit andere aangaande de betrekkelijke lichtsterkte van verschillende gedeelten der zonneschijf de gevolgtrekking af te leiden, dat de tot dusverre op gezag van herschel en arago aangenomene gesteldheid der zon niet de ware kan zijn. Hij ontkent het bestaan van den dusgenoemden photospheer en van den daaronder gelegen wolkendampkring, maar is van meening, dat de zon een gloeijend ligchaam is met een niet lichtenden dampkring, waarvan de plaatselijke ophoopingen de zonnevlekken zouden te weeg brengen. Bunsen en kirchhoff komen tot hetzelfde resultaat en gelooven niet aan een donkeren zonnekern, met een licht- en luchtomhulsel omgeven. Zij houden de zon voor een gloeijend ligchaam van zeer groote uitgebreidheid, omringd van eenen dampkring, in welken enorme wolkgevaarten rond drijven, die zich aan ons als zonnevlekken voordoen.

Maar bovendien hebben wij bij deze hypothese het voordeel, dat ons de trap van ontwikkeling wordt aangewezen, dien de zon thans in haar kosmisch bestaan heeft bereikt. Wij zien haar in eene periode van hare ontwikkeling, die voor onze aarde reeds duizenden en honderdduizendtallen jaren verleden is. Eens schitterde ook onze aarde, als eene kleine zon met eigen licht voorzien, aan den hemel, toen de wereldstof, die zich in haar gebied en onder het bereik harer aantrekking bevond, zich verdigt had tot eene gloeijende en vloeibare massa. Ook toen was zij overal aan hare oppervlakte vulkaan, en boven de toppen harer uit de vuurzee opstijgende en daarin nederploffende golven woedde een onafgebroken elektrisch onweder, dat haar met den schitterenden gloed van elektrisch vuur omgaf. Eeuwen volgden op eeuwen, en langzaam en geregeld koelde zij door de afstraling harer warmte in de ruimte af, totdat eindelijk eene vaste schaal zich om de in haar ingewand gesloten gloeihitte vormde. De vulkanische werking nam van lieverlede af. Zij hield weldra op eene lichtende ster te zijn in de hemelruimte. Zij werd een, donkere bol, maar geschikt om de kiemen van organisch leven in haren vruchtbaren [ 316 ]schoot te ontvangen. Zoo werd zij eindelijk, na eene reeks van levensvormen te zijn doorgegaan, de woonplaats van ons geslacht.

Zal dat ook de toekomst van het zonnegesternte zijn? Zal eens haar glans worden uitgedoofd? Zal zij eens ophouden de bron van licht en warmte en dus de voedster van alle leven te zijn voor de planetenbollen, die om haar zweven? Al bezit volgens althans de zon nog eene temperatuur van 78103° C. op hare oppervlakte, die temperatuur moet voortdurend door onophoudelijk warmteverlies in de ruimte afnemen. Volgens de berekening van dienzelfden geleerde zoude na verloop van 100,000 jaren hare warmte reeds zoo ver zijn afgekoeld en de omvang harer donkere vlekken zoo zijn toegenomen, dat zij nog alleen als eene veranderlijke ster aan den hemel zoude schijnen. Nog 90000 jaren verder zou hare warmte tot 2000° C, gedaald zijn en bij die temperatuur zou haar licht voor ons reeds zijn uitgedoofd. Bleef hare warmte in dezelfde verhouding afnemen, dan zoude na nog 4750 jaren de temperatuur op hare oppervlakte tot 100° C, het punt van kokend water, zijn gedaald. Zij zou dan even als de aarde met een vaste schaal bekleed zijn; haar atmospheer zoude inkrimpen, dampen zouden nederslaan, zeeën en rivieren zich vormen, en de zon welligt geschikt zijn organisch leven op hare oppervlakte te ontvangen. Maar geen licht, geene warmte zou van haar meer uitstroomen. Hare ontwikkeling zou, al was het eerst na 200,000 jaren, de vernietiging van alle leven op onze aarde noodzalijk na zich slepen.

Is dat de toekomst der zon? is dat de toekomst, die zij onzen aardbol bereidt? Wij weten het niet, omdat wij niet weten, door welke middelen het warmteverlies door afstraling in de ruimte in het ingewand van dien onmetelijken vuurbol wordt vergoed en hersteld. Laugel meent wel, dat dit geschiedt door meteoorsteenen, die den lichtgevenden ring van het zodiakaal licht uitmaken en die, als zij binnen den kring van den gloeijenden zonnedampkring geraken, tot smelthitte gebragt, zich in het zonneligchaam storten en daardoor derzelver warmte voeden zouden. Eene zonderlinge voorstelling! Door zulke meteoorsteenen zou immers de warmtegraad van het zonneligchaam nooit verhoogd kunnen worden, omdat zij al hunne warmte [ 317 ]van de zon zelve ontvangen en dus de som der zonnewarmte niet vermeerderen. Wel zou zich daardoor laten verklaren, dat de inkrimping van het zonneligchaam door bestendig warmteverlies opgewogen werd door de toevoeging van nieuwe ligchamen, maar niet, dat het warmteverlies zelve daardoor zou vergoed worden.

Welligt zullen nog duizende jaren moeten voorbijgaan, eer wij met zekerheid eene afneming der zonnetemperatuur en eene inkrimping van haar ligchaam kunnen waarnemen. Maar al ware het ook, dat men na 2000 jaren met zekerheid den tijd kon berekenen, waarop het licht der zon voor onze aarde zal zijn uitgedoofd en onze aarde zal hebben opgehouden eene woonplaats voor redelijke wezens te zijn, wij twijfelen niet, of zij zal dan ook hare roeping vervuld en het doel bereikt hebben, waartoe de eeuwige wijsheid haar bestemde.

 
 


  1. ↑ Kaiser, de Sterrenhemel, 1e dl., bl. 99.
  2. ↑ De Sterrenhemel, verklaard door f. kaiser, 1ste dl., bl. 102.
  3. ↑ Wij hebben deze beschrijving overgenomen uit kaiser's Sterrenhemel, 2de dl., bl. 412.
  4. ↑ Littrow, bl. 221.
  5. ↑ Joh. fabricii phrysii de Maculis in Sole observatis et apparente carum cum Sole conversione Narratio, et Dubitatio de modo eductionis specierum visibilium. Wittebergae, 1611.
  6. ↑ Deze theorie is ook voorgesteld door dr. d.j. steijn parvé, over de natuurlijke gesteldheid der Zon, in het Album der Natuur, 1853, bl. 161 en v.
  7. ↑ Wij hebben deze feiten ontleend uit eene verhandeling van moritz hess, die Sonne und ihr Licht, in het tijdschrift "die Natur" van 1857.
  8. ↑ Men vergelijke over dit onderwerp eene belangrijke verhandeling van den heer w.m. logeman, getiteld Kleuren, in het Album der Natuur, 1862, bl. 1 en v.
Afkomstig van Wikisource NL, de Vrije Bron. "https://nl.wikisource.org/w/index.php?title=Album_der_Natuur/1862/Ligchamen_van_ons_zonnestelsel&oldid=216707"