ZANDKORRELS EN ZANDKORRELS EN STERREN STERREN

Van wat is er meer: sterren in het Van wat is er meer: sterren in het heelal of zandkorrels op en onder heelal of zandkorrels op en onder

Texel?Texel?

Hoeveel zandkorrels in een kubieke Hoeveel zandkorrels in een kubieke meter?meter?

• Neem aan: een zandkorrel is bolrond (is Neem aan: een zandkorrel is bolrond (is onjuist maar rekent makkelijk) onjuist maar rekent makkelijk)

• Neem aan: middellijn is 0,5 mm (zal Neem aan: middellijn is 0,5 mm (zal ongeveer juist zijn voor grofkorrelig ongeveer juist zijn voor grofkorrelig zand); de straal is dus ¼ mm zand); de straal is dus ¼ mm

• Dan is het volume van dat bolletje: Dan is het volume van dat bolletje: (4/3) (4/3) ππ (1/4) (1/4)33 ≈ 4/(4 ≈ 4/(433) = 1/16 mm ) = 1/16 mm • Gaan er dus 16 zandkorrels in een mm? Gaan er dus 16 zandkorrels in een mm?

Hoeveel korrels per mHoeveel korrels per m3 3 ??• Minder dan 16 want er is ruimte tussen de korrelsMinder dan 16 want er is ruimte tussen de korrels• De De porositeit porositeit is ongeveer 25% is ongeveer 25% • Dan kom je op 0,75 x 16 = 12Dan kom je op 0,75 x 16 = 12• We zouden hier ook 10 van kunnen maken; We zouden hier ook 10 van kunnen maken;

rekent makkelijker; dat mag, want het gaat hier rekent makkelijker; dat mag, want het gaat hier om de om de orde van grootte. orde van grootte. We houden het maar op We houden het maar op 1212

• Dan gaan er 12 x 10Dan gaan er 12 x 1033 = 1,2 x 10 = 1,2 x 1044 korrels in een korrels in een cmcm33 en 1,2 x 10 en 1,2 x 1044 x 10 x 1066 = 1,2 x 10 = 1,2 x 101010 in een kubieke in een kubieke meter en 1,2 x 10meter en 1,2 x 101010 x 10 x 1099 = 1,2 x 10 = 1,2 x 101919 in een in een kubieke km kubieke km

Het eiland TexelHet eiland Texel• Grootste lengte: 23 kmGrootste lengte: 23 km• Grootste breedte: 9,5 kmGrootste breedte: 9,5 km• Ik benader dit door een rechthoek van 20 Ik benader dit door een rechthoek van 20

x 7,5 km; het oppervlak is dan ~ 150 kmx 7,5 km; het oppervlak is dan ~ 150 km22

• Dan komt de vraag: hoe dik is de Dan komt de vraag: hoe dik is de zandlaag onder Texel? zandlaag onder Texel?

• Dat is bekend: in 1964 is een boring Dat is bekend: in 1964 is een boring uitgevoerd tot een diepte van 2865 uitgevoerd tot een diepte van 2865 meter. meter.

De boring Den Burg-01 (BRG-De boring Den Burg-01 (BRG-01)01)• 0 – 500m: zand uit het Quartair (vanaf nu tot 2,5 miljoen 0 – 500m: zand uit het Quartair (vanaf nu tot 2,5 miljoen

jaar)jaar)• 500 – 600 m: zand en klei uit het Plioceen en boven 500 – 600 m: zand en klei uit het Plioceen en boven

Mioceen (tot 10 mlj jaar geleden)Mioceen (tot 10 mlj jaar geleden)• 600 – 1100 m: klei uit het begin Tertiair (10 -60 mlj jaar)600 – 1100 m: klei uit het begin Tertiair (10 -60 mlj jaar)• 1100 – 2200 m: kalk uit het Boven-Krijt (60 - 100 mlj jaar 1100 – 2200 m: kalk uit het Boven-Krijt (60 - 100 mlj jaar

geleden)geleden)• 2200 – 2400 m: kleisteen uit het Onder-Krijt (100 – 120 mlj 2200 – 2400 m: kleisteen uit het Onder-Krijt (100 – 120 mlj

jaar geleden) jaar geleden) • 2400 – 2865 m: kleien en zanden en wat kool uit het 2400 – 2865 m: kleien en zanden en wat kool uit het

Karboon (300 – 320 mlj jaar geleden)Karboon (300 – 320 mlj jaar geleden)• We nemen aan: 500 meter zandWe nemen aan: 500 meter zand (= ½ km) (= ½ km)

Opmerking terzijdeOpmerking terzijde• Het is bijzonder dat gedurende het quartair, Het is bijzonder dat gedurende het quartair,

ca. 2,5 miljoen jaar, zoveel zand is afgezet.ca. 2,5 miljoen jaar, zoveel zand is afgezet.• Alle sedimenten worden steeds afgezet in Alle sedimenten worden steeds afgezet in

een ondiepe zeeeen ondiepe zee• Dat betekent een bodemdaling in het Dat betekent een bodemdaling in het

quartair – ca. 2 cm in 100 jaar, en dat quartair – ca. 2 cm in 100 jaar, en dat gedurende 2,5 miljoen jaren! gedurende 2,5 miljoen jaren!

(Met dank aan Prof. Jan de Jager, geoloog) (Met dank aan Prof. Jan de Jager, geoloog)

• We pakken nu de draad weer op! We pakken nu de draad weer op!

Het totale zandvolume en Het totale zandvolume en het totale aantal korrels onder het totale aantal korrels onder TexelTexel• Het totale zandvolume is: oppervlak maal Het totale zandvolume is: oppervlak maal

dikte dikte • Het totaal aantal korrels = volume in kmHet totaal aantal korrels = volume in km33

maal hoeveelheid korrels per kmmaal hoeveelheid korrels per km33

• Per mPer m33: 1,2 x10: 1,2 x101010 korrels dus per km korrels dus per km33: 1,2 x : 1,2 x 10101919

• ZandvolumeZandvolume van Texel is 150/2 km van Texel is 150/2 km33 = 75 = 75 kmkm33

• Dus Dus aantal zandkorrelsaantal zandkorrels is 90 x 10 is 90 x 101919 ≈ 10 ≈ 102121. .

Nu het HeelalNu het HeelalHoeveel sterren in het Heelal?Hoeveel sterren in het Heelal?Een vraagje vooraf: hoe ver Een vraagje vooraf: hoe ver

staat de dichtstbijzijnde ster? staat de dichtstbijzijnde ster?

Een schitterend hemellichaam: de zon. Een schitterend hemellichaam: de zon. Afstand: 150 mljn km, dat is 8 Afstand: 150 mljn km, dat is 8 lichtminutenlichtminuten

De Melkwegband reflecteert de De Melkwegband reflecteert de gigantische sterrenwolk waar de gigantische sterrenwolk waar de zon deel van uitmaakt.zon deel van uitmaakt.(gezien van Mauna Kea; (gezien van Mauna Kea; Hawaii, 4200 m)Hawaii, 4200 m)

Zon is deel van het Zon is deel van het melkwegstelselmelkwegstelsel; ; diameter ca. 100 000 lichtjaar; platte schijf diameter ca. 100 000 lichtjaar; platte schijf met spiralen; die spiralen bevatten met spiralen; die spiralen bevatten gaswolken en jonge sterrengaswolken en jonge sterren

Hoeveel sterren? En wat nog Hoeveel sterren? En wat nog meer? meer? • Ons melkwegstelsel bevat ca. 100 Ons melkwegstelsel bevat ca. 100

miljard sterren (10miljard sterren (101111))• Maar nog tien maal meer ‘onzichtbare Maar nog tien maal meer ‘onzichtbare

materie’ - we weten niet wat dat is materie’ - we weten niet wat dat is • Die onzichtbare materie heeft wel Die onzichtbare materie heeft wel

aantrekkingskracht– wat is het? Wie aantrekkingskracht– wat is het? Wie helpt ons!!helpt ons!!

De Locale GroepDe Locale Groep• Ons melkwegstelsel is een van de Ons melkwegstelsel is een van de

twee grootste leden van een groep twee grootste leden van een groep van ca. 50 stelsels: de locale groepvan ca. 50 stelsels: de locale groep

• Het andere grote stelsel, in Het andere grote stelsel, in Andromeda, is nog juist met het blote Andromeda, is nog juist met het blote oog te zien oog te zien

• Het Andromeda stelsel staat op een Het Andromeda stelsel staat op een afstand van ca. 2,5 miljoen lichtjaarafstand van ca. 2,5 miljoen lichtjaar

Het Andromeda stelsel Het Andromeda stelsel (M31)(M31)

De Locale GroepDe Locale Groep

Een ander stelsel: de Een ander stelsel: de draaikolk draaikolk

Veel groepen van Veel groepen van stelselsstelsels

Enkele duizenden stelsels in één Enkele duizenden stelsels in één groep – sterrenbeeld Coma groep – sterrenbeeld Coma BerenicesBerenices

Op meer dan 12 miljard lichtjaar; een Op meer dan 12 miljard lichtjaar; een opname met de Hubble Ruimte opname met de Hubble Ruimte Telescoop; elk veegje/streepje is een Telescoop; elk veegje/streepje is een melkwegstelselmelkwegstelsel

Twaalf miljard lichtjaar is dicht bij het eind Twaalf miljard lichtjaar is dicht bij het eind van het zichtbare deel van het Heelalvan het zichtbare deel van het Heelal

• Het Heelal is 13,7 miljard jaren geleden ontstaanHet Heelal is 13,7 miljard jaren geleden ontstaan• We kunnen dus niet verder zien dan 13,7 miljard We kunnen dus niet verder zien dan 13,7 miljard

lichtjarenlichtjaren• In dat ‘zichtbare’ deel van het heelal bevinden zich In dat ‘zichtbare’ deel van het heelal bevinden zich

ca. 10ca. 101111 melkwegstelsels vergelijkbaar met het onze melkwegstelsels vergelijkbaar met het onze• Elk bevat ca. 10Elk bevat ca. 101111 sterren. sterren.• Dus 10Dus 102222 sterren in het zichtbare deel van het heelal sterren in het zichtbare deel van het heelal• NB: een recent onderzoek kwam op 3x 10NB: een recent onderzoek kwam op 3x 102121

• Dus: bijna evenveel zandkorrels onder Texel als Dus: bijna evenveel zandkorrels onder Texel als sterren in het heelal?? sterren in het heelal??

Conclusie en twee keer Conclusie en twee keer “maar”“maar”• Er zijn dus ongeveer evenveel sterren in Er zijn dus ongeveer evenveel sterren in

het zichtbare deel van het Heelal als het zichtbare deel van het Heelal als zandkorrels op en onder Texelzandkorrels op en onder Texel

• Maar … buiten het voor ons zichtbare Maar … buiten het voor ons zichtbare heelal is nog veel meer – we weten niet heelal is nog veel meer – we weten niet waar het eind is! Honderd maal verder? waar het eind is! Honderd maal verder? Duizend? Of nog meer!Duizend? Of nog meer!

• Dus bevat het heelal minstens miljoenen Dus bevat het heelal minstens miljoenen tot miljarden malen meer sterren dan er tot miljarden malen meer sterren dan er zandkorrels zijn op en onder Texel zandkorrels zijn op en onder Texel

• En dan is er nog iets En dan is er nog iets

Universum of MultiversumUniversum of Multiversum• Misschien is ons heelal niet het enigeMisschien is ons heelal niet het enige• Misschien zijn er nog meer HeelallenMisschien zijn er nog meer Heelallen• Hoeveel? Hoeveel? • Prof. Tom Gehrels heeft de moed gehad Prof. Tom Gehrels heeft de moed gehad

om dat aantal te schattenom dat aantal te schatten• Hij kwam tot 3,3 x 10Hij kwam tot 3,3 x 101919 heelallen buiten heelallen buiten

het onze ! Het het onze ! Het multiversummultiversum..(Met dank aan Prof. Tom Gehrels, (Met dank aan Prof. Tom Gehrels,

sterrenkundige) sterrenkundige)

We staan aan het beginWe staan aan het beginAdembenemende Adembenemende

ontdekkingen staan ons te ontdekkingen staan ons te wachten! wachten!

Deze presentatie is tot Deze presentatie is tot midden januari nog na te midden januari nog na te

lezenlezenGa naar Ga naar www.cdejager.comwww.cdejager.com

/presentaties/presentaties en klik op en klik op ‘zandkorrels’‘zandkorrels’