Inhoud

Woord vooraf ix

1. Verdwaalde stukjes van een ster 3 2. De ster met de gouden lokken 9 3. De zijden draden van de ruimte 15 4. De vorm van de waarheid 21 5. De maand van Mercedonius 29 6. De heuvel van de heks 33 7. De onttroning van God 49 8. Een gat in de ruimte 55 9. Het prisma uit Stourbridge 63 10. De brand van Mannheim 71 11. Beroofd van zonlicht 79 12. Rosa Ursina 93 13. De sprongen van de duivel 111 14. De Zonnekoning 123 15. Een enkel straaltje licht 135 16. Vind maar eens een hetere plek 141 17. Met wit vuur bezwangerd 157 18. Quebec 165 19. Coalbrookdale bij nacht 173 20. ‘Onze zomers zijn geen zomers’ 195 21. Schuilen voor de storm 213 22. De redding van SolarMax 221 23. Zonnezeilen 233 24. Een reis vanuit het hart van de zon 241 25. Alfa en omega 257 26. Een plek tussen de sterren 265 27. Het einde der tijden 277 28. De wind van de zon 287 29. Coda: het oog van God 293 Bibliografie 297 Index 299

De zon – een biografie.indb 7 04-08-2006 12:10:43

�

De zon – een biografie.indb 2 04-08-2006 12:10:44

hoofdstuk 1

Verdwaalde stukjes van een ster

De president van de VS werd vermist. In de ochtend van 24 april 1984 bevond Ronald Reagan zich aan boord van de Air Force One boven de Stille Oceaan. Hij had de luchtmachtbasis Hickam in Honolulu verlaten en was via Guam op weg naar China voor een ontmoeting met premier Zhao. Hij was in zijn suite in gesprek met zijn assistenten in Washington toen de verbinding plotseling werd verbroken. De piloot vertelde hem dat alle communicatiekanalen tussen de Air Force One en de buitenwereld waren afgesneden. De machtigste man ter wereld was meer dan een uur lang buiten bereik van de infrastructuur van zijn regering.

Ook de Sovjets ondervonden moeilijkheden met hun communicatie; het was dus niet hun schuld. De piloten op de vlucht van de president waren ervaren genoeg om te weten wat er aan de hand was. Het was de zon, 150 miljoen kilometer verwijderd, die hiervoor verantwoorde-lijk was. Er was een reeks zonnevlekken, over een lengte van 280.000 kilometer verspreid over het oppervlak van de zon: meer dan twintig maal de diameter van de aarde. Actieve Regio 4474, zoals het gebied was genoemd, was al dagen nauwkeurig bestudeerd door astronomen. Overal werd de Regio bestudeerd: vanuit de Solar Tower-telescoop in het Mount Wilson Observatory in Californië, de National Solar Observatories op Kitt Peak in Arizona en Sacramento Peak in New Mexico, vanuit radiotelescopen over de hele wereld, vanuit satellieten in een baan om de aarde en door duizenden amateur-astronomen van-uit hun achtertuin. De Regio kraakte van de elektrische en magnetische energie en er hadden enorme explosies plaatsgevonden, zonnevlam-men genaamd: deze bestonden uit een aantal machtige uitbarstingen van straling en uit vlammen van zeer zeldzaam ‘wit licht’ en de krach-tigste uitstoot van röntgenstraling die tot dan toe was waargenomen.

De zon – een biografie.indb 3 04-08-2006 12:10:44

�

de

zon –

een

bio

gr

afi

e 1

ver

dw

aa

lde

stu

kje

s va

n e

en s

ter

Hoewel de oppervlakteactiviteit van de zon al enkele jaren afnam tij-dens de elf jaar durende zonnecyclus, had recentelijk een dramatische opleving in activiteit plaatsgevonden.

Terwijl astonomen toekeken, deed zich in de Actieve Regio 4474 een explosie voor die overeenkwam met miljoenen tonnen waterstof-bommen. Hierdoor werd het gas in de atmosfeer van de zon verhit tot tientallen miljoenen graden en werd een triljoen kilo van dit gas de ruimte in geslingerd. Schokgolven van de ontploffing verspreidden zich als rimpels tussen de planeten. De uitgestoten gaswolk, met zijn opgekropte magnetische energie, bereikte de aarde en veroorzaakte een geomagnetische storm. Door het magnetisch veld van de gas-wolk werd het magnetisch veld van de aarde gedraaid en verwrongen, waardoor de radiocommunicatie uitviel. Zulke vormen van energie, gigantisch voor menselijke begrippen, zijn echter slechts kleine ver-storingen in de totale productie van de zon: ze komen overeen met de productie van de zon gedurende eenhonderdste seconde. Toch zou deze energie, als ze kon worden opgevangen, voldoende zijn om tege-moet te komen aan tienduizend jaar menselijke energiebehoefte. De zon toont ons dikwijls hoe nietig onze behoefte aan en controle over energie zijn.

De zonnevlam vanuit de Actieve Regio 4474 werd waargenomen door de satelliet Solar Maximum Mission (SMM), die zich al sinds 1980, een topjaar van zonneactiviteit, in een baan rond de aarde bevond. De SMM bevatte een schat aan uiterst moderne instrumenten voor het observeren van de zon: in het bijzonder de zonnevlammen en de totale radioactieve uitstoot. Merkwaardig genoeg wezen de gegevens van de eerste vijf jaar erop dat de zon langzaam uitdoofde, elk jaar een beetje, maar wel met een significant percentage (0,02 procent). Voor een aan-tal astronomen was dit een raadsel: zij vroegen zich af of de zon steeds verder zou uitdoven of dat dit uitdoven deel uitmaakte van een cyclus die later zou worden gevolgd door subtiele verheldering. Metingen die werden verricht met raketten en ballonnen wezen eveneens op een neergaande lijn, zodat het raadsel groter werd.

Eerder die maand was spaceshuttle 41-C bij de SMM langs geweest om deze te repareren. Niet lang na de lancering ondervond de SMM moeilijkheden. Het was de eerste keer geweest dat astronauten een satelliet in de laadruimte van de shuttle een servicebeurt hadden gege-ven en deze vervolgens weer in de ruimte hadden geplaatst.

De zon – een biografie.indb 4 04-08-2006 12:10:45

�

de

zon –

een

bio

gr

afi

e 1

ver

dw

aa

lde

stu

kje

s va

n e

en s

ter

Gelukkig was de shuttle op 13 april geland, zodat de straling van de uitbarsting op de zon geen gevaar vormde voor de bemanning. Er was iets opmerkelijks dat men zich destijds niet realiseerde: inspecties na de vlucht toonden aan dat zich bij de desbetreffende shuttle een probleem had voorgedaan dat als volgt werd omschreven: ‘verhoogde erosie van de primaire O-ring in het rechterverbindingsstuk van de straalpijp’. Twee jaar later zou dezelfde shuttle, de Challenger, in de lucht explode-ren en zou de bemanning de dood vinden, toen een O-ring in een van de stuwraketten defect bleek en een ontploffing veroorzaakte. De com-mandant van die missie was Dick Scobee, tevens de piloot van de missie voor de redding van de SMM.

De mensheid bestaat bij de gratie van de zon. Presidenten moeten nederig voor hem buigen en astronauten in een baan om de aarde lijken nietig en zijn voordurend aan hem overgeleverd. De aarde zelf trilt en schudt als reactie op de krachten die de zon kan losmaken: door kleine veranderingen in de activiteit van de zon kan de aarde opwarmen of afkoelen, kunnen klimaatzones verschuiven, kunnen groene land-schappen verworden tot woestijnen en kan het lot van beschavingen, misschien ook van onze eigen beschaving, totaal worden gewijzigd.

De zon is overal aanwezig: in ons verleden, ons heden en in onze toekomst. Zijn licht heeft ons meer dan leven gegeven: er is ons een kijkje gegund in het functioneren van het universum zelf. De zon is niet alleen een fundamenteel onderdeel van het universum, een ster: de manier waarop die ster zijn licht produceert, werpt ook een licht op het functioneren van de kosmos op basisniveau.

We hebben de Renaissance gekend en de wetenschappelijke en industriële revoluties. Omdat we nu elektrisch licht, televisie en ver-warming hebben, denken we dat we niet meer zo afhankelijk zijn van de zon als enkele generaties geleden. Door onze arrogantie en onver-schilligheid neemt de machtige zon niet langer de eerste plaats in ons leven in. Als u echter verder leest, ontdekt u dat het niet meer zo lang zal duren voordat de zon er ons er weer aan herinnert dat wij dankzij hem bestaan. Er komt een tijd, en misschien maken wij dit nog mee, dat de zon niet meer onze vriend zal zijn.

Door de wetenschap zijn we de ster waaruit we voortkomen veel beter gaan begrijpen, hoewel er nog veel mysteries zijn. In elk geval lijkt één ding zeker: als we overleven, zullen we het ooit zonder de zon moeten stellen.

De zon – een biografie.indb 5 04-08-2006 12:10:45

�

de

zon –

een

bio

gr

afi

e 1

ver

dw

aa

lde

stu

kje

s va

n e

en s

ter

De zon is een doorsnee-ster, een typische bouwsteen van het uni-versum. Het is van fundamenteel belang dat we begrijpen hoe hij functioneert, omdat hij de aarde, ons leven en onze toekomst zo diep-gaand beïnvloedt.

Maar waar vond de zon zijn oorsprong? En hoe lang zal hij nog bestaan?

De zon – een biografie.indb 6 04-08-2006 12:10:45

Zonsverduistering door Lucy Whitehouse

De zon – een biografie.indb 28 04-08-2006 12:10:53

hoofdstuk 5

De maand van Mercedonius

Het was de zon die ons heeft geleerd op de tijd te letten en ons leven regelmaat te geven. Zijn dagelijkse reis door de lucht verschilt maar weinig van dag tot dag, maar naarmate de seizoenen vorderen, merken we uiteindelijk de veranderingen toch wel op. Al vroeg in de geschie-denis was de mens hiervan op de hoogte. Tijdens de zomer stond de zon op zijn hoogst in de lucht, maar er kwam een moment dat hij zijn hoog-ste punt had bereikt en dat hij iedere dag iets lager kwam staan, totdat hij midden in de winter zijn laagste punt bereikte.

Hoewel de cycli der seizoenen duidelijk was, was het ontwerpen van een kalender niet zo gemakkelijk. Er zijn slechts drie maateenheden die als basis voor een kalender kunnen worden gebruikt, maar deze drie vallen niet samen. Twee van die eenheden zijn de dag en het jaar, maar gegeven het feit dat het jaar een oneven aantal dagen heeft, hoe meet je dan met grove meetinstrumenten, als die er al zijn, hoeveel dagen er in een jaar gaan?

Bij de eerste kalenders werd de derde cyclus aan de hemel gebruikt, waarop men kon vertrouwen. Het was gemakkelijker de 29 dagen tussen twee volle manen te tellen en dit aantal als basis voor de tijdsbepaling te gebruiken. Er zijn enkele zeer oude maankalenders: inkepingen in een bot van 28.000 jaar oud dat in Afrika werd gevonden en 29 stippen die in een merkwaardig patroon werden aangetroffen in de rotsschilderingen van Lascaux in de Dordogne in Frankrijk, ongeveer 20.000 jaar gele-den geschilderd, toen Europa zich nog in de greep van het ijs bevond. Maankalenders hebben echter nadelen. Het aantal maanmaanden in een jaar is geen geheel getal: je kunt het jaar met zijn wisselende seizoe-nen dus niet met behulp van de maan opdelen. Wat men nodig had, was een kalendersysteem waarin de datums synchroon bleven lopen met de seizoenen en niet het ene jaar in het ene en het volgende in het andere seizoen zouden vallen. Het regenseizoen viel altijd in dezelfde periode,

De zon – een biografie.indb 29 04-08-2006 12:10:54

30

de

zon –

een

bio

gr

afi

e �

de

ma

an

d v

an m

erc

edo

niu

s

zodat het ook altijd op dezelfde datum zou moeten beginnen. Hetzelfde gold voor de jaarlijkse overstroming van de rivier de Nijl.

Egypte was de eerste oude beschaving die inzag dat de maankalen-der fout was en die de zonnekalender introduceerde. Deze verandering vond meer dan 6000 jaar geleden plaats. Hoe ze dit precies deden, weten we niet hemaal zeker. Ze schatten dat het zonnejaar ongeveer 365 dagen duurde, wat leidde tot een kalender van 12 maanden van elk 30 dagen, met 5 dagen extra. Volgens de Egyptische mythologie waren deze extra dagen door de god Thoth aan het jaar toegevoegd. Deze dagen werden de feestdagen van Osiris, Isis, Horus, Nephtys en Seth.

De Egyptenaren hadden uitgerekend dat het zonnejaar eigenlijk 365,25 dagen duurde, maar in plaats van elke vier jaar een schrikkel-jaar in te voeren om de gedeeltelijke dag in te halen (zoals wij nu doen), lieten ze de kwart dagen telkens oplopen. Na 1460 zonnejaren, ofte-wel vier perioden van 365 jaar, waren er dan dus 1461 Egyptische jaren voorbij. Dit betekende dat met het verstrijken der jaren de Egyptische maanden uit de pas gingen lopen met de seizoenen, zodat de zomer-maanden uiteindelijk in de winter vielen.

Toen Rome een wereldmacht werd, was men zich er terdege van bewust dat het maken van een kalender problematisch was. De Romeinen geloofden dat even getallen ongeluk brachten en dus waren hun maanden 29 of 31 dagen lang, met uitzondering van februari, die 28 dagen had. Maar vier maanden van 31 dagen, zeven maanden van 29 dagen en één maand van 28 dagen vormden samen slechts 355 dagen. De Romeinen introduceerden daarom een extra maand. Deze werd Mercedonius genoemd en duurde 22 of 23 dagen. Deze maand werd om het jaar toegevoegd. Toch was het zelfs met de maand Mercedonius een onhandig systeem. De Romeinse kalender kwam uiteindelijk zo ver van de realiteit te staan, dat Julius Caesar op advies van de astronoom Sosigenes in 45 vóór Christus opdracht gaf tot een hervorming. Er werd één jaar door middel van een keizerlijk besluit 445 dagen lang gemaakt om de kalender weer gelijk te laten lopen met de seizoenen. Vervolgens werd het zonnejaar (met een lengte van 365 dagen en 6 uur) de basis van de kalender. De maanden waren 30 of 31 dagen lang en elk vierde jaar werd een jaar van 366 dagen, een schrikkeljaar, om de extra 6 uren per jaar in te halen.

Dit was een aanzienlijke verbetering, maar er waren nog steeds pro-blemen. De Juliaanse kalender is nog steeds 11,5 minuten langer dan

De zon – een biografie.indb 30 04-08-2006 12:10:54

31

de

zon –

een

bio

gr

afi

e �

de

ma

an

d v

an m

erc

edo

niu

s

het werkelijke zonnejaar: de tijd die de aarde nodig heeft om een baan rond de zon te beschrijven. Na een aantal eeuwen liepen deze 11,5 minuten per jaar aardig op. Rond de vijftiende eeuw liep de Juliaanse kalender ongeveer een week achter op de zonnekalender, zodat de lente-equinox rond 12 maart viel in plaats van rond 20 maart. Paus Sixtus IV besloot dat er opnieuw een hervorming noodzakelijk was en ontbood de Duitse astronoom Regiomontanus naar Rome voor advies. Regiomontanus arriveerde in 1475, maar overleed korte tijd daarna. Van de hervormingsplannen van de paus kwam niets meer terecht.

In 1545 kreeg paus Paulus III van het Concilie van Trente toe-stemming om de kalender te hervormen. Het merendeel van het mathematische en astronomische werk werd verricht door Christopher Clavius. De onmiddellijk doorgevoerde correctie was dat donderdag 4 oktober 1582 de laatste dag moest zijn van de Juliaanse kalender. De volgende dag zou vrijdag 15 oktober zijn. Voor accuratesse op de lange termijn werd het idee van de Vaticaanse bibliothecaris Aloysius Giglio overgenomen: elk vierde jaar is een schrikkeljaar, tenzij het een eeuwjaar is, bijvoorbeeld 1700 of 1800. Eeuwjaren kunnen alleen schrikkeljaren zijn als ze deelbaar zijn door 400 (bijvoorbeeld 1600 en 2000). Door deze regel worden drie schrikkeljaren in vier eeuwen geëlimineerd, wat de kalender nauwkeurig genoeg maakt. Ondanks de gewijzigde regel van het schrikkeljaar is een gemiddeld kalenderjaar nog steeds ongeveer 26 seconden langer dan het zonnejaar. Het duurt echter 3323 jaar voordat dit verschil van seconden tot een verschil van een dag is gegroeid.

De meeste katholieke landen schakelden in 1582 snel over op de nieuwe kalender van de paus, maar de protestante prinsen van Europa negeerden het pauselijk decreet en behielden de Juliaanse kalender. Het duurde nog tot het jaar 1700 voordat de protestantse heersers van Duitsland en de Lage landen overgingen op de nieuwe kalender. In Groot-Brittannië duurde dit nog tot 1752 en in Rusland was er een revo-lutie voor nodig om de Gregoriaanse kalender in 1918 in te voeren. In Turkije werd de islamitische kalender nog tot 1926 gebruikt.

De zon – een biografie.indb 31 04-08-2006 12:10:54

Shamash: de Mesopotamische zonnegod zag alles op aarde

De zon – een biografie.indb 32 04-08-2006 12:10:55