Je weet misschien dat de zon voornamelijk uit waterstof en helium bestaat. Heb je je ooit afgevraagd hoe zit het met de andere elementen in de zon? Ongeveer 67 chemische elementen zijn gedetecteerd in de zon. Ik weet zeker dat je niet verrast bent dat waterstof het meest voorkomende element is, goed voor meer dan 90% van de atomen en meer dan 70% van de zonnemassa. Het volgende meest voorkomende element is helium, dat goed is voor bijna iets minder dan 9% van de atomen en ongeveer 27% van de massa. Er zijn slechts sporen van andere elementen, waaronder zuurstof, koolstof, stikstof, silicium, magnesium, neon, ijzer en zwavel. Deze sporenelementen vormen minder dan 0,1 procent van de massa van de zon.
De zon smelt constant waterstof in helium, maar verwacht niet dat de verhouding van waterstof tot helium snel zal veranderen. De zon is 4,5 miljard jaar oud en heeft ongeveer de helft van de waterstof in zijn kern omgezet in helium. Het heeft nog ongeveer 5 miljard jaar voordat de waterstof opraakt. Ondertussen vormen elementen zwaarder dan helium in de kern van de zon. Ze vormen zich in de convectiezone, de buitenste laag van het interieur van de zon. De temperaturen in dit gebied zijn koel genoeg dat de atomen voldoende energie hebben om hun elektronen vast te houden. Dit maakt de convectiezone donkerder of meer ondoorzichtig, waardoor warmte wordt gevangen en het plasma lijkt te koken van convectie. De beweging draagt warmte naar de onderste laag van de zonne-atmosfeer, de fotosfeer. Energie in de fotosfeer komt vrij als licht, dat door de zonneatmosfeer (de chromosfeer en de corona) reist en de ruimte in gaat. Licht bereikt de aarde ongeveer 8 minuten nadat het de zon verlaat.
Hier is een tabel met de elementaire samenstelling van de zon, die we kennen uit analyse van de spectrale signatuur. Hoewel het spectrum dat we kunnen analyseren afkomstig is van de zonnesfeer en de chromosfeer, geloven wetenschappers dat het representatief is voor de hele zon, behalve de zonnekern.
Element | % van totale atomen | % van totale massa |
Waterstof | 91.2 | 71.0 |
Helium | 8.7 | 27.1 |
Zuurstof | 0,078 | 0,97 |
Koolstof | 0,043 | 0,40 |
Stikstof | 0,0088 | 0,096 |
Silicium | 0,0045 | 0,099 |
Magnesium | 0,0038 | 0,076 |
Neon | 0,0035 | 0,058 |
Ijzer | 0,030 | 0,014 |
Zwavel | 0,015 | 0,040 |
Bron: NASA - Goddard Space Flight Center
Als u andere bronnen raadpleegt, ziet u dat de percentagewaarden tot 2% variëren voor waterstof en helium. We kunnen de zon niet bezoeken om hem rechtstreeks te proeven, en zelfs als we zouden kunnen, zouden wetenschappers nog steeds de concentratie van elementen in andere delen van de ster moeten schatten. Deze waarden zijn schattingen op basis van de relatieve intensiteit van spectrale lijnen.