De Zon is voor ons op Aarde verreweg het helderste object aan de hemel. Ze zorgt voor dag-en nacht, de seizoenen en al het leven op Aarde. Lees verder om meer over de Zon te weten te komen. Daarnaast speelt de Zon een cruciale rol in het klimaat en weer op onze planeet. Haar energie beïnvloedt windpatronen, oceaanstromingen en temperatuurverschillen over de hele wereld. Zonder de warmte en licht van de Zon zou de Aarde een koude, levenloze bol zijn. Dit maakt de Zon niet alleen een bron van licht, maar ook een essentieel element in het behoud van onze leefomgeving.

credit: SOHO (ESA/NASA)

Enkele kinderen kijken tijdens het Fluisterwoud 2019, door een speciale en 100% veilige zonnetelescoop naar de Zon.

Wat snelle feiten over de Zon

• Type Ster: Gele dwerg

• Spectraalklasse G2V

• Leeftijd : 4,6 miljard jaar

• Diameter: 1,393 miljoen km

• Temperatuur oppervlak: 6000 Graden Celcius

• Temperatuur kern:15.000.000 Graden Celcius

• Rotatiesnelheid evenaar : 25,4 dagen

• Absolute helderheid      4,83 mag

• Schijnbare helderheid   −26,74 mag

• Afstand tot Aarde: 150.000.000 km ( 1 AE)

• Afstand tot centrum van Melkweg: 27000 Lichtjaar        

De Zon, een gemiddelde ster

Onze Zon is een ster van de spectraalklasse G2. Dit betekent dat zij een gele ster is, heter en zwaarder dan de gemiddelde ster, maar kleiner dan de reuzensterren.

De Zon heeft een massa die ongeveer 332.946 keer zo groot is als die van de Aarde. Zoals beschreven in het hoofdstuk 'Zonnestelsel', bevat de Zon maar liefst 99,86% van de totale massa van ons zonnestelsel. Daarmee is het verreweg het zwaarste object in ons sterrenstelsel.

De diameter van de Zon is 109 keer zo groot als die van de Aarde. Qua volume zou de Aarde ongeveer een miljoen keer in de Zon passen.

De Zon bestaat voornamelijk uit plasma, een vorm van geïoniseerd gas. Hier vertellen we zo meteen meer over.

Onze Zon is momenteel tussen de 4,6 en 5 miljard jaar oud. Naar verwachting blijft de Zon in haar huidige vorm nog ongeveer 5 miljard jaar bestaan. Tegen die tijd zal de brandstof van de Zon vrijwel volledig zijn opgebruikt. Door de afname in massa nemen zowel de zwaartekracht als de gasdruk af. Dit zorgt ervoor dat de Zon enorm zal opzwellen en transformeren in een zogenoemde 'rode reus'. De buitenste lagen van de Zon zullen zich uitstrekken voorbij de baan van Venus, en mogelijk zelfs voorbij die van de Aarde. Meerdere planeten zullen hierdoor door de Zon worden opgeslokt. Ver voor dat moment is leven op Aarde al niet meer mogelijk, als er tegen die tijd überhaupt nog leven is.

In deze fase zal helium zich ophopen in de kern van de Zon. Dit veroorzaakt een verdere samentrekking van de kern, waardoor de dichtheid en temperatuur blijven toenemen. Wanneer de kern een temperatuur van 100 miljoen graden Kelvin bereikt, zal helium in de kern fuseren tot koolstof. Ondertussen zullen de buitenste gaslagen van de Zon steeds verder wegdrijven en een zogenaamde planetaire nevel vormen. Wat overblijft, de kern van de ster, zal uiteindelijk ineenstorten tot een 'witte dwerg'.

Voorbeeld van een planetaire nevel, in dit geval Messier 57, oftewel de Ringnevel in het sterrenbeeld Lyra (Lier). Credit: NASA / Hubble

Samenstelling van de Zon

De Zon is een gigantische bol van gas en plasma, voornamelijk bestaande uit waterstof. In het hart van de Zon wordt deze waterstof voortdurend omgezet in energie. Deze energie reist vanuit de kern door de interne lagen van de Zon naar de atmosfeer, waar het uiteindelijk vrijkomt in de vorm van licht en warmte. Naast waterstof bevat de Zon ook verschillende andere elementen, die samen bijdragen aan haar unieke samenstelling.

Chemische samenstelling van de Zon in %

• Waterstof (H)             92,1%
• Helium (He)               7.8%
• Zuurstof (O)               0,061%
• Koolstof (C)               0,030%
• Stikstof (N)                0,0084%
• Neon (Ne)                 0,0076%
• Ijzer (Fe)                   0,0037%
• Silicium (Si)               0,0031%
• Magnesium (Mg)       0,0024%
• Zwavel (S)                 0,0015%
• Overige stoffen          0,0015%

De kern van de Zon is het gebied waar de dichtheid en temperatuur extreem hoog zijn, wat fusieprocessen mogelijk maakt. Deze kern strekt zich uit van het midden van de Zon tot ongeveer een kwart van haar straal.

In de kern worden waterstofatomen door fusiereacties omgezet in heliumatomen. Elke seconde wordt ongeveer 700 miljoen ton waterstof omgevormd tot 695 miljoen ton helium. Het verschil van 4,4 miljoen ton wordt omgezet in energie en uitgestraald als gammastraling. Buiten de kern bestaat de Zon uit verschillende andere lagen en structuren.

Stralingszone:

De stralingszone is het gebied waar de dichtheid van zonnematerie hoog genoeg is om warmte via radiatief transport naar buiten te verplaatsen. Dit proces werkt door de opname en afgifte van fotonen, zonder dat er sprake is van materietransport (vergelijkbaar met de warmteoverdracht op de bodem van een pan). In deze zone daalt de temperatuur geleidelijk van 7 miljoen naar 2 miljoen graden. De stralingszone strekt zich uit vanaf de buitenkant van de kern tot ongeveer 75% van de straal van de Zon.

de opbouw van de Zon credit SRON - Prof. C.de Jager

Convectiezone:

De convectiezone strekt zich uit vanaf 0,75 keer de straal van de Zon tot aan het oppervlak. In deze zone daalt de temperatuur van ongeveer 2 miljoen graden naar 5.300 graden. Naast radiatief transport speelt hier ook convectie een belangrijke rol. Omdat de dichtheid en temperatuur niet langer voldoende zijn voor warmtetransport via straling alleen, treedt convectie op. Dit proces kun je vergelijken met waterstromen in een pan boven een hete bodem: materie die door de onderliggende radiatieve zone wordt verhit, stijgt op en koelt af aan het oppervlak. Dit creëert een systeem van zeshoekige cellen, die zichtbaar zijn als de granulatie op de Zon. Bovendien wordt vermoed dat het krachtige magnetisch veld van de Zon ontstaat in de overgangslaag tussen de stralings- en convectiezone.

Fotosfeer:

Het zonlicht dat de Aarde bereikt, komt van de fotosfeer. Deze laag van de Zon heeft een dikte van enkele tientallen tot honderden kilometers.

De Zon in 'wit-licht', we kijken dan op de fotosfeer

Chromosfeer:

Deze laag is direct zichtbaar als een oranje ring om de Zon tijdens een zonsverduistering, of als een flits bij het begin of einde van een zonsverduistering. Deze laag is erg ijl en circa 2000 kilometer dik.

De rol van spicules:

In de chromosfeer zijn zogenaamde spicules te vinden, kleine straalvormige structuren die snel omhoog schieten vanuit de zonoppervlakte. Deze spicules zijn fascinerende verschijnselen die een belangrijke rol spelen bij het transporteren van energie en materie naar de hogere lagen van de zonneatmosfeer, zoals de corona. Dankzij moderne telescopen en ruimteobservaties leren wetenschappers steeds meer over de dynamiek en het belang van deze fenomenen in de zonneactiviteit.

in deze montage zien we links de Chromosfeer en rechts de fotosfeer. Credit Alan Friedman via Sky & Telescope

Corona:

De corona kan worden waargenomen tijdens totale zonsverduisteringen en kan zich bij de zonne-equator tot wel twee zonnediameters uitstrekken. Tijdens een zonnevlekkenmaximum strekken de stralen van de corona zich naar allerlei richtingen uit, tijdens een minimum alleen in een gebied rond de zonne-equator.

Temperatuur van de corona:

Wat de corona bijzonder maakt, is de extreem hoge temperatuur die het bereikt, vaak meer dan een miljoen graden Celsius. Dit is opvallend, omdat het oppervlak van de zon zelf "slechts" enkele duizenden graden warm is. Wetenschappers blijven onderzoeken hoe deze enorme temperatuurstijging in de buitenste lagen van de zon mogelijk is, en het fenomeen blijft een van de grote mysteries binnen de zonnefysica.

de corona tijdens een zonsverduistering credit: ESO

Ruimteweer en Noorderlicht

De zon staat bekend om haar zeer constante helderheid, wat gelukkig bijdraagt aan een stabiele invloed op onze planeet. Hoewel de elfjarige zonnecyclus slechts minimale impact heeft op het aardse weer, zijn het met name zonnevlammen en andere uitbarstingen die een grotere rol spelen. In de nabijheid van zonnevlekken ontstaan regelmatig zogenaamde zonnevlammen: kortdurende uitbarstingen die niet alleen zichtbaar zijn in zichtbaar licht, maar ook op radio- en röntgengolflengten waarneembaar zijn.

Daarnaast kunnen de indrukwekkende lusvormige protuberansen of filamenten eveneens tot uitbarstingen leiden. De meest krachtige uitbarstingen zijn echter de zogenaamde coronale massa-ejecties (CME’s). Deze fenomenen werden pas enkele tientallen jaren geleden ontdekt dankzij satellieten in de ruimte. CME’s zijn enorme explosies in de corona van de zon waarbij grote hoeveelheden geladen deeltjes met hoge snelheid de ruimte in worden geslingerd – een soort extra krachtige zonnewind. Wanneer zo’n CME richting de aarde wordt uitgestoten, zijn de gevolgen onvermijdelijk merkbaar.

Een CME botst op het aardmagnetisch veld credit: ESA

Onze aarde wordt grotendeels beschermd door haar magnetische veld en atmosfeer, maar voor astronauten in de ruimte kunnen zonnevlammen een serieus gevaar vormen. Bij krachtige uitbarstingen van de zon kunnen elektrisch geladen deeltjes diep doordringen in de atmosfeer en daar unieke lichtverschijnselen veroorzaken: het poollicht, ook wel noorderlicht genoemd. Hoewel dit fenomeen meestal alleen zichtbaar is dicht bij de polen, kan een bijzonder krachtige uitbarsting het poollicht zelfs tot in Nederland zichtbaar maken. Hier is het echter minder intens en spectaculair dan in de noordelijke streken.

Hevige zonnevlammen kunnen ook allerlei verstoringen veroorzaken, zoals het uitvallen van satellieten, storingen in radiocommunicatie en overbelasting van hoogspanningsleidingen. Om deze risico’s te beperken wordt de zon voortdurend geobserveerd, zodat belanghebbenden tijdig gewaarschuwd kunnen worden en voorbereid zijn op mogelijke gevolgen.

.

het noorderlicht oftewel Aurora Borealis in optima forma vanuit Zweden

Zonsverduisteringen 

Waarschijnlijk heb je weleens foto's gezien van een zonsverduistering, ook wel bekend als een eclips.

Een zonsverduistering treedt op wanneer de aarde, maan en zon precies op één lijn staan, waarbij de maan zich tussen de aarde en de zon bevindt. De schaduw van de maan werpt een ellipsvorm op het aardoppervlak, die rond wordt wanneer de schaduw loodrecht op de aarde valt. Een volledige verduistering is zichtbaar in het gebied waar de kernschaduw van de maan, ook wel umbra genoemd, het aardoppervlak raakt. Dit gebied wordt de totaliteitszone genoemd. In de gebieden waar de halfschaduw van de maan, ofwel penumbra, de aarde bereikt, is slechts een gedeeltelijke verduistering zichtbaar.

De schaduw van de Maan boven Cyprus en Turkije tijdens de zonsverduistering van 2006 gemaakt vanuit het ISS

Er zijn verschillende soorten verduisteringen die je kunt waarnemen, waaronder:

• Totale verduistering:

Een totale zonsverduistering treedt op wanneer de Zon volledig wordt bedekt door de Maan. Hierdoor verdwijnt de Zon volledig uit het zicht. Zo'n verduistering kan maximaal iets meer dan 7 minuten duren. De fase van totaliteit is echter alleen zichtbaar binnen een zeer smal gebied op Aarde.

• Ringvormige verduistering:

Een ringvormige verduistering treedt op wanneer de Zon en de Maan precies op één lijn staan, maar de schijnbare grootte van de Maan kleiner lijkt dan die van de Zon. Dit komt doordat de Maan zich op dat moment iets verder van de Aarde bevindt in haar baan. Een ringvormige zonsverduistering kan maximaal iets meer dan twaalf minuten duren.

• Gedeeltelijke Verduistering:

Een gedeeltelijke verduistering vindt plaats wanneer de Zon en de Maan niet perfect op één lijn staan, waardoor de Maan slechts een deel van de Zon bedekt. Dit indrukwekkende fenomeen is zichtbaar over een veel groter gebied dan alleen de zone waar een totale of ringvormige zonsverduistering te zien is. Bij een totale of ringvormige zonsverduistering gaat het verschijnsel altijd gepaard met een gedeeltelijke verduistering, zowel ervoor als erna.

Er bestaat ook een vierde type zonsverduistering: de hybride verduistering. Deze is echter zo zeldzaam dat deze nauwelijks vermeldenswaardig is.

In de meeste kalenderjaren vinden er twee zonsverduisteringen plaats, soms drie of vier. Hoewel het mogelijk is dat er vijf zonsverduisteringen in één jaar voorkomen, is dit uiterst zeldzaam. De laatste keer dat dit gebeurde was in 1935, en de eerstvolgende keer zal pas in 2206 plaatsvinden. Bij een jaar met vijf zonsverduisteringen zijn er altijd vier gedeeltelijke verduisteringen en één totale, ringvormige, of hybride verduistering. Het gecombineerde aantal zons- en maansverduisteringen in één kalenderjaar kan maximaal zeven bedragen.

De Zon waarnemen

Let op!

Kijk NOOIT met optische hulpmiddelen naar de Zon zonder het gebruik van speciaal daarvoor ontworpen en goedgekeurde filters! Doe je dit toch, dan kan dit direct en onherstelbaar oogletsel veroorzaken. Het geconcentreerde zonlicht kan het netvlies verbranden, vergelijkbaar met hoe een vergrootglas een vuurtje kan aansteken.

De filters en speciale zonnetelescopen van Sidewalk Astronomy Montferland bieden 100% veilige manieren om de Zon te observeren. Voor elk gebruik worden deze filters zorgvuldig gecontroleerd. Speel geen spelletjes met je ogen – neem geen risico!

Met de juiste beschermingsmiddelen kunnen we veilig naar de Zon kijken. Maar wat valt er eigenlijk allemaal te zien op de Zon?

Fakkelvelden:

Fakkelvelden zijn heldere gebieden op de Zon, meestal zichtbaar nabij de rand van de zonneschijf. In deze gebieden zijn magnetische velden aanwezig, maar in kleinere, geconcentreerde bundels dan bij zonnevlekken. Terwijl zonnevlekken een donkere verschijning hebben, zijn fakkelvelden juist helderder dan hun omgeving. Gedurende de zonnecyclus kunnen fakkelvelden verschijnen rondom zonnevlekken of achterblijven als een restant van een verdwenen zonnevlek.

De lichtere gedeelten zijn de zogenaamde fakkelvelden. Credit: SDO

Filamenten:

Filamenten zijn wolken van geïoniseerd gas die zich vormen boven het zonneoppervlak, tussen gebieden met tegenovergestelde magnetische polariteiten. Omdat deze filamenten koelere en dichtere gassen bevatten dan het omliggende plasma, verschijnen ze als donkere, opvallende lijnen op de zonneschijf. Wanneer deze structuren zichtbaar zijn tegen de donkere achtergrond van de ruimte aan de rand van de Zon, worden ze protuberansen genoemd.

Filament (donkere lijn) en enkele fakkelvelden ( lichte gedeeltes)

Granulatie:

Granulatie op de zon zijn kleine, celachtige structuren die het hele zonneoppervlak bedekken, behalve op plekken waar zonnevlekken voorkomen. Deze structuren ontstaan door convectie: hete gassen stijgen vanuit het binnenste van de zon op naar het oppervlak in de heldere gebieden. Daar koelen ze af en zakken terug naar beneden in de donkere, smalle scheidingslijnen. Je kunt het vergelijken met het borrelen van kokend water in een pan. Granulatie is waarneembaar met telescopen met een lensdiameter van minimaal 70 tot 80 millimeter.

Zonnevlekken:

Zonnevlekken zijn relatief donkere vlekken op het oppervlak van de Zon. Hoewel ze donker lijken in vergelijking met de omliggende gebieden, is het centrum van een zonnevlek nog altijd 5000 keer zo helder als de volle maan. Kleinere vlekken, ook wel poriën genoemd, kunnen binnen enkele minuten ontstaan en vaak na een paar uur alweer verdwijnen. Zonnevlekken bewegen van oost naar west over de zonneschijf.

Interessant is dat zonnevlekken nabij de zonne-equator één rotatie om de Zon voltooien in ongeveer 25 dagen, terwijl vlekken op hogere breedtegraden er soms meer dan 30 dagen over doen. Sommige zonnevlekken leven lang genoeg om een volledige omloop te 'overleven' en blijven gedurende langere tijd zichtbaar. Gemiddeld zijn zonnevlekken slechts enkele dagen waarneembaar.

Een zonnevlek bestaat uit twee delen:

• De donkere kern, de umbra
• Het lichtere gebied rond de kern, de penumbra

Op bovenstaande foto zijn zowel de umbra, penumbra als granulatiecellen te zien credit: NASA/JAXA

De hoeveelheid zonnevlekken en de momenten waarop deze verschijnen, hangen samen met de elfjarige zonnecyclus. Tijdens het zonnevlekkenminimum kunnen er wekenlang helemaal geen vlekken zichtbaar zijn. In tegenstelling, tijdens het maximum zijn er vaak honderden zonnevlekken te zien. Zelfs jaren na het maximum kunnen er soms nog grote zonnevlekken met het blote oog worden waargenomen. Zonnevlekken ontstaan door sterk magnetisme, dat de convectie in de zon verstoort. Hierdoor heeft een zonnevlek een temperatuur van ongeveer 4000 graden Celsius, terwijl de omliggende gebieden rond de 6000 graden Celsius zijn.

Credit : NASA, Marshal Space Flight Center, Solar Physics

Kijk nooit met het blote oog naar de zon! Naast het feit dat je instinctief je ogen dichtknijpt bij fel zonlicht, kan het daadwerkelijk pijn doen en ernstige schade veroorzaken als je zonder bescherming in de zon kijkt. De zon straalt gevaarlijke straling uit, zoals UV- en infraroodstraling, die je vaak niet kunt zien of voelen. Deze straling kan ernstige oogproblemen veroorzaken en in sommige gevallen zelfs leiden tot blijvende blindheid.

In het verleden gebruikte men soms roetglas, cd’s of zelfs metaalkleurige chipszakken om naar de zon te kijken. Al deze methoden zijn echter volledig onveilig! Gelukkig zijn er wél veilige manieren om zonder telescoop of verrekijker de zon te bekijken. Een daarvan is het gebruik van lasglas – extreem donker glas dat in lassersbrillen wordt gebruikt. Lasglas met een nummer vanaf 14 is veilig om naar de zon te kijken. Ook speciale eclipsbrillen bieden een veilige optie.

Zelfs met een veilig hulpmiddel, zoals een lasglas of eclipsbril, is het belangrijk om nooit langer dan een paar minuten achter elkaar naar de zon te kijken!

Met het blote oog kun je weinig details van de zon waarnemen. Alleen soms zijn er zonnevlekken zichtbaar die groot genoeg zijn om zonder vergroting te zien.

Als je hulpmiddelen zoals een telescoop of verrekijker wilt gebruiken, wees dan extra voorzichtig! Deze optische instrumenten verzamelen en versterken veel meer licht dan het blote oog kan verdragen. Als dit geconcentreerde licht direct in je ogen komt, kan een fractie van een seconde al voldoende zijn om blijvende schade aan te richten – met een grote kans op permanente blindheid.

Zonneprojectie:

Een veilige methode om de zon te observeren is zonneprojectie. Hierbij projecteer je het zonlicht op een scherm, zoals een stevig wit stuk papier, in plaats van direct in je ogen te kijken. Dit biedt een veilige en effectieve manier om de zon waar te nemen.

Een opstelling voor zonneprojectie is eenvoudig te maken. Gebruik een telescoop of verrekijker. Als je een verrekijker gebruikt, laat dan één van de objectieflenzen (de voorkant) bedekt met een dop en bevestig het instrument bij voorkeur op een statief. Houd vervolgens een stuk papier achter het oculair en stel de kijker scherp. Let op: richt de kijker nooit door er direct doorheen te kijken! Je kunt de kijker veilig richten door te letten op de schaduw. Als de schaduw van de kijker het kleinste en scherpste punt bereikt, valt het zonlicht precies door de kijker en zie je een geprojecteerd beeld van de zon op het papier. Voor extra gemak kun je een extra stuk karton gebruiken om een grotere schaduw te creëren.

Met deze projectiemethode kun je een helder en gedetailleerd beeld van de zon verkrijgen, zelfs met een relatief kleine telescoop of verrekijker. Een bijkomend voordeel is dat meerdere mensen tegelijkertijd de zon kunnen observeren, bijvoorbeeld samen met vrienden of familie. Zorg er echter altijd voor dat niemand direct achter de telescoop komt, want op die plek kan het glas sterk verhit raken!

Nog een belangrijke waarschuwing: gebruik deze methode niet te lang achter elkaar. In het brandpunt van de kijker wordt veel warmte geconcentreerd, wat schadelijk kan zijn voor je kijker. Wees extra voorzichtig bij telescopen en let goed op welk oculair je gebruikt. Duurdere oculairs, met meerdere aan elkaar gekitte lensjes, zijn minder bestand tegen de hoge temperaturen. Goedkopere oculairs, zoals het Huygens- en Ramsden-type, zijn daarentegen wel veilig in gebruik. Tegenwoordig zijn er ook handige alternatieven beschikbaar: kant-en-klare oplossingen voor zonneprojectie die geen telescoop vereisen.

credit: Sky & Telescope

Oculair- en Objectieffilters:

Bij oudere, tweedehands telescopen wordt vaak een oculair-zonnefilter meegeleverd. Dit zijn extreem donkere stukjes glas die je aan de achterkant van het oculair moet schroeven om de Zon te bekijken. Gebruik deze filters nooit! Ze zijn levensgevaarlijk. Gooi ze meteen weg!
Waarom? Deze filters bevinden zich in het brandpunt van de telescoop, waar alle warmte wordt geconcentreerd. Door de intense hitte kunnen ze breken of zelfs uit elkaar spatten, met blindheid als gevolg! Gebruik ze dus absoluut niet, zelfs niet als ze door de fabrikant zijn meegeleverd en er "origineel" uitzien.

Een veilige en betrouwbare manier om de Zon te bekijken is met een zogenaamd objectief zonnefilter. Dit filter plaats je aan de voorkant van je telescoop of verrekijker, vóór het objectief. Hierdoor wordt het zonlicht al gefilterd voordat het je instrument binnendringt, wat voorkomt dat er warmteontwikkeling ontstaat in de kijker.

Lees altijd zorgvuldig de instructies die bij een objectief zonnefilter worden meegeleverd!

Er zijn twee soorten objectieffilters beschikbaar voor witlicht (het ‘normale’ zonlicht). Het eerste type, dat bovendien meestal de voordeligste optie is en naar mijn mening ook de beste, lijkt op een soort aluminiumfolie. Dit filter is bijvoorbeeld bekend onder de naam AstroSolar. Het materiaal bestaat uit een dunne kunststoflaag met daarop een extreem dunne laag aluminium die is opgedampt.
Dit type filter wordt meestal geleverd als een los vel. Je moet vaak zelf een houder maken om het stevig aan de voorkant van je telescoop te bevestigen. Zorg ervoor dat het absoluut onmogelijk is dat er direct zonlicht langs het filter in de telescoop kan komen. Let op: de Zon krijgt in dit filter een blauw/grijze kleur.

De foliefilters zijn eenvoudig te maken, credit: Baader Planetarium

De tweede, eveneens zeer veilige categorie filters zijn de zogenaamde glazen filters, die in verschillende maten verkrijgbaar zijn. Deze filters bestaan uit glas met een speciale coating die het zonlicht filtert voordat het de lens van je camera bereikt. Hoewel de beelden met deze filters vaak iets minder scherp zijn dan met foliefilters, heeft dit type filter als voordeel dat de zon prachtig oranje/geel van kleur wordt weergegeven.

Ondanks dat beide filtertypes uiterst veilig zijn, is het essentieel om het filter voor elk gebruik zorgvuldig te controleren op eventuele beschadigingen. Wanneer je de zon observeert, blijf altijd alert en wees bewust van de risico's. Als je met meerdere mensen waarneemt, herinner elkaar eraan voorzichtig te zijn en de gevaren niet te onderschatten.

credit: Thousand Oaks Optical

Herschelprisma:

Een Herschelprisma wordt gebruikt aan de oculairzijde van lenzentelescopen en is niet geschikt voor gebruik in spiegeltelescopen. Hoewel het qua uiterlijk lijkt op een zenitprisma, werkt het op een geheel andere manier.

Wanneer zonlicht door de telescoop het prisma bereikt, wordt ongeveer 4,5% van het licht naar het oog van de waarnemer gereflecteerd. Het overige licht, bijna 96%, wordt via de achter- of onderzijde van het prisma afgevoerd. Om het licht dat het oog bereikt verder te dimmen, wordt vaak een combinatie van een polarisatiefilter en een Neutral Density-filter gebruikt. Deze filters maken het beeld donkerder en verbeteren tegelijkertijd het contrast. Daarnaast zijn er meestal UV- en IR-filters ingebouwd, of kunnen deze apart worden toegevoegd door de waarnemer.

De beeldkwaliteit van een Herschelprisma is doorgaans beter dan die van foliefilters. Echter, Herschelprisma's zijn aanzienlijk duurder en alleen geschikt voor lenzentelescopen, terwijl foliefilters met vrijwel elke telescoop gebruikt kunnen worden.

Een commercieel verkrijgbaar herschelprisma , credit: Lunt Solar Systems

H-Alpha Filters:

Wanneer zonlicht wordt gesplitst met een prisma, zien we in het spectrum donkere lijnen, de zogenaamde Fraunhoferlijnen. Deze lijnen ontstaan door absorptie van licht door specifieke stoffen in de fotosfeer en chromosfeer van de Zon. De chromosfeer is een laag van enkele duizenden kilometers dik net boven de fotosfeer. Een van de meest opvallende absorptielijnen is die van waterstof, bekend als de H-alpha-lijn. Deze lijn bevindt zich in het rode deel van het spectrum, op een golflengte van 656,28 nanometer. Een H-alpha-filter is een geavanceerd filter dat alleen licht doorlaat binnen een zeer smalle bandbreedte, bijvoorbeeld 0,065 nanometer. Wanneer deze golflengte exact overeenkomt met de H-alpha-lijn, wordt het mogelijk om waterstofgas in de chromosfeer waar te nemen.

H-alpha-filters kunnen worden afgestemd door hun temperatuur te wijzigen of door de hoek van het filter ten opzichte van de optische as aan te passen met behulp van een zogenaamd etalon. Telescopen die met H-alpha-filters zijn uitgerust, zijn meestal uitsluitend geschikt voor waarnemingen van de Zon. Door hun specialistische toepassing en hoge kosten zijn deze telescopen niet voor iedere amateurastronoom toegankelijk.

Wat kunnen we met H-alpha-filters waarnemen?

Met H-alpha-filters kunnen we verschillende fascinerende verschijnselen op de Zon observeren:

• Fakkelvelden: Deze heldere structuren zijn normaal gesproken alleen zichtbaar nabij de rand van de zonneschijf in de fotosfeer, maar met een H-alpha-filter verschijnen ze over de gehele zonneschijf. Fakkelvelden vormen zich vaak enkele uren tot dagen voordat zonnevlekken in hetzelfde gebied verschijnen. Ze zijn vooral opvallend rondom donkere zonnevlekken, waar ze duidelijk helderder lijken dan hun omgeving.
• Protuberansen: Dit zijn enorme massa’s oplichtend waterstofgas die door magnetische velden worden ondersteund. Aan de rand van de Zon verschijnen deze als lichtgevende bogen of structuren. Op de zonneschijf zelf worden protuberansen zichtbaar als donkere, draadachtige structuren, ook wel filamenten genoemd.
• Spiculen: Deze talloze, dunne sprietachtige structuren zijn alleen zichtbaar langs de rand van de Zon en doen denken aan een zee van gras.

Met een H-alpha-filter wordt de dynamische en complexe natuur van de Zon prachtig zichtbaar, wat het een onmisbaar instrument maakt voor zonne-observaties, ondanks de hoge kosten en beperkte toepassingen.