Astronomie

Enstatiet

Enstatiet(weerstand bestendig) is een gesteentevormend mineraal dat zeer hittebestendig is. De molecuulformule MgSiO3. Enstatiet ontstaat onder bij extreem hoge temperaturen die heersen in gaswolken rond jonge zonnen en druk. Enstatiet is waterstofrijk en komt veel voor in stollings- en metamorfe gesteenten, en ook in meteorieten of chondrieten die de met name de aardkern en mantel hebben gevormd
Op Aarde vind je het diep in de aardmantel en in vulkanische gesteenten. Omdat het een van de allereerste vaste stoffen was die condenseerde uit de gloeiende gaswolk rond de jonge Zon. Hieruit ontstonden de enstatiet chondrieten: de oer-planetoïden waaruit de Aarde is opgebouwd.
Enstatiet is wit, grijs, groenig of bruin. De brons-bruine variëteit van enstatiet wordt bronziet genoemd. De hardheid is 5,5 en de massadichtheid is 3,2 kg/l.

Terwijl het mineraal enstatiet begon af te koelen en te condenseren uit deze gaswolk tot vaste kiezels, trad er een directe chemische interactie op tussen het vloeibare gesteente en het omringende waterstofgas. De waterstofatomen uit de nevel werden letterlijk ingevangen en opgeslokt door het poreuze, kristalliserende materiaal. De waterstof nestelde zich diep in de microscopische, niet-kristallijne delen (de glasachtige matrix of mesostasis) van de steen. daarnaast ontstond er een binding tussen et waterstof gas en het in enstatiet aanwezige zwavel. Deze chemische binding werkte als een kluis: het hield de waterstofatomen muurvast gevangen in het gesteente, waardoor ze de intense straling en hitte van de vroege Zon konden trotseren.
Het waterstof dat opgesloten werd in het enstatiet was extreem deuterium arm doordat de hitte van de jonge zon en de overvloedig aanwezige deuteriumarme waterstofatomen, de deuteriumrijke waterstoftomen drastisch deed verdunnen .van deuterium.

Chondriet of meteoriet

Meteorieten of chondrieten zijn meteoren die daadwerkelijk op het aardoppervlak terecht komt.
Meteoren zijn stukken rotsachtig ruimtepuin die met grote snelheid rond de zon bewegen. Soms botsen zij met verschillende hoeken en snelheden met de dampkring van de aarde.
Wanneer een meteoor met 108.000 km per uur en hoger onder verschillende hoeken, met de dampkring botst,. wordt lucht met zo'n hoge kracht samengedrukt dat de luchtlaag begint te gloeien. De buitenste laag van de meteoor kan dan tot 3000 graden verhit worden. Afhankelijk van de samen de samenstelling en grootte van de meteoor kan deze volledig verdampen.
Meteoren ter grootte van een knikker kunnen het aardoppervlak bereiken ter grote van een piepklein kiezelsteentje
Het aantal meteorieten dat in Nederland terecht is gekomen is op een hand te tellen. Een meteoriet die op 27 oktober 1873 neerkwam nabij het Overijsselse Diepenveen, mat 68 gram.

Meteorieten zijn te herkennen aan een smeltkorst, een glazige gladde buitenkant.Hun kleur is meestal zwart of donkerbruin. Vaak zijn meteorieten zwak magnetisch.

Meghnad Saha (1893–1956)

Meghnad Saha stelde 1920 de ionisatievergelijking op om de absorptielijnen (Fraunhoferlijnen) in het zonnespectrum beter te analyseren:de Saha-ionisatievergelijking.
Rond 1920 wisten sterrenkundigen wel dat de absorptielijnen verwezen naar bepaald elementen in de zon, maar ze begrepen niet waarom sommige streepjes sterk waren en andere bijna verdwenen.
Dit leide tot de misvatting dat de verhouding elementen in de zon gelijk was aan de elementen op aarde, zij het dat de elementen door de hoge temperatuur in de zon gasvormig waren.
Saha besefte dat de dikte of sterkte van de absorptielijnen niet rechtstreeks te relateren was aan de onderlinge verhouding van elementen op de zon.
Om tot een juiste inschatting te komen van welke elementen in welke verhouding op de zon aanwezig zijn. Moeten volgens Saha de temperatuur gemeten worden, de graad van ionisatie van de atomen en exitatiedruk van de elektronen.
De Saha-ionisatievergelijking zegt: hoe heter een ster is, hoe meer atomen hun elektronen verliezen, en daardoor worden de donkere lijnen in het spectrum zwakker. Een zwakkere donkere absorptielijn zegt dus niets over het aantal atomen van een element. Het zegt ook niets over de onderlinge verhouding tussen de verschillende waargenomen elementen.
wel kun je uit het spectrum en het licht van de zon afleiden welke elementen zich aan de opppervlakte van de zon bevinden en uit het licht zelf is de temperatuur van de zon af te leiden.
Zijn ionisatievergelijking liet zien dat de sterkte van een spectraallijn niet alleen afhangt van hoeveel van een element aanwezig is, maar ook van de temperatuur en de mate van ionisatie.
De spectraallijnen van waterstof zijn zeer zwak vergeleken met spectraallijnen van ijzer, natrium en calcium. die per atoom veel meer elektronen hebben. Dat ligt niet aan de hoeveelheid waterstof atomen in de zon Een waterstof atoom heeft slechts een elektron. wanneer dit door een hoge temperatuur geioniseerd is kan het niet in exitatieniveau 1of 2 komen en is het niet zichtbaar in het spectrum Dit omdat zij bij de opervlaktetemperatuur van de zon voor een groot deel geïoniseerd zijn. Ondanks het grote aantal waterstofatomen in de zon is dat daardoor niet waar te nemen aan de absorpietlijnen.
Door in zijn resultaten te verwerken uit laboratoria over ionisatietemperaturen van elementen, de exitatiedruk van elektronen en de temperatuur van de zon en deze te relateren aan de spectraalllijnen was het mogelijk exactere gegevens te krijgen over de samenstelling van elementen in de zon.
Saha was overigens niet degene die uiteindelijk die met zijn ionisatievergelijking de exactere samenstelling van elementen op de zon bewerkstelligde maar Cecilia Payne Kaposchkin(1925>

Sirius

Sirius (alpha Canis Majoris) is de helderste ster van de nachtelijke sterrenhemel. Omdat Sirius de helderste ster is van het sterrenbeeld Grote Hond (Canis Major) staat hij ook bekend als de Hondsster. Andere namen zijn Canicula en Aschere. Met een afstand van 8,6 lichtjaar is Sirius na de Zon het op zes na dichtstbijzijnde stersysteem. Sirius heeft ongeveer 2,4 keer de diameter van de zon.

Cecilia Helena Payne-Gaposchkin (1900 –1979)

1925 berekende Cecilia Payne-Gaposchkin, gebruik makend van de theorie van de Indiase natuurkundige Meghnad Saha,laboratorium metingen en de spectra van sterren, dat de zon grotendeels uit waterstof bestaat namelijk:
74% waterstof
24% helium
2% alle overige elementen samen
Tot dat moment, gingen astronomen op grond van de sterkte van de spectraallijnen van de zon, ervan uit dat de zon en de aarde in vergelijkbare verhoudingen uit dezelfde elementen waren opgebouwd.

Saha had berekend, dat bij de interpretatie van absorbtielijnen, van het zonnespectrum rekening gehouden moet worden met:

de temperatuur
de druk
de mate waarin de atomen geïoniseerd zijn

Hiermee werd in de tijd vóór Payne-Gaposchkin nog nauwelijks rekening gehouden.
Haar conclusie dat de zon grotendeels uit waterstof bestaat was revolutionair.