De dichtheid van Sterren

door Gerben de Jong

Wist je dat de enorme planeet Saturnus, gezien zijn dichtheid, op onze oceanen zou kunnen dobberen? De dichtheid van deze enorme planeet kleiner is dan water. Maar hoe zit het met de dichtheid van sterren?

Hieronder zie je een tabel met verschillende dichtheden. De dichtheid van water is 1 gram per kubieke centimeter (g/cm3). Dat betekent dat elk “dobbelsteentje” vol water een massa heeft van 1 gram.  Zeewater heeft een iets grotere dichtheid omdat er zout in opgelost is. Van staal is de dichtheid 8 g/cm3. Dat wil dus zeggen dat staal zinkt in water. Tenzij je een boot van staal maakt. Dan zit er zoveel lucht in het ruim, dat de gemiddelde dichtheid met die lucht meegerekend weer kleiner is dan 1 g/cm3. 
Het rotsgesteente van de aarde heeft een dichtheid van 3 g/cm3. De dichtheid van de aarde is 5,51 g/cm3. Vreemd, hoe komt die dichtheid nu groter dan van rotsgesteente en water? De dichtheid van de aarde is zo groot omdat de kern bestaat uit ijzer met een dichtheid die gelijk is aan die van staal. Samen wordt dat 5,51 g/cm3.
Jupiter heeft een dichtheid van slechts 1,33 g/cm3. Dus veel minder dan de dichtheid van de aarde. Dat komt omdat het een gasreus is. Jupiter heeft meer massa dan alle andere planeten samen en is dus wel heel erg zwaar. Maar Jupiter is ook enorm groot waardoor die massa heel veel ruimte heeft. Daarom is de dichtheid niet zo groot. De dichtheid van Saturnus is zelfs kleiner dan die van water en zou dus op onze oceanen kunnen dobberen. 

De dichtheid van onze zon is “slechts” 1,41 g/cm3.  Maar dat de dichtheid veel kleiner is dan die van de aarde komt vooral omdat de buitenste gebieden heel ijl zijn. In het midden is de dichtheid van de zon wel 162 g/cm3. Daar is de temperatuur bijna 16 miljoen graden Celsius en de druk 265 miljard keer de luchtdruk op de aarde! 

 

Maar er zijn sterren met een veel grotere dichtheid! Een neutronenster is wat er overblijft nadat een enorm grote ster supernova is geworden. De achterblijvende kern wordt dan een neutronenster.
De dichtheid is zó groot dat de atomen zelfs in elkaar gedrukt worden. En in de kern worden alle deeltjes ook nog eens samengeperst tot neutronen. Vandaar de naam “neutronenster”. Eén kubieke centimeter heeft dezelfde massa als 33 duizend volgeladen containers. Dat is bijna anderhalf keer zoveel als het grootste containerschip kan vervoeren. Je kunt je voorstellen wat er gebeurt als je één zo’n dobbelsteentje in je hand gelegd krijgt: Het valt er meteen doorheen, verder door de aarde heen naar het midden van de aarde.


Eén dobbelsteentje neutreunenster weegt net zo veel als 33 duizend volgeladen containers. Het grootste containerschip ter wereld vervoert er zo'n 24 duizend.


Maar nog extremer is een zwart gat. Een zwart gat met de massa van de aarde kan wel een dichtheid hebben van 2∙1027 g/cm3. Dat betekent dat  één kubieke centimeter zwart gat een massa heeft zo groot als ruim 300 aardes. Daar kun je je dus helemaal niets bij voorstellen, driehonderd aardes in een dobbelsteentje. Hoe groter een zwart gat, hoe kleiner de dichtheid. Kennelijk zit er bij hele grote zwarte gaten veel ruimte om de massa heen. 400 miljoen zonmassa’s en dan een dichtheid van een duizendste g/cm3.  Veel gekker moet het niet worden!

 

 

 

 

 

Meer lezen van Gerben de Jong?

Gerben de jong is voorzitter van Sterrenvereniging Astra Alteria en heeft als docent natuurkunde op het Marnix College te Ede gewerkt. Op het Marnix College en ook op de school waar hij voor het Marnix werkte heeft hij jaarlijks een clubje brugklasleerlingen begeleid die geïnteresseerd waren in sterrenkunde: de Milky Way Club. Gerben wil ons graag laten zien hoe mooi en vooral wijds de sterrenhemel is.

Afdrukken E-mail