Wat Weten We Over Ruimte?
Hoeveel weten we over de ruimte? Eigenlijk niet zoveel als we zouden willen. Elke keer dat je een sterrenkijk-app opent, ben je waarschijnlijk verbaasd over hoeveel verschillende objecten je daar kunt vinden. Wat als we je zouden vertellen dat al die planeten, sterren en andere zichtbare objecten minder dan 5% van de totale inhoud van het Universum vertegenwoordigen?
Inhoud
- Wat is ruimte?
- Waar is ruimte van gemaakt?
- Wat is er in de ruimte?
- Korte samenvatting: basisfeiten over de ruimte om te onthouden
De ruimte is enorm en vol mysteries. Veel ervan zijn nog niet opgelost, hoewel de wetenschap al heel ver is gekomen. Laten we samenvatten wat tot nu toe bekend is.
Wat is ruimte?
Ruimte is een bijna perfect vacuüm zonder lucht. Het is niet leeg: het bevat veel vormen van straling, evenals deeltjes van gas, stof en andere materie die rondzweven in de leegte.
Vanaf de aarde kunnen we planeten, sterren en sterrenstelsels waarnemen die zich tot 46,5 miljard lichtjaar in elke richting bevinden. Deze regio van de kosmos wordt het waarneembare universum genoemd. De beste huidige schatting van de leeftijd van het universum is ongeveer 13,8 miljard jaar.
Wat is de ruimte?
Vanuit ons aardse perspectief is de ruimte alles wat zich bevindt voorbij de grens die de aarde van de kosmos scheidt. Er bestaan verschillende definities van waar de ruimte precies begint. De meest gebruikte grens is de Kármánlijn, die ongeveer 100 km boven de zeespiegel ligt, al plaatsen sommige bronnen hem iets lager, op 80 km. Vanaf dit punt is de lucht te ijl voor gewone vliegtuigen (die afhankelijk zijn van lift) om te vliegen.
Ruimteregio's
De buitenruimte kan worden onderverdeeld in verschillende regio's. Ze worden bepaald door magnetische velden en "winden" die binnen hen domineren.
- Georuimte is het deel van de buitenruimte nabij de Aarde. Het ligt tussen de bovenste atmosfeer van de Aarde en de buitenste grenzen van het magnetische veld van de Aarde.
- Interplanetaire ruimte is de buitenruimte binnen het zonnestelsel. Het wordt gedefinieerd door de zonnewind, die een heliosfeer vormt - een reusachtige "bel" rond de Zon en haar planeten. Bij de heliopauze (de buitenrand van de heliosfeer) gaat het over in de interstellaire ruimte.
- Interstellaire ruimte is de fysieke ruimte tussen de stersystemen in een sterrenstelsel. Het is gevuld met het interstellair medium (ISM), dat bestaat uit gas en stof.
- Intergalactische ruimte is de fysieke ruimte tussen sterrenstelsels. Het is vrijwel een perfect vacuüm, bijna leeg, maar gevuld met extreem ijl geïoniseerd gas.
Waar is ruimte van gemaakt?
Wetenschappers denken dat het universum bestaat uit drie soorten stoffen: normale materie, donkere materie en donkere energie.
Normale materie
Normale materie, ook wel gewone of baryonische materie genoemd, bestaat uit protonen, neutronen en elektronen die elk zichtbaar object vormen. Alles wat we kunnen zien - sterren, planeten, bomen, dieren en mensen - is gemaakt van normale materie. Het aandeel normale materie in het universum is verrassend klein - minder dan 5%.
Donkere materie
Donkere materie zendt geen licht of energie uit en absorbeert dit ook niet, waardoor ze volledig onzichtbaar is. Wetenschappers kunnen haar niet direct zien, maar leiden haar bestaan af uit haar zwaartekrachtseffecten op gewone materie. Zo draaien spiraalstelsels zo snel dat de zwaartekracht van alleen de zichtbare materie niet sterk genoeg zou zijn om ze bijeen te houden: zonder donkere materie zouden ze eenvoudig uit elkaar vallen. Men schat dat donkere materie ongeveer 27% van het universum uitmaakt. Mogelijke kandidaten zijn:
- WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles): Hypothetische deeltjes die veel zwaarder zijn dan de deeltjes waaruit gewone materie bestaat. Ze interageren alleen via de zwaartekracht en de zwakke kernkracht, waardoor ze bijna spoorloos door materie zouden gaan. Dankzij hun massa zouden WIMPs de extra zwaartekracht kunnen leveren die nodig is om de beweging van sterrenstelsels te verklaren.
- Axionen: Theoretische deeltjes die extreem licht en zeer zwak interagerend zijn. Ze werden oorspronkelijk voorgesteld om een wiskundig probleem in de deeltjesfysica op te lossen, maar later bleek dat ze ook goede kandidaten voor donkere materie zouden kunnen zijn.
- Steriele neutrino’s: Neutrino’s zijn deeltjes waarvan we weten dat ze bestaan — minuscuul, bijna massaloos en zelden interactief met materie. Steriele neutrino’s zouden een zwaardere versie zijn: ze interageren niet met bekende krachten, behalve de zwaartekracht. Hun extra massa en onzichtbaarheid maken ze tot een andere mogelijke verklaring voor de verborgen materie in het universum.
Donkere energie
Donkere energie kan worden gezien als een eigenschap van de ruimte zelf, die de versnelde uitdijing van het universum veroorzaakt door zijn negatieve druk, en niet als een kracht die objecten rechtstreeks afstoot. Het idee van donkere energie werd geïntroduceerd om te verklaren waarom het universum niet alleen uitdijt, maar dit doet met een steeds hogere snelheid. Voorlopig blijft de aard en oorsprong ervan onbekend: hier betekent “donker” eerder “onbekend” dan letterlijk donker, zoals bij donkere materie. Men schat dat donkere energie ongeveer 68% van het universum uitmaakt.
Wat is er in de ruimte?
De ruimte is niet leeg — ze zit vol objecten van allerlei groottes, van kleine rotsblokken tot gigantische muren van sterrenstelsels. Laten we beginnen bij de kleinere objecten — planeten, manen en kometen — en dan verdergaan naar sterren, sterrenstelsels en de grootste kosmische structuren.
Planeten, manen en kleine hemellichamen
Onze verkenning van het universum begint dicht bij huis: in het zonnestelsel, onze directe kosmische buurt. Hier vinden we planeten, manen, kometen en een hele gordel van asteroïden tussen Mars en Jupiter. Astronomen hebben ook exoplaneten ontdekt die rond verre sterren draaien en zelfs interstellaire kometen die vanuit andere sterrenstelsels passeren.
Planeten
Een planeet is een object dat rond een ster draait, voldoende massa heeft zodat zijn eigen zwaartekracht het in een bijna bolvorm trekt, en zijn baan van puin heeft vrijgemaakt. In het zonnestelsel zijn er twee hoofdtypen planeten:
-
De rotsachtige werelden (aardse planeten) — Mercurius, Venus, de aarde en Mars. Deze kleine en dichte planeten bestaan voornamelijk uit gesteente en metalen zoals ijzer, magnesium en silicium. Mercurius heeft, ondanks dat het een planeet is, een dunne “staart” van natriumatomen die door de zonnewind worden weggeblazen, waardoor hij op een komeet lijkt. Venus heeft ook een ionenstaart.
-
De reuzenplaneten — Jupiter en Saturnus zijn echte gasreuzen, voornamelijk opgebouwd uit waterstof en helium, terwijl Uranus en Neptunus worden geclassificeerd als ijsreuzen, met grote hoeveelheden water, ammoniak en methaan naast waterstof en helium.
Heb je je ooit afgevraagd welke planeet uit het zonnestelsel het beste bij jouw persoonlijkheid past? Doe onze quiz en ontdek je spirituele planeet!
We hebben ook dwergplaneten — kleinere werelden die rond de zon draaien, maar die, in tegenstelling tot de “volwaardige” planeten, hun baan niet hebben vrijgemaakt van puin. Daarom worden ze vaak buiten het hoofd“pantheon” van het zonnestelsel gehouden. De bekendste is Pluto, maar er zijn nog andere zoals Eris, Haumea, Makemake en Ceres.
Buiten ons zonnestelsel hebben astronomen duizenden exoplaneten ontdekt — werelden die rond andere sterren draaien. Sommige zijn ronduit bizar: er zijn planeten gedetecteerd met ongebruikelijke samenstellingen, waaronder één die vermoedelijk rijk is aan koolstof, mogelijk met enorme hoeveelheden diamantachtig materiaal. Lees meer over deze en veel andere vreemde ruimte-objecten in ons artikel.
Manen
Een maan is een object dat een planeet of een ander niet-sterrenkundig lichaam (bijv. een asteroïde) omcirkelt. Onze aarde heeft slechts één maan, terwijl sommige planeten tientallen hebben en andere helemaal geen.
- In 2025 heeft Saturnus het record met 274 bevestigde manen, net voor Jupiter met 95. Het record is de afgelopen jaren meerdere keren gewisseld, omdat astronomen voortdurend nieuwe kleine manen rond beide reuzen ontdekken.
- Als we alle manen van het zonnestelsel op grootte rangschikken, behoren drie van de vijf grootste — Ganymedes, Callisto en Io — tot Jupiter. De andere twee zijn Titan (de grootste maan van Saturnus) en onze eigen maan, die trots op de vijfde plaats staat.
Asteroïden
Asteroïden zijn rotsachtige overblijfselen uit de vorming van het zonnestelsel, zo’n 4,6 miljard jaar geleden. De meeste bevinden zich in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter, variërend in grootte van kleine rotsblokken tot dwergplaneten zoals Ceres.
- Sommige asteroïden naderen soms de aarde, zoals Apophis, die in 2029 op slechts 32.000 km afstand zal passeren (10 keer dichterbij dan de maan). Hij zal zelfs zichtbaar zijn met het blote oog! Lees meer in ons artikel over Apophis.
Kometen
Kometen zijn ijzige lichamen die in zeer langgerekte banen bewegen. Veel kometen komen uit de verre Oortwolk, anderen uit de Kuipergordel, en enkele — zoals 2I/Borisov en 3I/ATLAS — uit de interstellaire ruimte. Waarom hebben kometen zulke spectaculaire staarten en wat vertellen ze ons over het zonnestelsel? Ontdek het in ons artikel over kometen.
Sterren en nevels
Een ster is een gigantische bol van heet, gloeiend gas — meestal waterstof en helium — bijeengehouden door zwaartekracht. In de kern fuseren atomen in kernreacties, waarbij enorme hoeveelheden energie vrijkomen die de ster laten stralen. Sterren worden geboren in nevels, immense wolken van gas en stof waar zwaartekracht de materie samenbrengt totdat kernfusie op gang komt.
- Een van de meest bijzondere nevels is de Boomerangnevel, op ongeveer 5.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Centaurus. Het binnenste is de koudste plek ooit ontdekt in het universum, met een temperatuur van –272 °C, slechts één graad boven het absolute nulpunt.
Na hun vorming stralen sterren miljarden jaren voordat ze hun leven op verschillende manieren beëindigen. Sommige worden witte dwergen — compacte, zwakke resten van sterren. Een beroemd voorbeeld is Sirius, dat eigenlijk een dubbelstersysteem is: de hete, heldere hoofdster Sirius A en een zwakke witte dwerg, Sirius B. Zwaardere sterren kunnen instorten tot neutronensterren, slechts enkele kilometers groot, of zelfs tot zwarte gaten, waarvan de zwaartekracht zo sterk is dat zelfs licht niet kan ontsnappen.
- Een van de oudste nog actieve sterren is HD 140283, een subreus in Weegschaal met de bijnaam Methusalem — naar de Bijbelse figuur die 969 jaar oud zou zijn geworden. De ster wordt geschat op 12–14 miljard jaar oud, bijna zo oud als het universum zelf.
Om beter te begrijpen hoe sterren evolueren — van hun geboorte in een nevel tot hun spectaculaire einde — bekijk onze infographic over de levenscyclus van een ster.
Sterrenstelsels en quasars
Sterrenstelsels zijn immense systemen van miljarden sterren, samengehouden door zwaartekracht samen met gas, stof en donkere materie.
- Ons zonnestelsel bevindt zich in de Melkweg, waarvan de heldere band ’s nachts aan de hemel te zien is.
- Het dichtstbijzijnde grote buurstelsel, het Andromedastelsel, is zo groot en helder dat het met het blote oog onder donkere hemel te zien is.
Net als sterren hebben sterrenstelsels hun levenscyclus. Quasars worden beschouwd als actieve galactische kernen in een vroeg stadium van hun evolutie, wanneer een superzwaar zwart gat in het centrum omringende materie in hoog tempo opslokt. Dit proces geeft enorme hoeveelheden energie vrij, waardoor quasars tot de helderste objecten in het universum behoren.
- Quasar 3C 273 in Maagd was de eerste ontdekte quasar en blijft de helderste gezien vanaf de aarde (schijnbare magnitude 12,9). Radio-observaties tonen helderheidstemperaturen tot 10¹³ K (10 biljoen °C) — een maat voor de stralingsintensiteit, niet de werkelijke plasmatuur.
- Quasar APM 08279+5255, op 12 miljard lichtjaar afstand in Lynx, is omgeven door een gigantische wolk waterdamp die ongeveer 140 biljoen keer de massa van alle oceanen van de aarde bevat.
Grootschalige structuren
Sterrenstelsels drijven niet geïsoleerd. Ze clusteren samen in groepen zoals de Lokale Groep en de Virgocluster, die op hun beurt deel uitmaken van nog grotere structuren zoals het Laniakea-supercluster.
- De Hercules–Corona Borealis Grote Muur, of kortweg de Grote Muur, is een kandidaat voor de grootste structuur in het waarneembare universum, hoewel de status nog wordt bediscussieerd. Ze kan wel 15 miljard lichtjaar groot zijn en mogelijk miljarden sterrenstelsels bevatten. Gelegen op ongeveer 10 miljard lichtjaar afstand, ligt ze in de richting van de sterrenbeelden Hercules en Noorderkroon.
F.A.Q.
Hoe oud is de ruimte?
De beste huidige schatting van de leeftijd van het universum is ongeveer 13,8 miljard jaar. Om je te helpen de geschiedenis van het universum te visualiseren, hebben we het samengeperst tot 1 aardjaar en kregen we een kosmische kalender. Bekijk het in onze infographic.
Waar begint de ruimte?
De ruimte begint niet op een scherp gedefinieerde hoogte boven het aardoppervlak. Een breed geaccepteerde grens is de Kármánlijn, vastgesteld op 100 km (62 mijl) door de FAI (Fédération Aéronautique Internationale). Sommige organisaties, zoals NASA en de Amerikaanse luchtmacht, hanteren een iets lagere limiet van 80 km (50 mijl). Deze hoogtes zijn gekozen omdat de atmosfeer daarboven te ijl is om voldoende lift voor vleugels te genereren: aerodynamische vlucht is niet meer mogelijk, enkel orbitale of raketvoortstuwing werkt.
Hoe groot is de buitenruimte?
Het waarneembare universum - het deel dat we zichtbaar kunnen zien en meten - wordt geschat op ongeveer 46,5 miljard lichtjaar in elke richting vanaf de Aarde. Als we het ons voorstellen als een bol die onze planeet omringt, zal de diameter ongeveer 93 miljard lichtjaren zijn. Vind onze locatie in het waarneembare universum met behulp van onze infographic.
Wat is de temperatuur van de ruimte?
De basistemperatuur van de kosmos wordt bepaald door de kosmische microgolf-achtergrondstraling (CMB), de nagloed van de oerknal. Die komt overeen met ongeveer 2,7 K (–270 °C).
Welke kleur heeft de ruimte?
We weten uit ervaring dat de ruimte zwart lijkt. Als we echter rekening houden met het feit dat het universum oneindig is en miljarden sterren bevat, zou het dan niet helder wit moeten zijn? Deze eigenaardigheid staat bekend als de paradox van Olbers; zie de mogelijke oplossingen in ons speciale artikel.
Waarom kan geluid niet door de ruimte reizen?
Geluid is een mechanische golf die een medium nodig heeft, zoals lucht of water, om zich te verplaatsen. De ruimte is een vacuüm: er is geen lucht, en geluid heeft geen manier om te reizen. Daarom wordt de ruimte over het algemeen als stil beschouwd.
Is de ruimte volledig stil?
Hoewel de ruimte een vacuüm is, is ze niet helemaal leeg: ze is gevuld met plasma, oftewel geladen deeltjes. Deze kunnen elektrische en magnetische velden genereren (of beïnvloed worden) en zo magnetosonische golven overdragen — het plasma-equivalent van geluidsgolven. Ze zijn onhoorbaar voor mensen, maar kunnen door ruimtevaartuigen worden geregistreerd en omgezet in hoorbare fragmenten — een vreemde soort “ruimtemuziek”.
Korte samenvatting: basisfeiten over de ruimte om te onthouden
De ruimte is een vacuüm met straling en materiedeeltjes die daar rondzweven. De beste huidige schatting van de leeftijd van het universum is ongeveer 13,8 miljard jaar. De omvang van het waarneembare universum is ongeveer 46,5 miljard lichtjaar in elke richting vanaf de Aarde (of 93 miljard lichtjaar in diameter). Alles wat in het universum bestaat, is gemaakt van gewone materie, donkere materie en donkere energie; wetenschappers onderzoeken nog steeds de aard en oorsprong van de laatste twee stoffen.
Alles over de ruimte: krijg nog meer informatie over de ruimte
Als je dit artikel leuk vond en meer wilt leren over de ruimte en het universum, bekijk dan deze gerelateerde inhoud:
- Leer meer over ruimteafval en hoe het de mensheid beïnvloedt;
- Ontdek het verschil tussen lichtjaar, astronomische eenheid en maanafstand met onze infographic;
- Herinner alles wat je weet over de ruimte en doe een quiz: onderscheid de echte ruimtefeiten van de fictieve!
