Die Sonne

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Das bedeutendste Gestirn ist für uns ohne Zweifel die Sonne. Ihre Leuchtkraft macht das Leben so wie wir es kennen erst möglich. Ihre Energie scheint unerschöpflich und wird in unvorstellbaren Mengen in den Weltraum gestrahlt. Jedoch zeigt auch die Sonne Aktivitätszyklen, sich ändernde Flecken und Ausbrüche. Unser Tagesgestirn ist deshalb ein viel interessanterer Himmelkörper, als es die alte Vorstellung von der ewig gleichen und vollkommenen Gottheit vermuten liess (Quelle).


Aus was besteht die Sonne?

Um die Frage nach der Chemie der Sonne zu beantworten, musste man ihr Licht in die Regenbogenfarben zerlegen. Dass das Sonnenlicht aus verschiedenen Farben zusammengesetzt ist, wusste bereits Newton, doch erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurden die Instrumente gut genug, dass im "Regenbogen" (Spektrum) des Sonnenlichts schwarze Linien erkennbar wurden. Ganz bestimmte Farben fehlten also im Licht der Sonne. Obwohl diese Linien schon um 1802 von W. Wollaston entdeckt wurden, werden sie heute nach Joseph Fraunhofer benannt, der um 1814 einen Katalog dieser Linien im Sonnenspektrum veröffentlichte. 1859 erkannten Gustav Kirchoff und Robert Bunsen, welchen Schatz die Wissenschaft mit diesen Linien in den Händen hielt. Sie zeigten, dass mit diesen Linien auf die chemische Zusammensetzung der Gase zwischen der Lichtquelle und dem Beobachter geschlossen werden konnte. Man stellte fest, dass die Sonne aus 73.46% Wasserstoff und 24.85% Helium bestand.

Nach und nach lernte man, dass nicht nur die Chemie, sondern auch viele weitere Eigenschaften des die Linien verursachenden Gases aus den Fraunhofer-Linien zu lesen sind: Temperatur, Druck, relative Häufigkeit verschiedener Substanzen und die Stärke der Magnetfelder. So stellte man fest, dass, die alle 11 Jahre besonders häufig auftretenden Sonnenflecken, Orte sind, die durchaus 1000 Grad kühler als die sonst 6000 Grad heisse Sonnenoberfläche sein können und ausserdem von, im Vergleich zum Erdmagnetfeld, 1000x stärkeren Magnetfeldern durchzogen sind (Quelle).

Woher hat die Sonne ihre Energie

Die Antwort auf diese Frage war der Physik des 20. Jahrhunderts vorbehalten. Alle im 19. Jahrhundert bekannten Energiequellen konnten nicht erklären, warum die Sonne über enorm lange Zeiträume auf jedem Quadratmeter Ihrer Oberfläche mit 62 Megawatt in den Weltraum strahlen kann (das entspricht pro Fläche eines Wohnzimmers der Leistung eines Atomkraftwerks). Etwa seit der Mitte des 20. Jahrhunderts weiss man, dass die Sonne ihre Energie aus der Kernfusion bezieht. 4 Atomkerne des Wasserstoffs verschmelzen über mehrere Zwischenstufen zu einem Heliumkern. Dies läuft alles im innersten Bereich der Sonne bei 15 Millionen Grad Temperatur und einem Druck von 250 Millionen Bar ab. Dabei ist das Gas 12 mal so dicht wie Blei. Die Energie wird von dieser Kernregion zunächst als Strahlung nach aussen transportiert. Dies geschieht nicht direkt, denn das heisse Gas ist nicht durchsichtig. Die Strahlung wird verschluckt und wieder neu ausgestrahlt. Deshalb sickert sie gewissermassen Richtung Oberfläche. Erst auf den letzen 14% des Weges an die Oberfläche löst Konvektion, d.h. das Aufsteigen von heissen Gasblasen, den Strahlungstransport ab. 


Quelle: http://lexikon.astronomie.info