Nüchtern betrachtet ist sie nur einer von vielen ähnlichen Sternen in der Milchstraße. Für unsere Erde ist sie jedoch der Motor allen Lebens. Sie spendet uns Wärme und Licht, die es braucht, um unsere Ökosysteme am Leben zu erhalten, und wir sind in der Lage, aus ihr Energie zu gewinnen. Lange Zeit ging man davon aus, dass die Erde im Mittelpunkt unseres Systems stand. Das änderte sich erst mit Nikolaus Kopernikus. 1543, kurz vor seinem Tod, veröffentlichte er die Theorie des heliozentrischen Weltbildes mit der Sonne im Mittelpunkt.
Bestätigt wurde dies dann von Johannes Kepler. Auf ihn und sein Leben werde ich in einem anderen Blogpost einmal genauer eingehen, dies würde hier den Rahmen sprengen.
Allgemeines über die Sonne
Am Äquator misst die Sonne 1,4 Millionen Kilometer, das entspricht etwa 109 Erden nebeneinander.
Die Entfernung zur Erde beträgt 150 Millionen Kilometer, die entspricht einer AE (Astronomische Einheit). Für diesen Weg braucht das Licht der Sonne ca. acht Minuten. Würde man also die Sonne „ausschalten“, bekämen wir das gar nicht sofort mit.
Die Sonne besteht aus 92 % Wasserstoff und 7,8 % Helium. Die restlichen Anteile sind unter anderem Sauerstoff und Kohlenstoff.
Sie ist das massereichste Objekt in unserem Sonnensystem. Auf die Sonne alleine entfallen ganze 99,8 %. Zum Vergleich: Der Jupiter hat als größter Planet nur 0,15 % der gesamten Masse.
Aufbau der Sonne
Wie auch die Erde hat die Sonne einen schalenförmigen Aufbau.
Im Kern herrscht ein Druck von 200 Milliarden Bar. Zur Veranschaulichung: In einem Autoreifen haben wir etwa 2,3 bar (je nach Beladung und Fahrzeug). Gleichzeitig herrschen im Kern der Sonne Temperaturen von 15 Millionen Grad. Bei diesen Temperaturen ist Wasserstoff nicht mehr gasförmig, sondern wird zu Plasma. Plasma beschreibt einen Zustand, bei dem das Atom in seinen Kern und seine Hülle zerlegt wird und es so zu freien Elektronen kommt. Dieses Plasma macht die Kernfusion in der Sonne erst möglich. (Auch dazu kommt noch ein eigener Blogpost.)
Innere Atmosphäre: Sie besteht aus der Strahlungszone, die um den Kern herum liegt und die Energie aus dem Kern an die nächste Zone weiterleitet. Da die Teilchen auf ihrem Weg immer wieder miteinander kollidieren, kann dieser Weg mehrere hunderttausend Jahre dauern. Was für einen Menschen nach viel Zeit klingt, ist im kosmischen Maßstab ein Wimpernschlag.
Anschließend wandert unser Teilchen in die Konvektionszone. Die Energie, die das Teilchen mitbringt, wird auf eine Masse übertragen, die sich weiter erhitzt und zur Oberfläche steigt. Die Energie wird dann als Wärme abgegeben und die Masse kühlt sich ab. Anschließend sinkt sie wieder in Richtung der Strahlungszone, wo sie erneut erhitzt und mit Energie aufgeladen wird.
Photosphäre: Das ist der Teil der Sonne, den wir sehen können. Von hier aus strahlt das Licht der Sonne ins Weltall. Außerdem kommt es hier zu einem Übergang von Plasma zu Gas.
Chromosphäre: Dabei handelt es sich um eine Gashülle um die Sonne, die einen Teil der abgestrahlten Energie wieder resorbiert. Sie ist nur während einer totalen Sonnenfinsternis sichtbar.
Korona: Die Korona, in der die Sonnenwinde entstehen, sind geladene Teilchen, die auf der Erde zu Nordlichtern führen, wenn sie auf unsere Atmosphäre treffen. Auch sie ist nur während einer totalen Sonnenfinsternis zu sehen.
Erforschung:
Die Sonne kann von der Erde aus mit speziellen Teleskopen beobachtet werden. Bitte schaut niemals mit bloßen Augen in die Sonne oder durch ein handelsübliches Teleskop! Ihr lauft damit Gefahr, zu erblinden oder eure Augen stark zu schädigen.
Derzeit wird die Sonne von mehreren Sonden beobachtet. Einfach ist das jedoch nicht. Sie müssen der Strahlung und den Temperaturen der Sonne standhalten können.
Aktiv sind im Moment die:
- Solar and Heliospheric Observatory, ein Gemeinschaftsprojekt der ESA und der NASA. Sie ist bereits seit 1995 im All und ihre Mission endet 2025. Ihre Arbeit wird das Solar Dynamics Observatory übernehmen. Ebenso wie die Aditya-L1 der indischen Weltraumagentur.
- STEREO, ursprünglich zwei Sonden der NASA, allerdings ist eine der beiden seit 2016 außer Betrieb, nachdem der Kontakt abgebrochen und nicht wiederhergestellt werden konnte.
- Parker Solar Probe, eine Sonde der NASA zur Erforschung der äußeren Sonnenschichten und der Korona. Ihre Mission soll 2025 enden, dann entscheidet sich, ob sie eine weitere Mission übernehmen wird.
- Solar Orbiter, ein Projekt der ESA, das aber auch von der NASA mitbetrieben wird.
Jetzt kann man sich natürlich fragen, warum man so viel Geld in die Erforschung der Sonne steckt, und die Antwort ist neben der Neugierde der Menschen eine ganz simple: Wenn ein Sonnensturm auf die Erde trifft, kann das massive Folgen für unsere Stromversorgung haben. Das ganze System, Satelliten und damit auch GPS können ausfallen. Ebenso wie das Internet. Und ihr könnt euch sicher vorstellen, was passieren würde, sollte dieser Fall eintreffen. Auf der Erde läuft dann nichts mehr.
Damit solche Katastrophen nicht eintreffen, möchte man natürlich Vorkehrungen treffen, und das geht nur, wenn man auch weiß, wann es passieren könnte.
Interessante Fakten:
- Da die Sonne kein starrer Ball wie die Erde ist, dreht sie sich am Äquator schneller als an ihren Polen. Dies geschieht, weil nur ihre äußere Hülle aus Gas besteht und die Schichten darunter lassen sich wie ein zäher Brei beschreiben.
Abschließende Worte
Ich hätte diesen Artikel noch viel länger machen können. Etwa die Entstehung der Sonne oder die Sonnenwinde genauer erklären. Aber dann wäre es viel zu lang geworden. Ich habe eine Liste mit allen Themen, über die ich noch schreiben möchte, und sie wird stetig länger. Das Material geht mir also nicht aus. Wünsche nehme ich gerne in den Kommentaren entgegen.
Quellen:
https://www.planet-wissen.de/natur/weltall/sonne/index.html
https://www.astronomie.de/das-sonnensystem/die-sonne/basiswissen/innerer-aufbau-der-sonne
https://www.astronomie.de/das-sonnensystem/die-sonne
https://www.dlr.de/de/next/raumfahrt/sonnensystem/interessantes-und-wissenswertes-uber-die-sonne