Sonne 2001

Der Kern unserer Sonne

Die eigentliche Energieerzeugung der Sonne findet im Kerngebiet statt. Hier ist die Materie fast vollständig ionisiert, dass bedeutet Atomkerne und Elektronen sind nicht aneinander gebunden. Bei den dort herrschenden Temperaturen und dem hohen Druck findet die sogenannte Kernfusion statt.

Sonne 2001

Hierbei werden – stark vereinfacht gesagt – über mehrere Zwischenstufen 4 Wasserstoffatome zu einem Heliumatom umgewandelt (Stichwort: Prinzip der Wasserstoffbombe). Die Massendifferenz ( 0.7 %) zwischen den vier Wasserstoff- und dem einen Heliumatom wird in reine Energie umgewandelt und als Licht und Wärme abgestrahlt (1 Heliumatom ist “leichter” als vier Wasserstoffatome).

Die Umwandlung von einem einzigen Gramm Wasserstoff in Helium erzeugt die Energie von ungefähr 180.000 KWh (sie entsprechen bei den heutigen Energiepreisen etwa dem Marktwert von 15.000 Euro). Pro Sekunde werden im Sonnenkern grob 6 Milliarden Tonnen Wasserstoff umgewandelt, dabei entsteht der Sonne gleichzeitig ein Massenverlust von 4 Millionen Tonnen in jeder Sekunde.

Dies bedeutet nichts anderes, als dass die Sonne pro Sekunde um 4 Millionen Tonnen leichter wird. Diese Zahl mutet dramatisch an, ist sie aber Angesichts der gewaltigen Dimensionen der Sonne nicht. Rechnet man diesen Massenverlust über eine Zeitspanne von 10 Milliarden Jahren hoch, so entspricht dies nur ca. 0.1 % der Gesamtmasse der Sonne.

Sonne 2001

Die im Kernbereich erzeugte Energie der Sonne wird über eine lange Wegstrecke durch die Sonnenkugel bis zur Abgabe ins Weltall durch Strahlung übertragen. Die “Reise” der Strahlung aus dem Sonnenkern dauert einige 100.000 Jahre. Erst kurz (ca. 250.000 km) unterhalb der Photosphäre wird die Energie durch die sogenannte Konvektion (Strömung) weitertransportiert. In dieser Konvektionszone werden Gasblasen (jede etwa von der Größe der Bundesrepublik) aufgeheizt. Sie steigen nach oben, strahlen ihre Energie ab, kühlen dabei ab und sinken wieder nach unten und nehmen erneut Energie auf. Die Lebensdauer einer einzelnen Gasblase beträgt in der Photosphäre ungefähr 7 Minuten. Diese Gasblasen nennt man Granulen, ihre Gesamtheit Granulation (Gasblasen in Topf mit kochendem Wasser sind ein sehr ähnlicher Prozess).

© 2015 (überarbeitet): Wolfgang Paech in Zusammenarbeit mit H.Hilbrecht, C.-H. Jahn und P. Völker

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