Wikijunior Sonnensystem/ Die Sonne
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Sonnenfakten Niemals direkt in die Sonne schauen ! |
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Was ist die Sonne?
Die Sonne ist kein Planet, sondern ein Stern. Ein ungemütlicher Ort, ungeeignet für einen Ausflug. Auf ihrer Oberfläche herrscht eine Temperatur von mehr als 5.000 °C, in Europa war die höchste je gemessene Temperatur (Spanien) bei 50 °C. Aber nicht nur deshalb kann man dort nicht herumlaufen, die Sonne hat ausserdem keine feste Oberfläche; sie besteht aus Gasen. Hauptsächlich Wasserstoff, den sie in Helium umwandelt und dabei eine unvorstellbare Hitze freisetzt.
Auf dem Weg zur Sonne kommen wir an zwei anderen Planeten vorbei. Zunächst die Venus und der Sonne am nächsten der Merkur. Das Wetter auf diesen Planeten lässt sehr zu wünschen übrig: Viel zu heiß tagsüber (425 °C) und zu kalt (-170 °C) nachts, dazu kommen noch Stürme mit 300 km/h.
Von dieser immensen Hitze bekommen wir auf der Erde auch einiges ab. Nur sind wir viel weiter weg; darum wird es hier nicht so heiß. Unser ganzes Leben hängt von der Versorgung mit Licht und Wärme ab. Die Pflanzen, die unseren Sauerstoff produzieren, hätten ohne die Kraft der Sonne keine Chance, genauso wenig wie wir Menschen.
Anm.: Die höchste gemessene Temperatur war in der Stadt Azizia (Libyen) mit 58 Grad! Diese Stadt liegt am Äquatorgürtel auf dem Nullten Breitengrad.
Wie groß ist die Sonne?
Unsere Sonne ist um ein vielfaches größer als die Erde! Ihr Durchmesser beträgt mehr als 1.000.000 km (109 mal der Erddurchmesser) und ihre Masse macht ungefähr 98% des Sonnensystems aus. Auf der Sonnenoberfläche würde man 28 mal so schwer sein wie auf der Erde, weil die höhere Masse auch eine höhere Anziehungskraft erzeugt.
Mehr als 1.000.000 Erdkugeln passen in die Sonne rein, das möchte man gar nicht glauben, wenn man das Kügelchen am Himmel sieht. Dass sie bei uns so klein wirkt, liegt allerdings nur an der enormen Entfernung. Im Vergleich zu anderen Sternen ist unsere Sonne nur Durchschnitt.
Ein sehr schwacher Solarwind, bestehend aus Gasen, bläst von der Sonne in alle Richtungen des Sonnensystems.
Wie sieht die Oberfläche aus?
Die Oberfläche der Sonne heißt Photosphäre, was "Kugel aus Licht" bedeutet. Diese Lichtkugel besteht aus sehr heißem Gas (rund 5.500 °C), das bei dieser Temperatur ionisiert ist und darum Plasma genannt wird. Die Gase an der Oberfläche sind weniger dicht als im Inneren, und sie leuchten vom Licht und der Hitze, die sie durchdringen.
Wie macht die Sonne Licht und Hitze?
Die Sonne ist die Hauptenergiequelle für die Erde. Die Energie wird durch einen Prozess mit dem Namen Nukleare Fusion oder "Kernfusion" tief im Inneren der Sonne hergestellt. Vier Wasserstoffatome verschmelzen zu einem Heliumatom. Ein Heliumatom ist leichter als vier Wasserstoffatome. Aus der fehlenden Materie ist Energie geworden. Das ist die gleiche Energie, die in einer Wasserstoffbombe frei wird.
| Element | Atomgewicht |
|---|---|
| H | 1,0079 |
| 4 H | 4 * 1,0079 = 4,0316 |
| He | 4,0026 |
| Differenz | 0,0290 |
Kern: Das Zentrum der Sonne ist sehr dicht, das heißt, es ist sehr schwer. Etwa 12 mal so schwer wie Blei, oder anders ausgedrückt, wäre es aus Blei müsste es 12 mal so groß sein, wie es tatsächlich ist. Außerdem ist die Hitze unvorstellbar groß, ca 15.000.000 °C. Es ist jener Ort an dem die meisten nuklearen Reaktionen statt finden.
Strahlungszone: In dieser Zone kämpfen sich die Hitze, das Licht und die Röntgenstrahlen vom Kern zur Oberfläche. Die Gase aus dieser Zone sind dicht; sie schlucken die Strahlung und geben sie später wieder ab. Hast du jemals versucht im Wasser zu rennen? Das ist dasselbe wie für die Lichtwellen in dieser Region der Sonne. Es kann für einen einzigen Lichtstrahl Jahrmillionen dauern um diese Zone zu durchqueren.
Konvektionszone: Hast du schon einmal die flimmernde, heiße Luft über Feuer beobachtet? Bestimmt, es ist, weil die Hitze die Luft in Bewegung versetzt. Heiße Gase werden leichter und steigen auf. Kalte Gase werden schwerer und sinken. In dieser Zone sind die Gase weniger dicht. Sie sind etwa gleich wie die Luft auf der Erde. Gase im inneren Teil dieser Zone werden von der Zone darunter aufgeheizt. Sie steigen auf, kühlen ein wenig ab, und sinken wieder. Manchmal stoßen, steigen oder fallen die Gase aufeinander aber meistens bilden sie Kreisläufe wie im Meer und in der Atmosphäre auf der Erde. Diese Kreisläufe werden üblich Konvektionszellen genannt.
Was sind Sonnenflecken?
Sonnenflecken sind dunkle Punkte auf der Sonne. Aber sie sind trotzdem noch sehr hell — heller als ein Blitz. Diese Flecken sind kälter als der Rest, aber dennoch sehr heiß — etwa 2.000 °C (3600 °F). Sonnenflecken entstehen durch Veränderungen des Magnetfeldes der Sonne und bilden normalerweise Gruppen, die sich zusammen mit der Sonne drehen.
Die Anzahl der Sonnenflecken steigt oder fällt alle 11 Jahre.
Wie ist die Sonnenatmosphäre aufgebaut?
Über der Photosphäre sind alle Sonnengase weniger dicht. Es gibt 2 Schichten, die wir mit speziellen Teleskopen beobachten können. Über diesen strömt das Gas als Sonnenwind, der bis zum Ende des Sonnensystems reicht.
Protuberanzen und Sonneneruptionen
Wenn du ein Teleskop mit speziellen Filtern hast, könntest du Ausbrüche rund um die Sonne sehen. Mann nennt sie "Protuberanz". Diese Protuberanzen sehen aus wie Vulkane. Sie sind Hunderte oder Tausende Kilometer lang. Einige davon sind sogar grösser als die Erde. Sie scheinen häufig von den Sonnenflecken auszugehen. Manchmal entfernen sie sich so weit von der Sonne, dass sie wegfliegen. Passiert so etwas, nennt man das Sonneneruptionen.
Chromosphäre
Chromosphäre bedeutet so viel wie "Lichtball". Sie liegt über der Photosphäre und ist weniger hell. Normalerweise kann man sie gar nicht sehen, doch kurz vor einer Sonnenfinsternis ist es möglich, sie mit speziellen Filtern sichbar zu machen. Sie sieht aus wie ein Blitz, der die Farben des Regenbogens hat.
Korona
Korona bedeutet Krone, und tatsächlich sehen die Bilder der Korona wie eine Krone aus. Die Korona liegt über der Chromosphäre und ist heißer als die Photosphäre; sie glüht. Sie besteht aus dünnem Gas, das von der Sonne weggeblasen wird. Die Korona wandelt und wechselt sich, aber es ist schwer sie zu sehen, selbst mit speziellen Teleskopen.
Sonnenwind
Etwas von dem Gas der Sonne wird an der Oberfläche der Korona herausgeblasen. Eine steife Brise, der Wind, weht mit mehr als 200.000 km/h ins All hinaus. Der Sonnenwind ist stark genug, um Staub und Gas von einem Kometen wegzudrücken und daraus den Schweif zu bilden. Im Jahre 1960 wurde der Satellit "Echo 1" ins Weltall geschossen, er war im Prinzip ein großer Luftballon, den die Sonnenwinde in seine vorbestimmte Bahn gepustet hatten. Mit diesem Wind soll es in Zukunft möglich sein, ganze Raumschiffe zu bewegen. Mit einem Sonnensegel wird der Wind eingefangen und das Raumschiff angetrieben. Das funktioniert etwa so wie ein Piratenschiff aus alten Zeiten.
Heliopause
Die Heliopause ist ein Bereich, in dem der Sonnenwind auf den Wind anderer Sterne trifft. Hier wird der Sonnenwind plötzlich langsamer. Im Mai 2005 flog das Raumfahrzeug Voyager I durch diese Region und bekam einen ordentlichen Stoß. Voyager I durchfliegt gerade die Heliopause. Weil das alles so weit von der Erde entfernt geschieht, ist es schwierig zu beobachten.
Was ist Sonnenwetter?
Wusstest du, dass die Sonne Wetter hat? Erdwetter ist das, was in unserer Atmosphäre geschieht. Sonnenwetter ist das, was in der Atmosphäre der Sonne geschieht. Die Atmosphäre der Sonne reicht bis zum Rand des Sonnensystems, also beeinflusst das Sonnenwetter die Erde. Das Sonnenwetter (auch Weltraumwetter) umfasst Sonnenlicht, Sonnenwind, Röntgenstrahlen und andere Strahlung.
Sonneneruptionen schießen eine Menge sehr heißes Gas aus der Sonne. Wenn so ein Ausbruch die Erde trifft, wird er Sonnensturm genannt. Er kann elektrische Ausfälle verursachen oder Funksignale blockieren. Auch Satelliten können beschädigt werden. Die Strahlung eines starken Sonnensturmes könnte Astronauten töten, wenn sie nicht geschützt sind. Die Atmosphäre der Erde ist es, die uns vor diesen Ausbrüchen schützt.
Sonneneruptionen können Lichteffekte verursachen, die man "Aurora" nennt. Sie sehen aus wie schöne Vorhänge aus schimmerndem Licht. Sie werden auch Nordlichter (Aurora borealis) genannt, wenn sie in der Nähe des Nordpols erscheinen, und Südlichter (Aurora australis), wenn sie nahe beim Südpol auftreten. Das Sonnenwetter beeinflusst auch andere Planeten. Außer auf Merkur und Pluto konnten Auroras auf allen Planeten beobachtet werden.
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