Die Sonne Fakten

Das Sonnenprofil

Durchmesser: 1.390.000 km.
Masse: 1.989e30 kg
Temperatur: 5800 K (Oberfläche) 15.600.000 K (Kern)

Geschichte der Sonne

Die Sonne ist mit Abstand das größte Objekt im Sonnensystem. Es enthält mehr als 99,8% der Gesamtmasse des Sonnensystems (Jupiter enthält den größten Teil des Restes).

Es wird oft gesagt, dass die Sonne ein „gewöhnlicher“ Stern ist. Das ist in dem Sinne wahr, dass es viele andere gibt, die ihm ähnlich sind. Aber es gibt viel mehr kleinere Sterne als größere; Die Sonne ist in den oberen 10% der Masse. Die mittlere Größe der Sterne in unserer Galaxie ist wahrscheinlich weniger als die Hälfte der Masse der Sonne.

Die Sonne ist in vielen Mythologien personifiziert: Die Griechen nannten sie Helios und die Römer nannten sie Sol.

Die Sonne besteht derzeit zu etwa 70% aus Wasserstoff und zu 28% aus Helium, alles andere („Metalle“) beträgt weniger als 2%. Dies ändert sich langsam im Laufe der Zeit, da die Sonne Wasserstoff in ihrem Kern in Helium umwandelt.

Die äußeren Schichten der Sonne zeigen eine differentielle Rotation: am Äquator dreht sich die Oberfläche einmal alle 25,4 Tage; in der Nähe der Pole sind es sogar 36 Tage. Dieses seltsame Verhalten beruht auf der Tatsache, dass die Sonne kein fester Körper wie die Erde ist. Ähnliche Effekte sind in den Gasplaneten zu sehen. Die Differentialrotation erstreckt sich beträchtlich bis in das Innere der Sonne, aber der Kern der Sonne dreht sich als fester Körper.

Die Bedingungen im Sonnenkern (ungefähr die inneren 25% seines Radius) sind extrem. Die Temperatur beträgt 15,6 Millionen Kelvin und der Druck 250 Milliarden Atmosphären. In der Mitte des Kerns ist die Dichte der Sonne mehr als 150 mal so hoch wie die von Wasser.

Die Sonnenenergie (etwa 386 Milliarden Milliarden Megawatt) wird durch Kernfusionsreaktionen erzeugt. Jede Sekunde werden etwa 700.000.000 Tonnen Wasserstoff in etwa 695.000.000 Tonnen Helium und 5.000.000 Tonnen (= 3,86e33 ergs) Energie in Form von Gammastrahlen umgewandelt. Auf dem Weg zur Oberfläche wird die Energie kontinuierlich absorbiert und bei immer niedrigeren Temperaturen wieder abgegeben, so dass sie zum Zeitpunkt des Erreichens der Oberfläche hauptsächlich sichtbares Licht ist. Für die letzten 20% des Weges zur Oberfläche wird die Energie mehr durch Konvektion als durch Strahlung transportiert.

Die Oberfläche der Sonne, Photosphäre genannt, hat eine Temperatur von etwa 5800 K. Sonnenflecken sind „kühle“ Regionen, nur 3800 K (sie sehen nur im Vergleich zu den umliegenden Regionen dunkel aus). Sonnenflecken können sehr groß sein, bis zu 50.000 km im Durchmesser. Sonnenflecken werden durch komplizierte und nicht sehr gut verstandene Wechselwirkungen mit dem Magnetfeld der Sonne verursacht.

Oberhalb der Photosphäre liegt eine kleine Region, die als Chromosphäre bekannt ist.

Die hochverdünnte Region über der Chromosphäre, Corona genannt, erstreckt sich Millionen Kilometer in den Weltraum, ist aber nur während einer totalen Sonnenfinsternis sichtbar (links). Die Temperaturen in der Korona liegen über 1.000.000 K.

Es kommt einfach vor, dass Mond und Sonne von der Erde aus gesehen gleich groß am Himmel erscheinen. Und da der Mond die Erde in ungefähr derselben Ebene umkreist wie die Erdumlaufbahn um die Sonne, kommt der Mond manchmal direkt zwischen Erde und Sonne. Dies wird als Sonnenfinsternis bezeichnet; wenn die Ausrichtung etwas unvollkommen ist, bedeckt der Mond nur einen Teil der Sonnenscheibe und das Ereignis wird als partielle Sonnenfinsternis bezeichnet. Wenn es perfekt ausgerichtet ist, ist die gesamte Sonnenscheibe blockiert und es wird eine totale Sonnenfinsternis genannt. Partielle Finsternisse sind über einen weiten Bereich der Erde sichtbar, aber die Region, von der aus eine totale Finsternis sichtbar ist, der sogenannte Pfad der Totalität, ist sehr schmal, nur wenige Kilometer (obwohl sie normalerweise Tausende von Kilometern lang ist). Sonnenfinsternisse passieren ein- oder zweimal im Jahr. Wenn Sie zu Hause bleiben, werden Sie wahrscheinlich mehrmals pro Jahrzehnt eine partielle Sonnenfinsternis sehen. Aber da der Weg der Totalität so klein ist, ist es sehr unwahrscheinlich, dass er Sie nach Hause führt. So reisen Menschen oft um die halbe Welt, nur um eine totale Sonnenfinsternis zu sehen. Im Schatten des Mondes zu stehen, ist eine großartige Erfahrung. Für ein paar kostbare Minuten wird es mitten am Tag dunkel. Die Sterne kommen heraus. Die Tiere und Vögel denken, es ist Zeit zu schlafen. Und Sie können die Sonnenkorona sehen. Es lohnt sich eine große Reise.

Das Magnetfeld der Sonne ist sehr stark (nach terrestrischen Maßstäben) und sehr kompliziert. Seine Magnetosphäre (auch Heliosphäre genannt) erstreckt sich weit über Pluto hinaus.

Neben Wärme und Licht emittiert die Sonne auch einen Strom geladener Teilchen mit geringer Dichte (hauptsächlich Elektronen und Protonen), der als Sonnenwind bekannt ist und sich mit etwa 450 km / s im gesamten Sonnensystem ausbreitet. Der Sonnenwind und die viel energiereicheren Partikel, die durch Sonneneruptionen ausgestoßen werden, können dramatische Auswirkungen auf die Erde haben, von Stromleitungsstößen über Funkstörungen bis hin zur wunderschönen Aurora Borealis.

Aktuelle Daten der Raumsonde Ulysses zeigen, dass der aus den Polarregionen kommende Sonnenwind während des Minimums des Sonnenzyklus mit 750 Kilometern pro Sekunde fast doppelt so schnell fließt wie in niedrigeren Breiten. Die Zusammensetzung des Sonnenwindes scheint sich auch in den Polarregionen zu unterscheiden. Während des Sonnenmaximums bewegt sich der Sonnenwind jedoch mit mittlerer Geschwindigkeit.

Weitere Untersuchungen des Sonnenwinds werden von Wind-, ACE- und SOHO-Raumfahrzeugen vom dynamisch stabilen Aussichtspunkt direkt zwischen der Erde und der Sonne über 1 durchgeführt.6 millionen km von der Erde entfernt.

Der Sonnenwind hat große Auswirkungen auf die Schweife von Kometen und sogar messbare Auswirkungen auf die Flugbahnen von Raumfahrzeugen.

Spektakuläre Schleifen und Vorsprünge sind oft am Sonnenrand (links) sichtbar.

Die Sonnenleistung ist nicht ganz konstant. Ebenso wenig die Menge an Sonnenfleckenaktivität. In der zweiten Hälfte des 17.Jahrhunderts gab es eine Periode sehr geringer Sonnenfleckenaktivität, die als Maunder-Minimum bezeichnet wurde. Es fällt mit einer ungewöhnlich kalten Periode in Nordeuropa zusammen, die manchmal als Kleine Eiszeit bekannt ist. Seit der Entstehung des Sonnensystems ist die Sonnenleistung um etwa 40% gestiegen.

Die Sonne ist etwa 4,5 Milliarden Jahre alt. Seit seiner Geburt hat es etwa die Hälfte des Wasserstoffs in seinem Kern verbraucht. Es wird noch etwa 5 Milliarden Jahre „friedlich“ strahlen (obwohl sich seine Leuchtkraft in dieser Zeit ungefähr verdoppeln wird). Aber irgendwann wird ihm der Wasserstoff ausgehen. Es wird dann zu radikalen Veränderungen gezwungen, die, obwohl sie für stellare Verhältnisse alltäglich sind, zur totalen Zerstörung der Erde (und wahrscheinlich zur Schaffung eines planetarischen Nebels) führen werden.

Die Satelliten der Sonne

Es gibt acht Planeten und eine große Anzahl kleinerer Objekte, die die Sonne umkreisen. (Genau welche Körper als Planeten und welche als „kleinere Objekte“ eingestuft werden sollten, war Gegenstand einiger Kontroversen, aber am Ende ist es wirklich nur eine Frage der Definition. Pluto ist offiziell kein Planet mehr, aber wir werden ihn aus Gründen der Geschichte hier behalten.)

Detailliertere Daten und Begriffsdefinitionen finden Sie auf der Datenseite.

Mehr über die Sonne

• mehr Sonnenbilder
• von NSSDC
• Stanford Solar Center
• Yohkoh Public Outreach Project, viele gute Infos, Bilder und Filme
• Der Webspace der University of Michigan Solar and Heliospheric Research Group für Kinder und Nicht-Wissenschaftler
• Solar Data Analysis Center
• Elementare Häufigkeiten in der Sonne
• National Solar Observatory / Sacramento Peak Image Index
• Weitere Informationen und Links zu Sonnenflecken
• historische Informationen zu Sonnenflecken
• Virtueller Rundgang durch die Sonne von Michael Berger
• The Sun: a Pictorial Introduction, a slide set by P. Charbonneau and O.R. White
• The HK Project
• Ulysses Home Page
• Spartan 201, NASA’s mission to explore the Sun’s corona
• IACG Campaign IV: including lots of good references
• Leben und Tod von Sternen; notizen von Nick Strobel von der University of Washington
• ESA / NASA’s SOHO – Solar and Heliospheric Observatory Homepage
• Artikel von John Bahcall, viele konzentrieren sich auf das solare Neutrino-Problem
• Tiere und Vögel denken, es ist Zeit zu schlafen
• Interview mit Sol von Robert J. Nemiroff

Offene Fragen

• Gibt es einen kausalen Zusammenhang zwischen dem Maunder-Minimum und der Kleinen Eiszeit oder war es nur ein Zufall? Wie beeinflusst die Variabilität der Sonne das Klima der Erde?
• Da alle Planeten außer Pluto die Sonne innerhalb weniger Grad der Ebene des Sonnenäquators umkreisen, wissen wir sehr wenig über die interplanetare Umgebung außerhalb dieser Ebene. Die Ulysses-Mission wird Informationen über die Polarregionen der Sonne liefern.
• Die Korona ist viel heißer als die Photosphäre. Warum?

Interessante Fakten über die Sonne

• Die Sonne ist einer der Millionen Sterne im Sonnensystem. Es ist jedoch größer als die meisten (wenn auch nicht die größten) und ein ganz besonderer Stern für uns. Ohne die Sonne gäbe es absolut kein Leben auf der Erde.
• Die Sonne hat einen Durchmesser von 870.000 Meilen (1,4 Millionen Kilometer). Das ist so groß, dass es schwer vorstellbar ist, aber es würde mehr als eine Million Erden brauchen, um die Größe der Sonne zu füllen!
• Die Sonne ist so groß, dass sie 99% der Materie in unserem Sonnensystem aufnimmt. Die verbleibenden 1% werden von Planeten, Asteroiden, Monden und anderer Materie aufgenommen.
• Die Sonne ist etwa 4,5 Milliarden Jahre alt. Es wird angenommen, dass es sich um die Hälfte seines Lebens handelt. Sterne werden größer, wenn sie älter werden.
• Wenn die Sonne altert, wird sie größer. Wenn dies geschieht, wird es einige der Dinge in der Nähe verbrauchen, und dazu gehören Merkur, Venus und vielleicht sogar Erde und Mars. Zum Glück ist dies Milliarden von Jahren in der Zukunft.
• Die Sonne ist das Zentrum des Sonnensystems.
• Die Sonne ist 92,96 Millionen Meilen (149,6 Kilometer) von der Erde entfernt.
• Die Sonne besteht aus einer Kugel aus brennenden Gasen. Diese Gase sind 92,1% Wasserstoff und 7,8% Helium.
• Das Sonnenlicht, das wir auf der Erde sehen, hat die Sonne vor 8 Minuten verlassen. Dies ist die Zeit, die das Licht benötigt, um die Entfernung zwischen Sonne und Erde zurückzulegen.
• Wenn der Mond um die Erde kreist, befindet er sich manchmal zwischen der Erde und der Sonne. Dies wird als Sonnenfinsternis bezeichnet und macht die Erde dunkel, während der Mond den größten Teil des Sonnenlichts ausschließt. Dies dauert nur ein paar Stunden, während der Mond seine Rotation fortsetzt und sich der Sonne aus dem Weg räumt.
• In der alten Astronomie wurde angenommen, dass sich die Sonne bewegte. Die Menschen glaubten, dass die Erde still blieb und sich die Sonne um sie drehte.
• Vor etwa 2000 Jahren begannen einige zu denken, dass es die Sonne war, die still bleibt, während die Planeten einen Weg um sie herum machen. Dies wurde erst um 1600 zu einer akzeptierten Theorie, als Isaac Newton das sonnenzentrierte Sonnensystem vorschlug.
• Die Sonne ist fast eine perfekte Kugel. Es ist das nächste, was zu einer Kugel in der Natur mit nur 6,2 Meilen (10 Kilometer) Unterschied zwischen seinen vertikalen und horizontalen Messungen gefunden.
• Der Kern der Sonne ist extrem heiß! Unvorstellbare 13.600.000 Grad Celsius!
• Die Sonne hat ein sehr großes Magnetfeld. Es ist das stärkste Magnetfeld im gesamten Sonnensystem. Dieses Feld regeneriert sich selbst, aber die Wissenschaftler sind sich nicht sicher, wie.
• Die Sonne erzeugt Sonnenwinde. Dies ist ein Strom von Partikeln von der Sonne, die in den Weltraum strömen. Deshalb sind die Atmosphären der Planeten so wichtig. Sie schützen den Planeten vor diesen Sonnenwinden.
• Die Sonne dreht sich, aber nicht wie die Erde. Auf der Erde dreht sich der Planet mit der gleichen Geschwindigkeit, egal wo Sie sind. Die Sonne dreht sich nicht wie ein festes Objekt und dreht sich an ihrem Äquator schneller als an ihren Polen. Es ist kompliziert zu sagen, wie schnell sich die Sonne dreht, aber je nachdem, wo sich die Sonne befindet, dauert es zwischen 24 und 38 Tagen, bis sie sich dreht.
• Die Sonne wurde im Laufe der Geschichte von einer Vielzahl von Kulturen sowohl verehrt als auch gefürchtet.