Wenn es im Weltraum keinen Sauerstoff gibt, warum geht dann die Sonne nicht aus?

Als Kinder erzählt man uns, dass die Sonne ein großer Feuerball ist. Das ist logisch, denn von unserem Standpunkt aus ist sie eine große gelbe Kugel, die uns Licht und Wärme spendet. Außerdem dachten Menschen, Religionen und sogar Astronomen Jahrtausende lang dasselbe.

Nach Galilei, Kopernikus und den Wissenschaftlern, die unser Wissen über unser Sonnensystem erweitert haben, brauchte es das 20. Jahrhundert mit seinen großen Fortschritten in Physik und Chemie, um auf einige Fragen neue Antworten zu finden. Vor allem eine: Wenn es im Weltraum keinen Sauerstoff gibt, warum erlischt die Sonne dann nicht? Was hält sie am Leben?

Die Erklärung stammt aus einer Entdeckung der Physik. Es handelt sich um die Kernfusion, d. h. die Verschmelzung der Atomkerne unter bestimmten Bedingungen. Dieses Phänomen wurde erstmals in den 1930er Jahren beobachtet und theoretisiert, und erst dann konnten neue Hypothesen aufgestellt werden, um zu erklären, warum die Sonne seit so vielen Millionen Jahren ohne eine externe Energiequelle brennt.

Tatsache ist, dass die Sonne ihre eigene Energiequelle ist und wie ein großer thermonuklearer Ofen funktioniert. Was bedeutet das? Die Sonne ist eine Million Mal größer als die Erde und besteht zu 80 % aus Wasserstoff (H), dem häufigsten Element im Universum, dem leichtesten Element im Periodensystem, das in fast allen uns bekannten Stoffen enthalten ist, von Gestein bis Wasser.

Aber das Wichtigste an der Sonne: ihre Masse und ihre Anziehungskraft. Die Sonne übt so viel Druck auf sich selbst aus, dass die Wasserstoffatome - die ihre Elektronen verloren haben - keine andere Wahl haben, als sich zusammenzuschließen oder zu verschmelzen und so Helium zu bilden. Das Helium bewegt sich vom Kern weg und verbindet sich mit den freien Elektronen, die die Wasserstoffatome verloren haben. Diese Energie gelangt in Form von Photonen an die Oberfläche, die durch elektromagnetische Strahlung übertragen werden und das Licht darstellen, das uns erreicht.

"Bei dieser Reaktion werden große Mengen an Energie in Form von Licht und noch mehr Wärme freigesetzt, so dass die konvektive Zone, d. h. der äußere Teil der Sonne, auf einer Temperatur von etwa 6000 °C gehalten wird, d. h. dem 600-fachen der Temperatur von kochendem Wasser. So erreicht die von der Sonne ausgehende Strahlung in all ihren Wellenlängen das gesamte Sonnensystem. Wir sollten nicht vergessen, dass unser Stern 99,7 % des Sonnensystems ausmacht", erklärt Javier Feu, Professor für Astronomie und Physik.

Die Sonne ist also keineswegs ein Feuerball, sondern eine riesige Plasmakugel (ein flüssiger gasförmiger Zustand). Die Kernfusionsreaktion wird durch ihre Schwerkraft ermöglicht, die alles anzieht (auch unseren Planeten und unsere Nachbarn). Es ist ein gigantischer Prozess: Die Sonne fusioniert nicht weniger als 620 Millionen Tonnen Wasserstoff pro Sekunde. Das war in den letzten 5 Milliarden Jahren so und wird auch in Zukunft so sein... für immer?

Der Tag, an dem die Sonne erlischt

Es ist bekannt, dass die Sonne alle 100 Millionen Jahre um 10% heller wird. Von der Erde aus sehen wir sie gelb, weil unsere Atmosphäre die Lichtintensität beeinflusst. Aber aus dem Weltraum sieht die Sonne weiß aus. Und sicherlich sieht sie von anderen Galaxien aus genauso aus, wie wir die Sterne sehen.

Trotz dieser geringen Schwankungen in ihrer Leuchtkraft befindet sich die Sonne in einem ständigen Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft, die die Elemente zu ihrem Kern hin zusammenpresst, und der durch die Kernfusion freigesetzten Energie, die versucht, sie auszudehnen.

Aber auch wenn der Treibstoff für eine lange Zeit reicht, wird er nicht ewig halten. Es wird der Tag kommen, an dem dieser Fusionsprozess den gesamten Wasserstoff verbraucht hat. Und was wird an diesem Tag geschehen?

Weit entfernt von der Art und Weise, wie ein Feuer ohne Brennstoff langsam und unmerklich erlischt, wird hier das Gegenteil geschehen. Wenn der Wasserstoff verbraucht ist, wird der Druck im Zentrum der Sonne abnehmen.

"Im Wesentlichen werden Merkur und Venus als erste betroffen sein und ausgelöscht werden, und dann werden wir an der Reihe sein, wenn diese Winde den magnetischen Schild vollständig erodieren und unsere Atmosphäre und alles darunter auslöschen.

In seinem Endstadium wird er zu einem planetarischen Nebel werden. Nach astronomischen Berechnungen wird dieses Ereignis jedoch erst in 4,5 Milliarden Jahren eintreten.