Die Sonne – ein heißer Gasriese

Der Stern, welcher uns täglich Licht spendet, ist dringend notwendig, um das Leben auf der Erde zu erhalten. Trotzdem kann uns die Sonne auch gefährlich werden.

Bereits vor 4,5 Milliarden Jahren begann die Sonne zu erstrahlen und schuf somit erste Voraussetzungen für das Entstehen des Lebens auf der 150 Millionen Kilometer entfernten Erde. Doch bis sich jenes Licht mit dieser Temperatur der Erde nähern kann, sind in dem riesigen Gasball Prozesse nötig, welche Jahrtausende andauern. Ein erstaunlicher Himmelskörper mit einem unvorstellbar langen Lebenslauf - unsere Sonne.

Das Energiezentrum der Sonne ist ihr innerer Kern

Über 15 Millionen Grad Celsius – so heiß ist es im inneren Kern der Sonne, wo in jeder Sekunde rund 600 Millionen Tonnen Wasserstoff in 594 Millionen Tonnen Helium umgewandelt werden. Lichtteilchen, die hier entstehen, benötigen aufgrund der enormen Dichteverhältnisse bis zu einer Million Jahre, um den Weg vom Kern bis zur Sonnenoberfläche zurückzulegen.

Auch die Strahlungszone der Sonne wird von Chaos beherrscht – Photonen und Plasmateilchen ringen miteinander. Hier herrscht noch immer eine so enorme Dichte, dass die entsprechenden Teilchen weiter zur Oberfläche gedrängt werden. Trotzdem brauchen die Plasma- und Lichtteilchen mindestens noch 30.000 Jahre, bis sie die Strahlungszone hinter sich lassen.

Die Photosphäre

Von hier aus erhält die Erde ihre Licht- und Wärmestrahlen – der 5.800°C heißen Sonnenoberfläche. Entsprechende Strahlen kühlen sich auf dem Weg zur Erde bis auf 15°C ab und legen dabei eine Zeit von acht Minuten zurück.

Gefährliche Sonnenstürme

Ebenso befinden sich auf der Photosphäre die sogenannten Sonnenflecken, welche magnetisch aktive Zonen darstellen und für das Ausbrechen von Sonnenwinden verantwortlich sind. Während des Ausbruchs eines solchen Sonnensturmes bewegen sich mehrere Milliarden Tonnen geladene Sonnenmaterieteilchen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3.000 Kilometern je Sekunde durch das All. Folglich können sie innerhalb von zwölf bis 120 Stunden die Erde erreichen.

Schwere Teilchenstürme sind sogar so stark, dass ein Verformen des Magnetfeldes unseres Planeten möglich wird, was im Nachhinein schwerwiegende Folgen hat, da Lebewesen den Plasmateilchen dann schutzlos ausgeliefert sind. Einerseits nämlich würde die Mutationsrate enorm ansteigen und andererseits könnten Zellen nachhaltig geschädigt werden. Ebenso kann eine Störung des Magnetfeldes zu einem Zusammenbrechen der Elektrizität führen, wodurch ein Großteil entsprechender Energienetze für Jahre, vielleicht sogar Jahrzehnte, lahmgelegt wird.

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Protuberanzen – Plasmaexplosionen

Plasmaexplosionen aus einem 60.000°C glühend heißen Gas stoßen aus der Sonne heraus und erreichen in einer Sekunde 1.000 Kilometer an Höhe. Insgesamt werden die Protuberanzen mehrere Millionen Kilometer weit ins Weltall geschleudert.

(Bild: M. Fernholz)

Weitere Forschung ist dringend notwendig

Im Mai 2015 will die NASA eine Raumsonde namens "Solar Probe Plus" in Richtung Sonne schicken, um das Zentralgestirn unseres Planetensystems genauer zu untersuchen. Die Wissenschaftler wissen zwar schon eine Menge über den Gasriesen, doch vieles ist noch unklar, weshalb weiterführende Forschung dringend notwendig ist. Die Wissenschaft erhofft sich durch die sich der Sonne auf 6,6 Millionen Kilometer nähernde Raumsonde, die Sonnenwinde besser zu verstehen, da diese kaum erforscht sind. Ebenso möchte man wissen, weshalb die Korona 200-mal heißer sein kann als die Photosphäre selbst. Und im Gesamten erhoffen sich die Astronomen, durch neue Erkenntnisse auch ein besseres Verständnis über die physikalischen Prozesse zu erlangen, welche innerhalb der Sonne wie auch um sie herum stattfinden.

In einem Zeitraum von sieben Jahren wird "Solar Probe Plus" die Sonne 24-mal umkreisen. Die Raumsonde hält Temperaturen von 2.000°C stand, wofür ein Schutzschild aus Kohlenstoff sowie eine unterstützende Keramikbeschichtung verantwortlich ist. Messinstrumente und optische Geräte können so auf konstante 30°C gehalten werden.