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Wissenschaftliches über die Sonne

 Die Sonne - ein Stern

 

Es wird oft davon gesprochen, daß die Sonne ein „gewöhnlicher“ Stern sei. Das stimmt in dem Sinn, daß es jede Menge andere gibt, die sehr ähnlich sind. Es gibt aber wesentlich mehr kleinere als größere Sterne, die Sonne gehört zu den Großen, welche zehn Prozent unserer Michlstrasse ausmachen. Die durchschnittliche Größe der Sterne in unserer Galaxie besitzt wahrscheinlich weniger als die Häflte der Sonnenmasse. Auch unsere Sonne kreist - um sich selbst und um das Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße. Zusammen mit vielen anderen Sternen. Alle Sterne an unserem Nachthimmel bilden eine spiralförmige galaktische Scheibe, die Milchstraße.

Die Sonne ist ein kleiner, schwachleutender Stern im Vergleich zu vielen der Millionen von Sternen im Unviersum.

Die Sonne ist die bei weitem auffälligste Erscheinung in unserem Sonnensystem. Sie ist das größte Objekt und umfaßt nahezu 98 % der Masse des unseres gesamten Sonnensystems. Einhundertundneun Erden würde es benötigen, um den Durchmesser der Sonne darzustellen, und in ihrem Inneren würden über 1,3 Millionen Erden Platz finden. (Druchmesser Sonne: 1.392.000 km, Druchmesser Erde: 12.756 km) Die Sonne ist 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Die Rotationsdauer der Sonne an der Oberfläche variiert zwischen 25 Tagen am Äquator und 36 Tagen in der Nähe der Pole. Tief darunter, unter der konvektierenden Zone, scheint sie sich mit einer Dauer von 27 Tagen einmal um sich selbst zu drehen. Die äußere Schicht der Sonne nennt sich Photosphäre und besitzt eine Temperatur von 6.000° C. Wegen der turbulenten Energieeruptionen an der Oberfläche, besitzt diese Schicht eine fleckige Erscheinung . Die Sonne dürfte seit 4,6 Milliarden Jahren aktiv sein und besitzt noch genug Brennstoff, um weitere etwa fünf Milliarden Jahre zu brennen.

Im Inneren der Sonne herrschen Bedingungen (Temperatur 15.000.000° C und Druck , 340 Millionen Mal der Druck der Erdatmosphäre auf Meereshöhe), unter denen die Verschmelzung der leichteren Wasserstoffkerne zu schwereren Heliumkernen, die sog. Kernfusion, stattfinden kann. Nach dem heute allgemein akzeptierten Modell, befindet sich rund um den Kern eine Strahlungszone, in der der Energietransport durch Absorbtion der Strahlen durch die Atome und Wiederabgabe dieser funktioniert. Darüber erstreckt sich die konvektive Zone, in der die Energie vor allem durch Konvektion transportiert wird. In der folgenden Schicht, der Photosphäre, wird die Energie sowohl durch Strahlung als auch durch Konvektion weitergeleitet.

Die Photosphäre ist die Trennschicht zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Sonne. Sie ist nur 300-400km dick. Dafür ist diese Schicht optisch sehr hell, da negative Wasserstoffatome die gesamte Energie, die aus dem Inneren kommt, absorbiert und dann der größte Teil in Form von sichtbarer Strahlung abstrahlt wird. Dies ist auch der Grund für den deutlichen Rand der Sonne.

Über der Photosphäre liegt die Chromosphäre, ein Bereich, in dem die Dichte der Materie nach oben hin, zur Korona, schnell abnimmt. Im Gegensatz dazu steigt die Temperatur nach einem Minimum an der Grenze zur Photosphäre langsam an, wobei beim Übergang zur Korona die Temperatur rapide auf 1 Millionen °K steigt. Im Schnitt liegt die Temperatur der Chromosphäre bei 10.000 °K.

Die stark verdünnte Region oberhalb der Chromosphäre mit Namen Korona ragt Millionen Kilometer in den Raum, ist aber nur bei Sonnenfinsternissen sichtbar. Die Temperaturen innerhalb dieser Korona liegen über 1.000.000 Kelvin.

 

Schematische Ansicht auf das Innere der Sonne

Der Energieausstoß der Sonne (386 Trillionen Megawatt) wird durch Kernfusion verursacht. In jeder Sekunde werden etwa 700.000.000 Tonnen Wasserstoff zu circa 695.000.000 Tonnen Helium und 5.000.000 Tonnen (= 3,86·1033 ergs) Energie in Form von Gammastrahlen verbrannt. Auf dem Weg zur Oberfläche wird die Energie ständig absorbiert und wieder emittiert bei immer geringer werdenden Temperaturen, so daß daraus in erster Linie sichtbares Licht geworden ist, sobald sie die Oberfläche erreicht hat.  

Foto der Sonnenkorona in weissem Licht (äusserer Rand blau und weiss) und X-Strahlen (innerer Rand: rot, gelb und blau) vom 22.04.94, freundlicherweise zur Verfügung gestellt von der High Altitude Observatory und dem Yohkoh Sience Team. Der gestrichelte Keis ist der Sonnenradius.

Zusätzlich zu Hitze und Licht sondert die Sonne auch einen dünnen Strom von geladenen Partikeln (im wesentlichen Elektronen und Protonen) ab, bekannt als Sonnenwind, der sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 800 km/s ausbreitet. Der Sonnenwind und die energiereicheren Partikel, die von Sonnenfackeln ausgeworfen werden, können dramatische Effekte auf die Erde nach sich ziehen, die von Spannungsschwankungen in Überlandleitungen über Radiowelleninterferenzen bis zu den wundervollen Nordlichtern reichen können.

Sonnenflecken sind kühlere Gebiete in der Photosphäre. Sie sind 2000 °C kühler als der Rest und erscheinen deshalb dunkel. Sonnenflecke haben eine grosse Auswirkung auf die Erde. Oder besser gesagt, die magnetischen Aktivitäten, welche von Ihnen begleitet werden

Man nimmt an, dass die Existenz von Sonnenflecken auf starke Magnetfelder zurückzuführen ist, die eine Stärke von bis über 3000 Gauß haben und die Konvektion im Bereich der Sonnenflecken behindern. Viele Sonnenflecken an nahe nebeneinanderliegenden Stellen werden Sonnenfleckengruppen genannt.

Ein Phänomen, das in dem Bereich eines Sonnenflecks auftreten kann, ist eine makroskopische Störung in der Sonnenatmosphäre, die Sonnenfackel genannt wird. Diese hellen Zonen kann man vor allem am Sonnenrand, wo die Photosphäre etwas dunkler ist, bereits mit einem einfachen Fernrohr beobachten. Die Temperatur einer Sonnenfackel ist um mindestens 300°C höher als die Photosphäre. Sonnenfackeln bestehen wahrscheinlich aus heißen Gasen, die durch Konvektionsströme in die Atmosphäre gehoben werden. Ihr Durchmesser reicht von einigen bis einigen Dutzend Bodensekunden (auf der Sonne: 1"=750km)

Die Sonne und ihre Daten

Durchmesser:

1.4 Million km

Alter:

4.5 Billion Jahre

Gewicht:

334800 x Erde

Distanz zurErde:

149.6 Million km

Dichte

1.41 (Wasser = 1)

Entfernung zum nächsten Stern

9.46 Million Million km

Solar Wind Speed:

2,8 Million km/hr

Leuchtkraft

390 Trillion Megawatts

Sonnenzyklen

11 Jahre

Temperatur der Oberfläche:

Ca. 6000°C

Temperatur im

Kern

15 Millionen °C

Temperatur der Sonnenflecken

Ca 4000°C

 

 

 

 

Rotationsdauer

 

Rotationsdauer

 

am Aequator

25 Erdtage

an den Polen

36 Erdtage

Mehr Informationen zu diesem Thema:

http://www.wappswelt.de/tnp/nineplanets/sol.html  Die Sonne

The Sun - http://www.solarviews.com Eine sehr interessante Seite, mit Informationen zu vielen Auswirkungen der Sonne auf die Erde und die Menschheit.  Beinhaltet mehrere Bereiche und ist leicht anzuwenden.