Reise zur Sonne: Der Lebenszyklus, Sonnenbeobachtung und interessante Fakten
Die Sonne ist der am besten erforschte Stern im Universum, dennoch gibt es noch so viel über sie zu lernen. Die Sonne ist für das Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung und eignet sich hervorragend für Beobachtungen, sofern diese sicher durchgeführt werden. Um Ihre Beobachtungen zu planen, verwenden Sie unsere App Sky Tonight. Sie zeigt Ihnen die genauen Zeiten der verschiedenen Dämmerungsphasen in Ihrer Region an, damit Sie immer die perfekte blaue oder goldene Stunde erwischen. Lernen wir nun unseren kostbaren Mutterstern noch besser kennen!
Inhalt
- Kurze Fakten über die Sonne
- Leben der Sonne
- Aufbau der Sonne
- Wie beobachtet man die Sonne?
- F.A.Q.
- Die Sonne: Fazit
Kurze Fakten über die Sonne
- Offizieller Name: Sonne
- Alternative Namen: Sol, Helios
- Katalogbezeichnungen: Keine
- Sterntyp: Gelber Zwerg
- Scheinbare Helligkeit: -26,74 mag
- Masse: 2 x 10³⁰ kg, etwa 333.000 Erdmassen
- Leuchtkraft: 3,828×10²⁶ W
- Radius: 695.700 km
- Oberflächentemperatur: ~5.600 °C
- ** Hauptbestandteile**: 71 % Wasserstoff, 27 % Helium, 2 % andere Elemente
- Entfernung von der Erde: 149 Millionen km
- Rotationsperiode: 25 Erdtage am Äquator und 35 Erdtage an den Polen
Welcher Sternentyp ist die Sonne?
Die Sonne ist ein G2 V-Stern, allgemein bekannt als Gelber Zwerg. Die Bezeichnung „G2“ bedeutet, dass er zur zweiten Kategorie der gelben G-Klasse gehört und eine Oberflächentemperatur von etwa 5800 K hat. Das „V“ bezieht sich auf seinen Status als Hauptreihenstern.
Wie groß ist die Sonne?
Die Sonne ist das größte Objekt in unserem Sonnensystem und misst von ihrem Zentrum bis zu ihrer Oberfläche etwa 695.700 km. Sie macht 99,86 % der Gesamtmasse des Sonnensystems aus und ist so groß, dass etwa 1,3 Millionen Erden darauf Platz hätten! Aus der Sicht des Universums ist er jedoch ein Stern mittlerer Größe. Einige Sterne sind nur ein Zehntel so groß wie die Sonne, während andere mehr als 700 Mal so groß sein können.
Wie heiß ist die Sonne?
Die Temperatur der Sonne schwankt dramatisch zwischen etwa 15 Millionen °C im Kern und etwa 5.600 °C an der Oberfläche. Obwohl die Oberfläche „kühler“ ist, ist sie immer noch so heiß, dass sich dort weder Festkörper noch Flüssigkeiten bilden können – die Sonne hat also eigentlich gar keine feste Oberfläche. Selbst wenn man die Hitze irgendwie aushalten könnte, könnte man nicht auf der Sonne stehen.
Die kosmischen Temperaturen sind zu extrem, um sie sich vorstellen zu können. Werfen Sie einen Blick auf unsere Infografik zum Sonnensystem-Thermometer, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie heiß (oder kalt) die Objekte im Sonnensystem wirklich sein können.
Welche Farbe hat die Sonne?
Die Sonne ist eigentlich weiß, das heißt, sie strahlt alle Farben des sichtbaren Spektrums aus. Für uns auf der Erde erscheint sie jedoch orangegelb oder sogar rot, wenn sie sich in der Nähe des Horizonts befindet. Das liegt daran, dass die Erdatmosphäre kürzere Wellenlängen des blauen Lichts effizienter streut als rote, orange oder gelbe Lichtwellenlängen. Uns entgeht also ein Teil des Spektrums.
Dreht sich die Sonne?
Die Sonne dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn. Sie ist jedoch nicht so fest wie die Erde, und verschiedene Teile der Sonne drehen sich unterschiedlich schnell. Der Äquator der Sonne braucht etwa 25 Tage für eine volle Umdrehung, während sich die Pole alle 35 Tage einmal drehen.
Auch die Sonne bewegt sich im Uhrzeigersinn um das Zentrum der Milchstraße. Für einen vollständigen Umlauf um das Zentrum der Milchstraße benötigt die Sonne etwa 225 bis 250 Millionen Jahre.
Leben der Sonne
Wie alt ist die Sonne?
Die Sonne ist etwa 4,6 Milliarden Jahre alt und befindet sich derzeit in der Mitte ihres Lebenszyklus. Sie gehört zu einer Generation von Sternen, die als Population I bekannt ist. Dies sind junge, metallreiche Sterne, die typischerweise in den Spiralarmen der Milchstraße zu finden sind.
Wie ist die Sonne entstanden?
Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren entstand die Sonne aus einer Molekülwolke, die hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestand. Die Schockwelle eines nahegelegenen explodierenden Sterns traf diese Wolke und ließ sie schrumpfen. Während sie schrumpfte, begannen Teile der Wolke aufgrund der Schwerkraft in sich zusammenzufallen, sich zu drehen und aufzuheizen. Der größte Teil des Wasserstoffs und Heliums sammelte sich im Zentrum dieser heißen, rotierenden Masse. Schließlich wurden die Gase heiß genug, um die Kernfusion in Gang zu setzen, und so entstand die Sonne, die wir heute sehen.
Was treibt die Sonne an?
Kernfusion ist der Schlüsselprozess, der die Sonne antreibt. Bei dieser Fusion verschmelzen Wasserstoffatome im Sonnenkern zu Heliumatomen und setzen große Energiemengen in Form von Wärme und Licht frei.
Was ist der 11-jährige Sonnenzyklus?
Der Sonnenzyklus, auch Sonnenaktivitätszyklus oder Sonnenfleckenzyklus genannt, ist ein etwa 11-jähriger Zyklus, der Veränderungen in der Sonnenaktivität markiert. Während dieses Zyklus tauschen die magnetischen Pole der Sonne ihre Plätze – der ehemalige Nordpol wird zum Südpol und umgekehrt. Es dauert weitere 11 Jahre, bis sich die Pole wieder umkehren.
Die Anzahl der auf der Sonnenoberfläche sichtbaren Sonnenflecken schwankt mit diesem Zyklus. Zu Beginn, dem sogenannten Sonnenminimum, kann die Sonne nur wenige kleine Flecken haben, typischerweise in niedrigen Breiten, und es kann Monate ohne Flecken geben. Im weiteren Verlauf des Zyklus nimmt die Sonnenaktivität zu und erreicht in der Mitte des Zyklus einen Höhepunkt, das sogenannte Sonnenmaximum. Zu diesem Zeitpunkt kann es bis zu 250 Sonnenflecken oder sogar Ansammlungen von Sonnenflecken auf der Oberfläche der Sonne geben. Gegen Ende des Zyklus sinkt die Aktivität wieder auf ein Minimum und der Zyklus beginnt von neuem.
Wann wird die Sonne explodieren?
Das wird nie passieren. In etwa 5 Milliarden Jahren wird sich die Sonne von einem Gelben Zwerg zu einem Roten Riesen entwickeln. Wenn ihr der Wasserstoff ausgeht, zieht sich ihr Kern zusammen, erhitzt sich und beginnt, Helium als Brennstoff zu verwenden. Dadurch dehnt sich die Sonne stark aus und verschlingt Merkur, Venus und möglicherweise die Erde.
Nachdem sich der Kern der Sonne auf etwa das 200-fache seiner jetzigen Größe ausgedehnt hat, wird er sich auf etwa 100 Millionen K erwärmen und beginnen, Helium in Kohlenstoff umzuwandeln. Durch diese intensive Aktivität verliert die Sonne ihre äußeren Schichten und der verbleibende Kern kollabiert zu einem Weißen Zwerg von der Größe der Erde. Danach verblasst der Weiße Zwerg langsam und geht in seine Endphase als dunkler, kühler Schwarzer Zwerg über.
Im Gegensatz zu uns Menschen haben Sterne klar definierte und stabile Lebenszyklen. Erfahren Sie mehr über das Leben der Sterne mit unserer unterhaltsamen Infografik.
Aufbau der Sonne
Obwohl die Sonne wie eine chaotische, brodelnde Kugel erscheinen mag, ist sie in Wirklichkeit stark gegliedert und besteht aus verschiedenen Schichten, die in innere und äußere Schichten unterteilt werden.
Innere Schichten:
- Kern: Der heißeste Teil der Sonne, mit Temperaturen bis zu 15 Mio. °C. Sie ist die Hauptenergiequelle der Sonne.
- Strahlungszone: Diese Schicht ist für die Energieübertragung der Kernreaktionen durch Strahlung auf die Konvektionszone verantwortlich.
- Konvektionszone: Die Schicht, in der Energie durch Konvektionsströmungen erwärmter und abgekühlter Gase in die Photosphäre transportiert wird.
Äußere Schichten:
- Photosphäre: Die scheinbare Oberfläche der Sonne, von der der größte Teil des direkt auf die Erde einfallenden Lichts ausgeht.
- Chromosphäre: Die Plasmaschicht oberhalb der Photosphäre, die durch Filamente und Protuberanzen gekennzeichnet. Aufgrund ihres hohen Wasserstoffgehaltes ist sie rot gefärbt. Sie ist nur während einer totalen Sonnenfinsternis am Rand der Sonne sichtbar.
- Übergangsregion: Eine sehr dünne, etwa 100 km dicke Schicht, in der die Temperatur von 20.000 K in der oberen Chromosphäre auf über 2 Mio. K in der Korona ansteigt.
- Korona: Die äußerste Schicht der Sonne und ihre größte und am wenigsten dichte Struktur, die aus Plasma besteht, das in den Weltraum entweicht. Der Sonnenwind transportiert Koronamaterial in das interplanetare Medium. Die Korona ist von der Erde aus nur während einer totalen Sonnenfinsternis sichtbar.
Wie beobachtet man die Sonne?
Sicherheitsvorschriften
Vor allem: Schauen Sie nie direkt in die Sonne und benutzen Sie keine Geräte wie Ferngläser oder Teleskope ohne spezielle Filter. Helles Sonnenlicht kann Ihre Augen schädigen oder sogar zur Erblindung führen, insbesondere wenn es durch optische Geräte vergrößert wird. Außerdem können die optischen Geräte selbst beschädigt werden, wenn sie ungeschützt bleiben. Selbst wenn die Sonne teilweise von Wolken bedeckt ist, ist es nicht sicher, sie direkt zu beobachten, da die ultravioletten und infraroten Strahlen die Netzhaut schädigen können. Benutzen Sie auch niemals eine normale Sonnenbrille, um in die Sonne zu schauen. Die einzige sichere Möglichkeit, direkt in die Sonne zu schauen, ist die Verwendung spezieller Sonnenfilter. Oder versuchen Sie eine indirekte Beobachtung mit einer Lochkamera, die leicht zu Hause herzustellen ist.
Wann geht heute die Sonne auf und unter?
Wenn Sie wissen möchten, wann die Sonne in Ihrer Stadt auf- und untergeht, oder wenn Sie Zugang zu spezifischeren Informationen wie den bürgerlichen, astronomischen und nautischen Dämmerungszeiten haben möchten, schauen Sie sich den Kalender der Sky Tonight App an. Öffnen Sie die Registerkarte „Himmel“ und wählen Sie Ihr bevorzugtes Anzeigeformat (Linien oder Kreise). Die blau markierten Zeiten sind interaktiv – tippen Sie darauf, um zu sehen, wie der Himmel zu diesem Zeitpunkt aussehen wird.
Was kann man auf der Sonne sehen?
Mit der richtigen Ausrüstung und unter Beachtung aller Sicherheitsvorkehrungen können Sie diese interessanten Eigenschaften der Sonne beobachten:
- Sonnenflecken sind dunkle Flecken auf der Sonne, die durch ihr Magnetfeld verursacht werden. Sie sind am leichtesten zu erkennen.
- Granulen sehen aus wie winzige Bläschen auf der Sonnenoberfläche und halten etwa fünf bis zehn Minuten an. Sie lassen sich am besten mit einem Hochleistungsteleskop beobachten.
- Protuberanzen sind wunderschöne große Schleifen aus rotem Gas, die aus der Sonne herausragen. Sie können während einer totalen Sonnenfinsternis oder mit einem speziellen H-Alpha-Teleskop beobachtet werden.
- Filamente ähneln Protuberanzen, sehen aber auf der helleren Sonnenoberfläche wie lange dunkle Linien aus. Zur Beobachtung benötigen sie auch ein H-Alpha-Teleskop.
- Sometimes, the inner planets Venus and Mercury transit in front of the Sun from our point of view. Venus transits are very rare, happening next in December 2117 and 2125. Mercury transits are more common, with the next ones on November 12-13, 2032, and November 7, 2039.
- Manchmal ziehen die inneren Planeten Venus und Merkur aus unserer Sicht vor der Sonne vorbei. Venusdurchgänge (Venustransite) sind sehr selten, die nächsten finden im Dezember 2117 und 2125 statt. Merkurdurchgänge sind häufiger, die nächsten finden am 12.-13. November 2032 und am 7. November 2039 statt.
- Transite der Internationalen Raumstation (ISS) vor Sonne geschehen häufiger. Sie können den ISS Transit Finder nutzen, um herauszufinden, wann Sie die ISS vor der Sonne an Ihrem Standort vorbeiziehen sehen können.
Neben den Phänomenen, die auf der Sonnenoberfläche beobachtet werden können, gibt es viele schöne atmosphärische Effekte, die durch die Sonne verursacht werden. Schauen Sie in unserem Artikel über Astronomie am Tag nach, um herauszufinden, was Sie sonst noch bei hellem Sonnenlicht sehen können.
Was kann man während einer totalen Sonnenfinsternis auf der Sonne sehen?
Neben den oben genannten Merkmalen haben Sie während einer totalen Sonnenfinsternis eine großartige Gelegenheit, die Sonnenkorona, die äußerste Atmosphärenschicht der Sonne, zu sehen. Während einer totalen Sonnenfinsternis kann auch das optische Phänomen Bailysche Perlen und den Diamantring beobachtet werden. Die Bailysche Perlen erscheinen, wenn der Mond fast die ganze Sonne bedeckt, wobei die letzten Sonnenstrahlen durch die Berge und Täler des Mondes scheinen und eine Kette leuchtender Punkte bilden. Der Diamantring-Effekt tritt auf, wenn nur einer dieser Punkte übrig bleibt und wie ein Diamant auf einem leuchtenden Ring strahlt.
F.A.Q.
Ist die Sonne ein Stern oder ein Planet?
Die Sonne ist nur ein Stern, wie Milliarden andere im Weltraum. Schauen Sie sich unsere farbenfrohe Infografik an, um zu erfahren, was Sterne von Planeten unterscheidet.
Sind alle Sterne Sonnen?
Ein Stern gilt als Sonne, wenn er im Zentrum eines Planetensystems steht. Daher sind nicht alle Sterne Sonnen, aber es gibt viele Sonnen neben unserer eigenen Sonne.
Was ist der hellste Stern nach der Sonne?
Der hellste Stern am Himmel nach der Sonne ist Sirius – der „Hundsstern“ im Sternbild Großer Hund.
Nähert sich die Erde der Sonne?
Manchmal nähert sich die Erde der Sonne, und manchmal entfernt sie sich. Das liegt daran, dass die Erde in einer elliptischen Bahn um die Sonne kreist, mit Entfernungen, die zwischen 147 und 152 Millionen Kilometern von der Sonne variieren. Der Punkt, an dem die Erde der Sonne am nächsten ist, wird Perihel genannt, und der am weitesten entfernte Punkt wird Aphel genannt.
Wann ist die Sonne am heißesten?
Auf der Erde fühlt sich die Sonne einige Stunden nach Mittag am heißesten an, weil dann die direkten Strahlen der Sonne genug Zeit hatten, die Luft zu erwärmen. Die eigentliche Temperatur der Sonne ändert sich jedoch kaum. Sie variiert im Laufe des Jahres um weniger als 0,2 %, und diese geringfügigen Schwankungen haben kaum Auswirkungen auf die Wärme, die wir hier am Boden spüren.
Die Sonne: Fazit
Die Sonne ist ein prächtiges Himmelsobjekt, das nicht nur das Leben auf der Erde erhält, sondern auch eine atemberaubende Aussicht bietet. Beschränken Sie Ihre Himmelsbeobachtungen also nicht nur auf die Nacht! Nutzen Sie Sky Tonight, um die genauen Zeiten der astronomischen, nautischen und bürgerlichen Dämmerung in Ihrer Stadt zu erfahren. Entdecken Sie die volle Schönheit der Sonne, von den atmosphärischen Phänomenen, die durch ihr Licht entstehen, bis zu den Sonnenflecken, die auf ihrer Oberfläche tanzen.
