William Blake (1757-1827), Auguries of Innocence

Aus einem Gedicht von Ingeborg Bachmann, österreichische Lyrikerin, 1926-1973

Entwicklung und Bedeutung der Sonne

Die Sonne ist vor Jahrmilliarden, zusammen mit ihren Planeten, aus einer großen Gas- und

Staubwolke entstanden. Sie ist für uns heute der wichtigste Stern, aber in der Galaxis nur einer unter 200 Milliarden anderen. Doch sie hat unvorstellbare Ausmaße. Jede Minute erzeugt sie gigantische Energiemengen, von denen ein winziger Bruchteil von unserer erde aufgefangen wird. Ein einziger Quadratmeter der Sonne strahlt etwa so stark wie eine Millionen Glühbirnen ; in jeder Sekunde verbraucht sie viele Tonnen Kernbrennstoff und kann doch über 10 Milliarden Jahre lang strahlen und uns mit Energie versorgen. Sie sendet in nur 28 Minuten mehr Energie zur Erde, als die Menschheit in einem ganzen Jahr verbrauchen kann.

Doch früher war das anders. Schon lange vor unserem technisch-wissenschaftlichen Zeitalter haben die Menschen die Sonne beobachtet, als Zeitmesser benutzt, ihre lebensspendende Bedeutung erkannt, sie als Gottheit verehrt und gefürchtet. Eines der bedeutendsten Bauwerke ist der gewaltige Steinkreis von Stonehenge in England. Einig der heutigen Wissenschaftler halten Stonehenge für einen Steinzeitcomputer zur Finsternisberechnung.

Im alten Ägypten hatte der Sonnengott Re eine übermächtige Stellung, bei den alten Griechen fuhr täglich der Sonnengott Helios in seinem Sonnenwagen über den Himmel und die amerikanischen Mayas, Inkas und Azteken verehrten Sonnengötter, denen sogar Menschenopfer gebracht wurden.

Heute weiß man besser über die Sonne bescheid. Man kennt ihre wichtigsten Größen, wie Oberflächentemperatur, Leuchtkraft, Masse und Radius. Für spätere Generationen wird die Sonnenenergie von größere Bedeutung sein, wenn Bergriffe wie Erdöl, Kohle oder Uran in den Geschichtsbüchern zu finden sind.

Die "Rolle" der Sonne in der Milchstraße

In klaren Mondlosen Nächten kann man ein schwach leuchtendes, milchig erscheinendes Band erkennen, das sich über den Himmel zieht: Die Milchstraße oder Galaxis.

Galilei erkannte als erster mit Hilfe eines Fernrohrs, daß es sich dabei um eine Ansammlung unzähliger einzelner Sterne handelt. Es gibt über 200 Milliarden Sterne in der Milchstraße. Der uns andere nächste Stern, alpha Centauri, ist schon 4,3 Lichtjahre entfernt. man hat auch herausgefunden, daß die Galaxis ein spiralförmige Struktur besitzt. Die Sonne nimmt aber keinerlei Sonderstellung unter ihren 200 Milliarden Geschwistern in der Sternenfamilie, die wir Milchstraße nenne, ein. Sie ist weder im Zentrum des Weltalls, noch besonders groß oder klein. es gibt viel heißer, massereichere, ältere oder jüngere Sterne als unsere Sonne, die mit ihren Leistungen im Universum nur Durchschnitt ist. Die Sonne ist nur ein Stern unter vielen in der Milchstraße.

Sonnefinsternis

Bei Neumond kann es kommen, daß sich der Mond zwischen die Erde und die Sonne schiebt. Die Sonne wird dann vom Mond bedeckt, der Mond wirft also einen Schatten auf die Erde und erzeugt eine Sonnenfinsternis. Bei einer totalen Sonnenfinsternis bedeckt der Mond die Sonnenscheibe ganz, mitten am Tag wird es für einige Minuten stockdunkel, die hellsten Sterne sind dann mit bloßem Auge sichtbar. Um die dunkle Mondscheine herum verbleibt ein heller Sonnenring, wir haben eine ringförmige Sonnenfinsternis. Partiell nennt man eine Sonnenfinsternis, bei der der Mond die Sonne nicht ganz bedeckt. Meist läuft der Mond über oder unter der Sonne vorbei, so daß wir nicht in jedem Monat eine Sonnefinsternis erleben. Die nächste totale Sonnenfinsternis in Süddeutschland wird am 11. August 1999 sein, in Hamburg ist ein solches Ereignis erst im fernen Jahr 2135 zu beobachten. 1973 begingen in Afrika bei einer totalen Sonnenfinsternis viele Menschen Selbstmord, weil sie es für den Weltuntergang hielten. 1980 beschossen indische Polizisten den Mond, der die Sonne bedeckte mit Pistolen und Gewehren.

Neben unserer Galaxie gibt es im Weltall noch ungefähr 100 Milliarden Galaxien. Es gibt damit mindestens so viele Galaxien im gesamten Universum wie einzelne Sterne in unserer Milchstraße. Die uns nächste Galaxien, wie z.B. die Sombrero- oder Whirlpoolgalaxie sind nur mit größerem Fernrohr zu beobachten. Galaxien sind im Universum noch in allergrößten Entfernungen von Milliarden Lichtjahren festgestellt worden. Häufig sammeln sie sich in gr0ßen Galaxiehaufen an.

Weißer Zwerg

In der Endphase des Roten-Riesen- Stadiums kommt es häufig zu größeren Massenverlusten. Die "abgelassene" Materie des Sterns bildet einen Planetarischen Nebel, um den zurückgebliebenen Reststern, der nur noch der Kern des ursprünglichen Sterns ist.

Besitz ein Stern eine kleinere Anfangsmasse als 8 Sonnenmassen, so kann in der Regel soviel Materie abgestoßen werden, daß ein Kern von weniger als 1,4 Sonnenmassen übrigbleibt. Die Kontraktion des Kerns klingt, wenn er etwa Erdgröße erreicht hat, ab. Die Oberflächentemperatur liegt beim verbleibendem Reststern bei etwa 10*10³ K; er strahlt bläulich weißes Licht ab. Es ist ein Weißer Zwerg entstanden der langsam abkühlt. Unsere Sonne wird in 5 Milliarden Jahren das Endstadium eines Weißen Zwerge erreichen.

Liegt die Anfangsmasse eines Sterns zwischen 8 und 15 Sonnenmassen, so kann in der Regel nicht genügend Materie abgestoßen werden. Wegen der enormen Gravitationskräfte kollabiert der Stern so dramatisch, daß bei dem sich aufbauenden Druck die Elektronen an die Atomkerne "gequetscht" werden; Protonen und Neutronen vereinigen sich dabei zu Neutronen. Ein Neutronenstern ist entstanden. Sein Radius beträgt nur 10 bis 20km und eine Restmasse zwischen 1,4 und 3 Sonnenmassen ist im Neutronenstern eingeschlossen. Im Vergleich zum Weißen Zwerg ist die Materie hier noch wesentlich stärker komprimiert.

Nach der Kontraktion des Sterneninneren zum Neutronenstern explodiert die Hülle des Sterns mit enormer Wucht. Diese Erscheinung bezeichnet man als Supernova. Die Gasmassen fliehen dabei mit Geschwindigkeiten von 10 km/s vom Kern weg; alles spielt sich in Bruchteilen von Sekunden ab. Eine Supernova ist das Ereignis im Kosmos, das die größte bekannte Leistung freisetzt und noch heller strahlt als ein Galaxie mit 10 Sternen.

Unsere Erde mit all ihren schweren Elementen ist das Überbleibsel eines solchen Supernova-Ausstoßes. Jedes Objekt auf unserer Erde, auch jedes Lebewesen, enthält also Elemente, die in einem längst vergangenen Stern entstanden sind; im wahrsten Sinn des Wortes besteht der Mensch aus Sternenstaub.

Schwarzes Loch

Hat der ursprüngliche Stern eine Anfangsmasse von mehr als 15 Sonnenmassen, so bleibt in der Regel bei einer Supernova eine Kernmasse von größer als 3 Sonnenmassen zurück. Dies führt zu einem supermassiven, kompakten Objekt, das noch kleiner als ein Neutronenstern ist. Von ihm kann keine Strahlung entweichen; das Objekt ist also unsichtbar. Man bezeichnet es als ein Schwarzes Loch. Es kann nur durch die Gravitationskraft nach außen erkannt werden, wenn z. B. ein Stern um etwas kreist, "was nicht da ist". Aufgrund ihrer gigantischen Kraft saugen Schwarze Löcher Strahlungen und Materie aus ihrer Umgebung ab.

Eine Supernova-Explosion kann starke Verdichtungen in den umgebenden interstellaren Wolken bewirken und damit zur Entstehung neuer Sterne beitragen.

Geburt und Tod bei Sternen; ein Kreislauf im Weltall.

Mit bloßen Auge sehen wir etwa 2000 bis 3000 Sterne am Nachthimmel. Die Sterne scheinen ganz regellos über den ganzen Himmel verstreut. Aber der Mensch –in seinem Drang überall Ordnung zu schaffen – hat seit Urzeiten helle und weniger helle Sterne zu Gruppen zusammen-

gefaßt und allerlei Menschen, Tiere und Figuren hineingedichtet – die Sternbilder.

Die Sterne, die man in jeder klaren Nacht scheinbar immer an derselben Stelle sehen kann, nennt man Fixsterne.

Außer Sonne und Mond sehen wir mit bloßem Auge fünf Himmelskörper, die nicht zu den Fixsternen gehören, da sie ihre Stellung am Himmel sehr langsam ändern. Das sind die Planeten oder Wandelsterne. Sie tragen Namen römischer oder griechischer Götter: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. Zu ihnen gehören noch die nur mit Fernrohr sichtbaren Planeten Uranus, Neptun, Pluto und schließlich auch die Erde.

Was ist unser Sonnensystem?

Die o.g. neun Planeten laufen in riesigen Ellipsen um die Sonne und bilden zusammen mit ihr unser Sonnensystem. Dieses Sonnensystem bildet mit vielen Millionen anderer Sonnensysteme zusammen die Milchstraße.

Wie kalt ist es auf dem Mars?

Die Drehachse des Mars steht ähnlich wie bei unserer Erde etwas gekippt auf der Ebene seiner Bahn. Deshalb gibt es auch auf dem Mars Jahreszeiten. Auf dem Mars ist es aber ziemlich kalt: Die Höchsttemperatur auf der Tagseite beträgt +15°C, nachts sinkt sie auf –85°C.

Welches ist der größte Planet?

Der größte Planet unseres Systems ist der Jupiter. Im Durchmesser ist er 11 mal größer als unsere Erde, 318 mal schwerer und 3 mal so schwer wie alle Planeten zusammengenommen. Er ist 5 mal weiter von der Sonne entfernt als unsere Erde.

Was ist ein Lichtjahr?

Die Entfernungen im All sind so riesig groß, daß der Kilometermaßstab unhandlich wird. Deswegen erfand man einen neuen Maßstab: das Lichtjahr. Das ist jene Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 300 000 km/s. Ein Lichtjahr ist demnach 9,48 Billionen Kilometer lang.

Was ist eine Supernova?

Jeder größere Stern erlebt am Ende seines Daseins eine Katastrophe. Wenn er seinen atomaren Brennstoff, den Wasserstoff, aufgebraucht hat, versagt der Strahlungsdruck, der von innen heraus die riesige Gaskugel im Gleichgewicht hielt. Dann bricht der Stern buchstäblich binnen Sekunden zusammen und wird schlagartig zu einem weißen Zwerg. Während eines solchen Ausbruches kann ein Stern sehr hell sein. Von der Erde aus gesehen erscheint dann binnen Minuten ein neuer Stern am Himmel, der ein paar Wochen so hell sein kann, daß man ihn selbst am Tage sehen kann. Man spricht hier von einer "Nova" (lat.=neu). Bei der Explosion eines Riesensternes spricht man von einer "Supernova".

Wie häufig ereignet sich eine Supernova?

Riesensterne sind selten, darum gibt es auch in der Milchstraße nur wenige Supernovas. In geschichtlicher Zeit wurden nur vier registriert: 1006, 1054, 1572, 1604.

Was ist ein "Schwarzes Loch"?

Der Kosmos ist zwar reich an Objekten, die wir sehen können – Sterne, helle Nebel, Planeten. Ein großer Teil der Masse im Universum ist jedoch unsichtbar: die Schwarzen Löcher. Ein Schwarzes Loch ist eine Sternenmasse, die zum Beispiel nach der Explosion einer Supernova zu so hoher Dichte zusammengepreßt wurde und darum eine so gewaltige Schwerkraft entwickelte, daß nicht einmal das eigene Licht entkommen kann. Schwarze Löcher hat darum noch kein Mensch gesehen. Sie sind bislang astronomische Theorie. Astronomen schätzen, daß es allein in unserer Milchstraße über 100 Millionen Schwarze Löcher gibt.

Warum funkeln Sterne?

Wenn man in einer klaren, dunkeln Nacht die Sterne beobachtet scheinen sie zu funkeln. Dies hat aber nichts mit dem Stern zu tun, sondern ist ein Effekt der Erdatmosphäre. Luftströmungen lassen das Sternlicht auf seinem Weg durch die Atmosphäre hin und her tanzen, wodurch das flackern verursacht wird.

Einige Sternbilder

Ursa Major, der Große Bär

Das vermutlich bekannteste Sternbild ist der Große Bär, der auch unter dem Namen der Große Wagen bekannt ist. Es ist das drittgrößte Sternbild.

Ursa Minor, der kleine Bär

Ursa Minor stellt einen Bären dar, einen kleineren Begleiter von Ursa Major – daher auch als Kleiner Wagen bekannt. Sein hellster Stern, Polaris, ist der Polarstern des Nordhimmels.

Bootes der Ochsentreiber oder Bärenhüter

Ein großes Sternbild, das wegen seines Hauptsterns, Arcturus berühmt wurde. Arcturus ist deutlich orangefarben und sehr hell. Die aus dem griechischen stammende Bezeichnung bedeutet Ochsentreiber, häufig stellt man sich das Sternbild aber auch als Bärenhüter vor, der einen Bär ( (Ursa Major) am Himmel entlangtreibt. Die Hunde des Hirten stellen das Nachbarsternbild Canes Venatici (Jagdhunde)dar.

Draco der Drachen

Es ist ein großes, jedoch schwaches Sternbild. Einer Überlieferung zu folge, war Draco ein Drachen, der den Pol bewacht, denn ein Stern dieses Sternbildes war vor 5000 Jahren noch der Polarstern, der jedoch aufgrund der Schwankungen der Erde seinen Platz an den jetzigen Polarstern abgeben mußte.