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Donnerstag, März 28, 2024
InternationalDie Sonne: Wann und wie wird unser Stern sterben?

Die Sonne: Wann und wie wird unser Stern sterben?

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Die Sonne, ohne die kein Leben auf der Erde möglich wäre, ist nicht ewig. So soll das Ende unseres heute 4.6 Milliarden Jahre alten Sterns aussehen.

Die Lebensdauer von Sternen wird durch ihre Masse bestimmt. Je massereicher der Stern, desto kürzer sein Leben und es dauert mehrere Millionen Jahre, um mit einem wütenden Weltraumfeuerwerk zu enden – einer Supernova. Anders sieht es bei unserer Sonne aus. Unser Stern ist ein gelber Zwerg mit einer Gesamtlebensdauer (330,000 Erdmasse) von etwa 10 Milliarden Jahren. Die gute Nachricht über das Leben auf der Erde ist, dass die Sonne jetzt nur 4.6 Milliarden Jahre alt ist, also sollte sie laut Astronomen noch fünf Milliarden Jahre lang scheinen. Allerdings wird es notwendig sein, über eine Umsiedlung nachzudenken, da die Erde in weniger als einer Milliarde Jahren unbewohnbar sein wird (trotz der aktuellen globalen Erwärmung). Wieso den? Denn die Helligkeit der Sonne wird alle Milliarde Jahre um etwa 10 % zunehmen. So wird unser Pale Blue Dot allmählich zu einem Hochofen, ähnlich vielleicht der Hölle, die jetzt auf unserer Nachbarin Venus herrscht. Daher wird sich die bewohnbare Zone in unserem Sonnensystem verschieben, und Eiswelten wie Pluto haben begonnen zu schmelzen. Wir können uns auch vorstellen, dass Homo sapiens zum Mars wandert, der weicher wird. Aber wenn das passiert, wird es nicht lange dauern. Daher müssen wir möglicherweise zu anderen Sternen gehen, wenn die menschliche Rasse es sich leisten kann.

Was wird passieren, wenn die Sonne zu sterben beginnt? Im Laufe der Zeit werden die von der Sonne bei der Geburt angesammelten Wasserstoffreserven erschöpft sein. Mit einer relativ geringen Masse hält der Stern seit Milliarden von Jahren ein Gleichgewicht zwischen Schwerkraft und Strahlung (als Ergebnis der Wasserstoffsynthese). Aber der „Tag“ wird kommen, an dem der Treibstoff ausgeht. Dann wird das Herz des Sterns vom Heliumkern (erzeugt durch die Fusion von Wasserstoff) beherrscht, der in sich zusammenfallen wird. Die Temperatur, die während der Kontraktion ansteigt, setzt Energie frei, die die äußeren Schichten der Sonne abstößt. In nur fünf Millionen Jahren wird der Stern erheblich wachsen und zu dem werden, was Astrophysiker einen Roten Riesen nennen. Rot, weil seine Oberflächentemperatur sinkt (bis zu 3000 K). Laut einer 2008 veröffentlichten Studie wird der Radius unseres Sterns von heute etwa 700,000 Kilometern auf über 170 Millionen Kilometer zunehmen! Mit anderen Worten, Merkur, Venus und auch die Erde werden im Inneren sein und schließlich zerstört werden (wenn die Umlaufbahn unseres Planeten nicht nach außen verschoben wird, was von der Masse abhängen wird, die der Rote Riese verliert). Beim Schrumpfen erwärmt sich der Heliumkern und erreicht eine Temperatur von 100 Millionen Grad. Daher wird Helium immer schneller brennen, Kohlenstoff und Sauerstoff produzieren und letztendlich in wenigen Sekunden so viel Energie freisetzen, wie alle Sterne in einer Galaxie normalerweise zusammen produzieren. All diese Energie wird mit einem Licht freigesetzt, das Astrophysiker „Heliumblitz“ nennen. Doch das wird nicht lange anhalten, denn die Restmasse der Sonne reicht nicht aus, um im Zentrum 600 Millionen Grad zu erreichen – die Temperatur, die nötig ist, um den Kern zu entzünden.

Um ihn herum werden mehrere tausend Jahre lang Wasserstoff und Helium brennen, wodurch sich unser Stern schichtet und seine äußere Hülle noch mehr ausdehnt. Da es keine Strahlung gibt, um es auszugleichen, wird sich letztendlich die Schwerkraft durchsetzen. Der Rest des Kerns unseres Sterns wird schrumpfen und sich in einen Weißen Zwerg verwandeln – einen Körper von der Größe der Erde, der extrem dicht und heiß ist (etwa 30,000 ° C). Gleichzeitig lösen sich die zu weit entfernten äußeren Schichten im Raum auf. Etwa 10,000 Jahre lang wird die Schale von innen leuchten und im Licht des noch warmen zentralen Herdes leuchten. Als Ergebnis bildet sich ein planetarischer Nebel.

Wird es von anderen Planetensystemen aus sichtbar sein, ähnlich denen, die wir durch unsere Teleskope sehen können? Wie der Ringnebel im Sternbild Lyra? Werden unsere Nachkommen im Exil den Rest der Sonne beobachten können, um die das Leben geblüht hat? Eine im Mai 2018 veröffentlichte Studie ergab anhand von Modellen der Sternentwicklung, dass dies möglich ist. Aufgrund ihrer Masse wäre die Sonne an der Grenze der Leuchtkraft. Somit wird der Planetarische Nebel zwar sichtbar, aber sehr schwach. Was nun? Wird das wirklich das Ende sein? Nein. Es wird Milliarden von Jahren dauern, bis das feurige Herz abkühlt und zu einem schwarzen Zwerg wird. Inzwischen gibt es noch viele schöne Tage vor der Sonne.

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