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Wir sind völlig abhängig von unserem Stern - der Sonne. Wenn es keine Sonne gäbe, gäbe es kein Leben.
Was kam vor der Sonne? Wie ist es entstanden?
Vor fünf Milliarden Jahren gab es weder die Sonne noch die neun Planeten, die sie umgaben.
Die Atome, aus denen unser Körper besteht, flogen im interstellaren Raum in Gas- und Staubwolken. Wissenschaftler glauben, dass sich diese Gaswolke, die hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, um ihre Achse drehte. Je mehr Staub und Gas die Wolke sammelte, desto mehr zog sie sich zusammen, dh sie nahm ab.
Die Kraft, die das Schrumpfen der Wolke verursachte, ist die Schwerkraft. Innerhalb der Wolke werden Partikel von den Partikeln angezogen und verbinden sich miteinander. Allmählich begann sich die Wolke synchron mit all ihren Teilen gleichzeitig zu drehen.
Interessante Tatsache: Das von der Sonne emittierte Licht entspricht in seiner Leistung dem Licht von 4 Billionen Glühbirnen.
Beispiel für Sonnenbildung
Um zu veranschaulichen, wie dies geschah, schlug der Astronom William Hartmann ein einfaches Experiment vor. Schütteln Sie eine Tasse Kaffee. Die Flüssigkeit in der Tasse bewegt sich zufällig. Wenn Sie etwas Milch in die Tasse geben, beginnen sich die Kaffeeteilchen in eine Richtung zu drehen. So ähnlich. Es gab auch eine Wolke, in der nach und nach die zufällige Bewegung der Partikel durch ihre geordnete synchrone Rotation ersetzt wurde, dh die Wolke begann sich vollständig in eine Richtung zu drehen.
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Wissenschaftler haben dieser Geschichte eine dramatische Wendung hinzugefügt. Sie glauben, als sich eine Wolke in der Nähe bildete, explodierte ein Stern. Gleichzeitig zerstreuten sich mächtige Materieströme in verschiedene Richtungen. Ein Teil dieser Substanz wird mit der Substanz der Gas-Staub-Wolke unseres Sonnensystems gemischt. Dies führte zu einer noch schnelleren Komprimierung der Cloud.
Je mehr sich die Wolke zusammenzog, desto schneller drehte sie sich wie eine Skaterin, die beim Drehen ihre Hände auf den Körper drückt (und sich auch schneller zu drehen beginnt). Je schneller sich die Wolke drehte, desto mehr veränderte sich ihre Form. In der Mitte wurde die Wolke konvexer, da sich dort mehr Materie ansammelte. Der periphere Teil der Wolke blieb flach. Bald ähnelte die Form der Wolke der Form einer Pizza mit einer Kugel in der Mitte. Dieser Ball, ja, Sie haben es richtig erraten, da war unser Kind - die Sonne. Die Ansammlung von Gas in der Mitte der "Pizza" überstieg die moderne Größe des gesamten Sonnensystems. Wissenschaftler nennen die neugeborene Sonne einen Protostern.
Wie hat sich die Sonne von einem Gaskugel in einen Stern verwandelt?
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Dies geschah sehr, sehr langsam für Tausende und Abertausende von Jahren, während der Protostern und die ihn umgebende Wolke unter dem Einfluss von Gravitationskräften weiter schrumpften. Die Atome der Wolke kollidieren und erzeugen Wärme. Die Temperatur der Wolke wuchs, insbesondere in einem dichteren Zentrum, in dem die Häufigkeit von Atomkollisionen höher war. Das Gas im Protostern begann zu glühen. In den Eingeweiden der aufkommenden Sonne stieg die Temperatur allmählich auf Millionen Grad.
Bei solch unvorstellbar hohen Temperaturen und ebenso hohem Druck begann etwas Neues zu passieren, indem Atome zusammengedrückt und aneinander gedrückt wurden. Wasserstoffatome begannen sich miteinander zu verbinden und bildeten Heliumatome. Jedes Mal, wenn Wasserstoff in Helium umgewandelt wurde, wurde eine kleine Menge Energie freigesetzt - Wärme und Licht. Da dieser Prozess überall im Kern der Sonne stattfand, überflutete diese Energie das gesamte Sonnensystem mit Licht. Die Sonne ging an wie eine riesige elektrische Lampe. Von diesem Moment an wurde die Sonne ein lebender Stern, so wie wir es am Nachthimmel sehen.
Kernfusion der Sonne
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Die Sonne erzeugt Energie während eines Prozesses, der als Kernfusion bezeichnet wird. Die Kernfusion ist eine geführte Explosion im Zentrum der Sonne, wo die Temperaturen zwischen 15 und 22 Millionen Grad Celsius liegen. Jede Sekunde im Darm der Sonne werden 4 Millionen Tonnen Wasserstoff in Helium umgewandelt.Die Leistung des emittierten Lichtflusses entspricht der Leistung von 4 Billionen Glühbirnen.
Interessante Tatsache: Als die Sonne jung war, war sie 20 Mal größer und 100 Mal heller als jetzt.
Was wird als nächstes mit der Sonne passieren?
Es sei daran erinnert, dass die Wasserstoffreserven in der Sonne begrenzt sind. Im Laufe der Zeit ändert sich die Zusammensetzung unserer Leuchte. Wenn die Sonne zu Beginn ihrer Geschichte zu 75 Prozent aus Wasserstoff und zu 25 Prozent aus Helium bestand, ist der Wasserstoffgehalt jetzt auf 35 Prozent gesunken. Wie Sie vermutet haben, kommt ein Moment, in dem Wasserstoff im Darm des Sterns verschwindet. Wie jeder Kraftstoff ist am Ende Wasserstoff erschöpft. Die Sonne kann nirgendwo neuen Wasserstoff bekommen. Der Kern des Sterns besteht jetzt aus Helium. Der Kern ist von einer dünnen Wasserstoffhülle umgeben. Der Wasserstoff der Schale verwandelt sich weiterhin in Helium, aber der Stern ist bereits in die Reihenfolge des Niedergangs eingetreten.
Wann hört die Sonne auf zu scheinen?
Wie Menschen werden Sterne geboren, altern und sterben. Mit 4,6 Milliarden Jahren ist die Sonne ein Stern mittleren Alters. Wissenschaftler glauben, dass die Sonne noch etwa 5-6 Milliarden Jahre leben muss. Mit zunehmendem Alter verschwindet Wasserstoff allmählich aus dem Sonnenkern. Der Kernfusionsprozess rückt näher an die Oberflächenschichten heran. Aber früher oder später wird der Prozess der Synthese von Heliumkernen aus den Kernen von Wasserstoffatomen aufhören. Der Heliumkern wird leicht kleiner und ein neuer Prozess wird beginnen - die Heliumkernfusion.
Helium, das vor Milliarden von Jahren synthetisiert wurde, wird anfangen zu schrumpfen, und Heliumatome werden zusammenkommen, bis schließlich Kohlenstoffatome daraus synthetisiert werden. Die Sonne wird weiter scheinen. Aber es wird kälter und größer. Die Oberflächentemperatur der Sonne von derzeit 5.500 Grad Celsius wird auf 3.200 Grad Celsius sinken. Eine größere und kältere Sonne strahlt rotes Licht aus. Solche alternden Sterne nennen wir rote Riesen.
Interessant: In Zukunft wird die Sonne an Volumen zunehmen und Merkur und Venus absorbieren.
Die Sonne schwillt an, bis sie Merkur und Venus absorbiert. Wenn sich die Oberfläche der Sonne der Erde nähert, steigt die Temperatur auf der Erde erheblich an. Die Ozeane kochen weg. Und die Erde wird ein felsiger, trockener, lebloser Planet wie der aktuelle Merkur. Dann müssen die Menschen offenbar nach einem geeigneteren Lebensraum suchen.
Wenn alles Helium erschöpft ist, beginnt die Kernfusion mit Kohlenstoffatomen. Aber die Kernfusion kann nicht ewig dauern. Die Sonne wird durch die Streuung der Gasschale im Weltraum allmählich verlieren und nur der heiße Solarkern bleibt übrig. Vom roten Riesen verwandelt sich die Sonne in einen weißen Zwerg, der faltig wird, möglicherweise auf die Größe der Erde. Ein weißer Zwerg ist ein sehr dichter kosmischer Körper, ein Teelöffel weiße Zwergsubstanz wiegt ungefähr eine Tonne. Millionen von Jahren später wird der weiße Zwerg, die ehemalige Sonne, abkühlen und sich in einen Haufen dunkler kalter Asche verwandeln. Die Sonne wird ein schwarzer Zwerg.
Sterne, die größer als die Sonne sind, beenden ihre Lebensreisen auf bizarrere Weise. Nachdem die Reserven an Wasserstoff und Helium erschöpft sind, beginnen die Prozesse der Sauerstoffsynthese aus den Kernen der Kohlenstoffatome. Wenn der Kern des Sterns zu reinem Sauerstoff wird, beginnt die Synthese von Neon aus den Sauerstoffkernen. Andere Elemente werden aus Neon synthetisiert. Schließlich werden Kerne von Eisenatomen aus Elementen wie Silizium synthetisiert. Mit der Zeit schrumpft der Eisenkern des Sterns, und hier kann eine große Explosion auftreten. Ein explodierter Stern, Supernova genannt, verschüttet seinen gesamten Inhalt in den Weltraum.
Schwarzes Loch und Sterne
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Noch massereichere Sterne können in ein Schwarzes Loch schrumpfen. In einem Schwarzen Loch ist die Schwerkraft so groß, dass selbst ein Lichtstrahl nicht von seiner Oberfläche fallen kann. Ein Schwarzes Loch ist wie ein Whirlpool, der alles ansaugt, was ihm in den Weg kommt. In diesem Fall wächst das Schwarze Loch.Einige Wissenschaftler betrachten Schwarze Löcher als Tore zu anderen Universen, oder Schwarze Löcher können sozusagen als kurze Striche verwendet werden, um durch unser Universum zu reisen. Obwohl die Sterne sterben, werden einige von ihnen als neue, seltsame und wunderbare Weltraumobjekte wiedergeboren.