Warum heißt es, dass auch die Sonne wächst, altert und stirbt?

Dieser Artikel konzentriert sich auf die Frage „Warum auch die Sonne wächst, altert und stirbt“. Er beschreibt den gesamten Lebenszyklus der Sonne als mittelmäßig massereicher Stern, von der Geburt durch die Kondensation einer Gaswolke über die stabile Phase als Hauptreihenstern bis hin zur Expansionsphase als Roter Riese, bei der die äußeren Schichten ausgestoßen werden, um einen planetarischen Nebel zu bilden, und schließlich die Entwicklung des Kerns zu einem Weißen Zwerg. Außerdem wird erläutert, dass das endgültige Schicksal von Sternen mit unterschiedlicher Masse variiert.

Warum heißt es, dass auch die Sonne wächst, altert und stirbt?

Alles in der Welt hat einen Anfang und ein Ende, und selbst etwas so Großartiges wie die Sonne ist keine Ausnahme. Wie viele Sterne hat auch sie eine Geburt und einen Tod.

Die Sonne entstand aus einer riesigen Wolke aus vorwiegend Wasserstoffmolekülen. Vor etwa fünf Milliarden Jahren begann sich eine ursprünglich sehr dünne Wolke unter dem Einfluss äußerer Faktoren zusammenzuziehen. Sobald die Kontraktion begonnen hatte, beschleunigte sich diese aufgrund der Schwerkraft immer weiter. Während der Kontraktion wurde kinetische Energie in Wärme umgewandelt, was zu einer allmählichen Erhöhung der Gastemperatur führte. Mit zunehmender Dichte und höherer Temperatur im Zentrum erreichte der Kern schließlich eine Temperatur von etwa sieben Millionen Kelvin, was zur Auslösung der Kernfusion führte. Nachdem die Kernfusion „zündete“, konnte der durch die Strahlungsdrücke erzeugte Druck die Schwerkraft erfolgreich bekämpfen, sodass sich das Gas nicht weiter zusammenzog, und so wurde ein stabiler Stern geboren.

Sobald ein Stern Kernfusion betreibt, tritt er in eine lange und relativ stabile Phase ein, die als „Hauptreihenstern“ bezeichnet wird. Für einen Stern mittlerer Masse wie die Sonne dauert die Hauptreihenphase 10 Milliarden Jahre, sodass die Sonne derzeit in ihrer „Mittelalterphase“ ist und noch weitere fünf Milliarden Jahre stabil existieren wird.

Nach diesen langen fünf Milliarden Jahren wird auch die Sonne in ihr „Alter“ eintreten. Zu diesem Zeitpunkt wird der größte Teil des Wasserstoffs im Kern der Sonne verbraucht sein, und ihre äußeren Schichten werden sich ausdehnen und zu einem riesigen Roten Riesen werden, dessen Radius mehr als eine Astronomische Einheit betragen wird, womit der gesamte derzeitige Umlaufbahn der Erde „verschluckt“ werden könnte. Was sollen die Menschen auf der Erde tun? Natürlich müssen sie frühzeitig an einen Umzug denken, aber das ist erst in einigen Milliarden Jahren relevant, also brauchen wir uns jetzt keine Sorgen darüber zu machen.

Nach der Phase des Roten Riesen wird die Sonne in einen sehr instabilen Zustand eintreten und starke Pulsationen erleben, wie ein Patient, der ständig keucht. Die äußeren Schichten der Sonne werden nach außen geschleudert und bilden einen schönen planetarischen Nebel. Der Kern der Sonne wird zu einem sehr dichten weißen Zwergstern werden, der über einen langen Zeitraum langsam abkühlt und erlischt.

Das endgültige Schicksal eines Sterns hängt von seiner Masse ab. Die Sonne ist nur ein Stern mittlerer Masse im Universum, und ihr endgültiges Schicksal ist die Entwicklung zu einem weißen Zwergstern mit einer Masse von etwa 0,6 der aktuellen Sonnenmasse und einem Volumen, das etwa der Größe der Erde entspricht. Wenn der ursprüngliche Stern eine größere Masse hat, endet sein Leben mit einer Supernova-Explosion, und die verbleibende Masse im Zentrum des Sterns wird zu einem Neutronenstern mit einer noch höheren Dichte als der weiße Zwerg. Wenn die verbleibende Sternmasse mehr als etwa drei Sonnenmassen beträgt, wird sie schließlich zu einem Schwarzen Loch, aus dem keine Materie entkommen kann.