Erklären, was ist, beschreiben, was war, und Kinder zum
Gebrauch ihres eigenen Verstandes anleiten - das ist gut.
1 Wir wären nichts ohne die Sonne
Die Sonne ist ein riesiger Feuerball. Sie ist viele Millionen Kilometer von uns entfernt und unvorstellbar heiß. Ihre Strahlen jedoch machen es hell und warm auf der Erde. Wir wären nichts ohne diese Wärme und ohne das Licht, das die Sonne verbreitet. Es gäbe keine Pflanzen, keine Tiere und keine Menschen.
Es gäbe auch keine Erde, keinen Mond und keinen der benachbarten Planeten. Die Sonne ist ein Stern. Sterne sind riesige Kugeln im Weltall, die Wärme und Licht abstrahlen. Sie bestehen überwiegend aus Gas, vor allem aus den Gasen Wasserstoff und Helium.
Unsere Sonne besteht zu etwa 92,1 Prozent aus Wasserstoff und zu etwa 7,8 Prozent aus Helium, außerdem aus Eisen, Kohlenstoff und Sauerstoff. Das Licht der Sonne ist so gleißend hell, dass wir mit bloßem Auge niemals direkt in die Sonne schauen dürfen. Wer die Sonne beobachten will, muss seine Augen immer gut schützen!
Die Sonne bestimmt das Leben auf der Erde - Bild: Hamsterkiste
2 Ein Stern in der Milchstraße
Ihre Kugelgestalt erkennen wir am besten morgens kurz nach ihrem Aufgang und am Abend, bevor sie hinter dem Horizont versinkt. Die Sonne ist nur einer von vielen, vielen Sternen am Firmament. Scheinbar ist sie größer als alle anderen. Doch das scheint nur so. Die anderen Sterne sehen kleiner aus, weil sie viel weiter von der Erde entfernt sind.
Wenn wir in der Nacht zum Himmel schauen, können wir mit bloßem Auge ungefähr 2000 bis 6000 Sterne entdecken. Wir sehen sie nur als kleine, funkelnde Punkte.
Doch in Wirklichkeit sind sie riesig groß. Fast alle diese Lichtpunkte sind Sonnen. Unsere Sonne ist nur eine davon. Wenn wir den Himmel mit einem Teleskop betrachten, finden wir noch viel mehr.
Die meisten bilden mit anderen zusammen einen Sternhaufen. Eine solche Ansammlung von Sternen bezeichnen wir als Galaxie. Unsere Sonne befindet sich in einer Galaxie, die wir Milchstraße nennen. Die Sonne umkreist den Mittelpunkt der Milchstraße. Für eine Umkreisung benötigt sie etwa 220 Millionen Jahre.
Man schätzt, dass die Milchstraße aus mehr als einhundert Milliarden Sonnen besteht. Auch zu den anderen Galaxien im Weltall gehören jeweils viele Milliarden Sterne.
3 Die Sonne ist riesig groß
Von der Erde aus gesehen erscheint uns die Sonne zwar gleißend hell, aber nur etwa so groß wie ein Fußball. In Wirklichkeit ist sie jedoch sehr viel größer als die Erde. Sie erscheint klein, weil sie sehr weit entfernt ist.
Dazu einige Vergleiche: Wenn man durch den Mittelpunkt der Erde einen Pfeil schießen könnte, käme er nach ungefähr 12.800 km an der anderen Seite wieder heraus. Ein Auto, das 80 km/h schnell fährt, könnte eine solche Strecke in etwa 160 Stunden zurücklegen, also in etwas weniger als 7 Tagen.
Der Durchmesser der Sonne hingegen beträgt 1.390.000 km. Um diese Entfernung zu überwinden, müsste das Auto 724 Tage, also fast 2 Jahre lang, Tag und Nacht unterwegs sein. Man müsste 109 Himmelskörper von der Größe der Erde nebeneinander legen, um den Durchmesser der Sonne zu erreichen. Und man müsste mehr als 1.300.000 Kugeln von der Größe der Erde haben, um eine Kugel zu füllen, die so groß wäre wie die Sonne.
Die Sonne ist von der Erde etwa 150 Millionen km entfernt. Für diese Strecke würde ein Auto, das ununterbrochen 80 km/h zurück legt, mehr als 214 Jahre benötigen. Das Licht, das die Sonne aussendet, braucht etwas mehr als 8 Minuten, bevor es die Erde erreicht. Wir sehen also die Sonne immer mit einer gewissen Verspätung.
Der Abstand zur Sonne ist für das Leben auf der Erde allerdings genau richtig. Wenn sich die Erde näher an der Sonne befände, wäre es zu warm und die Erdoberfläche würde austrocknen. Wäre die Erde weiter entfernt, könnte sich kein Leben entwickeln, weil es zu kalt wäre.
4 Die Sonne ist unvorstellbar heiß
Alles begann vor ungefähr 4,6 Milliarden Jahren. Damals befand sich dort, wo sich heute die Sonne und ihre Planeten bewegen, eine riesige Wolke aus Wasserstoff und Staub.
Diese Wolke zog sich durch die Wirkung der Schwerkraft immer mehr zusammen. Der Druck im Inneren stieg gewaltig an, dabei wurde es immer heißer. Irgendwann begannen die Atomkerne des Wasserstoffs miteinander zu verschmelzen. Diese Verschmelzung nennt man Kernfusion.
Seitdem werden in jeder Sekunde 6 Millionen Tonnen Wasserstoff in Helium umgewandelt. Deshalb strahlt die Sonne gewaltige Mengen an Wärme und Licht ab. An ihrer Oberfläche beträgt die Temperatur etwa 3500 bis 5500 Grad. Im Inneren steigt sie auf ungefähr 15,6 Millionen Grad an.
Über der Oberfläche bildet die Sonne die "Korona" aus. Hier ist es viel heißer als direkt auf der Oberfläche. Der Sonnensatellit SOHO hat eine Temperatur von ca. 1 Million Grad gemessen. Die Korona ist besonders gut bei einer Sonnenfinsternis zu beobachten. Eine solche Finsternis entsteht dann, wenn sich der Mond zwischen Erde und Sonne schiebt.
5 Sonnenflecken, Protuberanzen und Sonnenwind
Weil die Sonne aus Gas besteht, hat sie keine feste Oberfläche. Einige Zonen an der Oberfläche sind etwas weniger heiß als andere. Auf Bildern erscheinen sie dunkler. Man nennt sie Sonnenflecken. Alle 11 Jahre sind besonders viele Sonnenflecken zu beobachten.
Durch die gewaltige Kraft der Energie, die aus dem Inneren der Sonne nach außen drängt, werden Gasmassen immer wieder Tausende von Kilometern hoch geschleudert. Diese Explosionen bezeichnet man als Protuberanzen. Dabei werden einige Gaspartikel so beschleunigt, dass sie in den Weltraum entweichen. Dadurch entsteht der Sonnenwind. Er erreicht auch die Erde und sorgt hier zum Beispiel für das Polarlicht.
Die Sonne dreht sich um sich selbst. Ihre Gasmassen bewegen sich dabei unterschiedlich schnell. Sie brauchen für eine Umdrehung am Äquator der Sonne 25 Erdentage. An ihren Polen jedoch dauert eine Drehung 35 Tage.
Diese Aufnahme entstand am 19. Juli 2012. Sonnenmaterie begann sich abzukühlen und fiel auf die Oberfläche zurück - Bild: NASA/GSFC/SDO
6 Am Ende wird sei ein "Weißer Zwerg"
Die Sonne ist schon sehr alt und wird noch viel älter werden. Irgendwann in ferner Zukunft jedoch wird sie zugrunde gehen. Man schätzt ihr Alter auf etwa 4,6 Milliarden Jahre. Damit hat sie fast die Hälfte ihrer Lebenszeit erreicht.
Seit Anbeginn der Sonne wird Wasserstoff in Helium umgewandelt. Irgendwann jedoch wird der Vorrat an Wasserstoff verbraucht sein. Dann wird sich die Sonne zunächst zu einem "Roten Riesen" ausdehnen. Die Sonne bedeckt in dieser Phase, von der Erde aus betrachtet, den größten Teil des Himmels. Leben wird in diesem Stadium auf der Erde schon lange nicht mehr möglich sein.
Später wird die Sonne dann ihre äußere Hülle verlieren. Übrig bleibt ein "Weißer Zwerg". Er wird nur noch so groß sein wie die Erde heute. Er wird weiterhin sehr heiß sein. Aber er ist dann keine Sonne mehr.
Titelbild: Dieses Bild vom 20. Juni 2013 zeigt das helle Licht einer Sonneneruption auf der linken Seite der Sonne und eine Eruption von Sonnenmaterial, die durch die Sonnenatmosphäre schießt. - Bild: NASA