Der innere Aufbau der Sonne

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Man kann nur die Oberfläche der Sonne mit speziellen Sonnenteleskopen direkt beobachten, man kan jedoch nicht in sie hineinsehen. Daher galt es zunächst als unmöglich, etwas über den inneren Aufbau der Sonne zu erfahren. Vor einigen Jahrzehnten wurde jedoch mit sehr leistungsfähigen Sonnenteleskopen entdeckt, dass auf der Sonnenoberfläche Schallwellen beobachtet werden können, die durch Sonnenbeben im Sonneninneren entstehen. In der Sonne gibt es Sonnenbeben, ähnlich wie es in der Erde Erdbeben gibt. Man fand heraus, dass die Schallwellen dieser Sonnenbeben durch den gesamten Sonnenkörper laufen, ganz ähnlich wie Erdbebenwellen durch die ganze Erde. An den Grenzflächen zwischen den inneren Schichten der Sonne werden diese Schallwellen teilweise reflektiert. Da es gelang, diese reflektierten Wellen auf der Oberfläche der Sonne erkennen und zu vermessen, konnte man die Tiefe dieser Grenzschichten ermitteln.
Schritt für Schritt konnte man so den inneren Aufbau der Sonne entschlüsseln: Die Sonne besteht aus einem Kern und mehreren Schichten, die den Kern konzentrisch umgeben.

Sonnenkern

Der Sonnenkern liegt im Zentrum der Sonne. Er ist ca. 15 Millionen Grad heiß und sehr dicht. Sein Radius beträgt ca. 150.000 km.

Strahlungszone

Der Sonnenkern ist von einer mehrere hunderttausend Grad heißen und dichten Schicht umhüllt, die man als „Strahlungszone“ bezeichnet. Die Strahlungszone ist ca. 320000 km dick.

Konvektionszone

Über der Strahlungszone liegt die Konvektionszone. Die Konvektionszone ist ca. 230.000 km dick und reicht bis zur Oberfläche der Sonne.

Photosphäre

Die Oberfläche der Sonne ist keine „Fläche“, sondern eine ca. 200 km dicke Schicht, in der die heiße Sonnenmaterie von innen nach außen zunehmend durchsichtig wird, sodass Strahlungsenergie aus ihr entweichen kann. Man bezeichnet diese Oberflächenschicht als „Photosphäre“, weil hier das Licht aus derSonne in den Weltraum strahlt. Zugleich stellt die Photosphäre eine Übergangszone der Sonnenmaterie dar, vom Plasmazustand im Sonneninnern zum dem Gas der Sonnenatmosphäre, das aus Atomen besteht.

Chromosphäre

Über der Photosphäre liegt die ca. 2000 km dicke Chromosphäre. Sie ist ca. 4000° C heiß und hat eine sehr geringe Dichte. Die Chromosphäre besteht aus Atomen und ist daher durchsichtig. Ihre chemische Zusammensetzung entspricht der chemischen Zusammensetzung der äußeren Bereiche der Sonne. In der Chromosphäre absorbiert jedes darin enthaltene Atom gemäß seiner Elementeigenschaften bestimmte charakteristische Anteile aus dem Sonnenlicht, wodurch diese Anteile im Spektrum des Sonnenlichts fehlen und dadurch in diesem Spektrum als dunkle Linien erscheinen. Man nennt sie die „Fraunhoferschen Linien“. Durch die sorgfältige Analyse dieser Linien gelang es, die chemische Zusammensetzung der Sonne und die relative Häufigkeit der in ihr enthaltenen chemischen Elemente exakt zu bestimmen.

Korona

Über der Chromosphäre liegt die Korona. Die Dichte des Koronamaterials ist extrem niedrig und nimmt nach außen ab, ihre Temperatur beträgt jedoch mehrere Millionen Grad. Aus der Korona strömen beständig schnelle Atomkerne, Ionen und Elektronen von der Sonne weg und hinaus ins All. Diesen Strom aus geladenen Teilchen bezeichnet man als „Sonnenwind“.

Weiterlesen: Wärme und Energieerzeugung der Sonne

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Über den Autor Günther Bendt

Günther Bendt ist Jahrgang 1951, Diplompädagoge und Ingenieur für Physikalische/Biomedizinische Technik.  Er arbeitete in internationalen Unternehmen der Medizintechnik und war zuletzt mehrere Jahrzehnte Technischer Redakteur in einem Telekommunikationsunternehmen. Seit dem Sommer 2016 ist er im Ruhestand.

Als KInd erlebte er unerwartet eine Mondfinsternis, das weckte sein Interesse an der Astronomie. Seit 1997 macht er Führungen für Besuchergruppen der Volksternwarte Aachen. Er  ist aktives Mitglied im Arbeitskreis Astronomie der Sternwarte. Seit 2000 wartet er die technische Ausstattung der Sternwarte.
Bei Astronomie.de erstellt er seit 2004 u. a. die monatliche Himmelsvorschau. Seit 2008 präsentiert er im Arbeitskreis Astronomie seine monatlichen „Neuigkeiten aus der Astronomie“.

Als astronomischer Betreuer hat Günther Bendt seit 2009 diverse Reisegruppen für Astronomie.de und für andere Veranstalter auf Sonnenfinsternisreisen nach China und Australien, zum Venustransit auf Island sowie zu diversen Polarlichtbeobachtungen im winterlichen Lappland begleitet. Auf vier Kontinenten hat er bislang sechs Totale Sonnenfinsternisse erlebt.