Brennt die Sonne?

Dieter5858 · Gast

Hi Leute
Ich interresiere mich etwas für Astrophysik, und wurde von einigen Freunden schon gefragt ob die Sonne brennt.
Auf diese schier einfache Frage fand ich doch keine Antwort,
da ich weis das Feuer Sauerstoff braucht...
Und da es da drausen eigentlich kein Sauerstoff gibt (bzw. nur IN der Sonne für die Kernfusion), kam ich zu dem Schluss das es vielleicht nur so aussieht das die Sonne brennt.
Würd gerne eure Meinung hören
grübelnd

Gast

Wo gibts in der Sonne Sauerstoff? Bei Kernfusion sind afaik nur Wasserstoff und Helium (Ausgangs und Endprodukt) beteiligt.
Die Sonne bezieht ihre Energie, das hast du ja schon geschrieben, aus der Kernfusion. Die wird in u.a. Form von Strahlung freigesetzt und der sichtbare Anteil davon ist für uns das Licht der Sonne.
Ob man das als "brennen" bezeichnen kann ist ansichtssache. Eine Oxidation ist das sicher nicht, aber es gibt viele Chemische und Kernphysikalische Vorgänge bei denen Strahlung (auch Wärme-) freigesetzt wird, wenn du die alle als "brennen" zusammenfast brennt die Sonne.

dachdecker2

Man kann das sicher als "brennen" bezeichnen, da der Fachman von Wasserstoffbrennen spricht. ist ein Großteil zu Helium "verbrannt" (natürlich wäre fusioniert richtiger), beginnt das Heliumbrennen... (das geht zeitlich schneller als Wasserstoffbrennen, noch schneller ist der Brennstoff bei den höheren stufen umgesetzt. Letztendlich kann der Stern durch Fusion nur bis zum Eisen (Fe 56) Energie freisetzten, darüber muss ist Fusion endotherm (nimmt Energie auf).

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1111 Wohnort: Heidelberg

dito @dachdecker Freude

Deswegen sammelt ein Stern im Laufe der Zeit immer Mehr schwere Elemente an und so misst man auch das Alter eines Sterns, indem man den Anteil der Spaktrallinien von Schweren Elementen im Spektrum misst. smile

dachdecker2

Kommen die schweren Elemente überhaupt (nicht nur als Spuren, sondern in messbaren Mengen) bis zur Photosphäre (dort, wo die meiste Stralung herkommt)? Ich dachte, dass der Großteil im Kern verbleibt. Und zweite Frage: woher weiss man, wieviel der schweren Elemente die Sonne Selbst erbrütet hat, und wieviel bei der Entstehung schon vorhanden war?

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1111 Wohnort: Heidelberg

jo die elemente werden hochgetrieben und dann ins Universum abgestrahlt.(oder zumindest ein Teil) Ein grosser Teil bleibt schon im Kern und wird erst bei einer Supernova frei.
Die Sterne werden in Generationen unterteilt, wobei die erste Generation am Anfang nur aus Wasserstoff und Helium bestand, da es ja keine Sterne gab, die das Medium mit schwereren Elementen angereichert hätten. Als diese Sterne ausbrannten, begann die zweite Generation, die zwar auch noch aus Wasserstoff und Helium bestand, aber auch schon Spuren von schweren elementen aufwies. Ich denke man kann so statistisch vorgehen, in dem man die Mittlere Lebenserwartung eines Sterns berechnet, diese dann von dem Alter des UNiversums dividiert (nicht ganz, weil es eine Spanne gab, in der es überhaupt keine Materie gab) und dann kann man berechnen, wieviel die Sterne an schweren Elementen im Schnitt produzieren, und der Rest müsste sich durch eine Wachstumsgleichung beschreiben lassen grübelnd

dachdecker2

Meinst du, dass es Sinn macht, eine Mittlere Sternlebensdauer anzugeben? Und meinst du nicht, dass die ersten Sterne alles andere als ein Langes Leben hatten? Ich will damit sagen, dass das Durchschnittsalter heutiger Sterne höchstwahrscheinlich nichts mit dem von den damaligen Population-3-Sternen zu tun hat.

Schließlich kann Gas, das völlig frei von schweren Elementen ist, wesentlich schlechter Wärme abstrahlen, was aber dafür erforderlich ist, dass eine Wolke in sich zusammmenbricht (und einen Stern entstehen lässt). Folglich musste die Gravitationswirkung, und damit auch die Masse der Gaswolke am Anfang wesentlich größer sein, als es heute zur Sternentstehung notwendig ist. Das würde bedeuten, dass es fast nur sterne gegeben haben kann, die extrem groß waren, und dadurch auch extrem schnell explodiert waren. Diese ersten Sterne hatten kein Alter von einigen Milliarden Jahren, eher ein alter im untern Millionen-Jahre-Bereich, oder noch kürzer. Diese Sterne werden als Population-3-Sterne bezeichnet.

Die Zeit davor, die in der es keine Materie gab, wie lang war die etwa? Viel mehr als eine Sekunde oder eher kürzer? Theoretisch mussten Materie und Antimaterie zusammen mit Strahlung entstanden sein, da am Anfang die Strahlungsdichte so extrem hooch gewesen sein muss, dass sich ständig Teilchen-Antiteilchenpaare bildeten und vernichteten, oder?

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1111 Wohnort: Heidelberg

Die ersten Sterne hatten zwar nicht unbedungt ein Langes Leben, jedoch ist es das Schöne, dass sich das ganze an eine Statistik hält, solange man alle nötigen Faktoren kennt.
Man geht davon aus, dass ein Stern dadurch entsteht, dass in einer Gaswolke, dichtefluktuationen aufgrund von quanteneffekten entsetehn. da in diesem Sektor die Gravitation nun etwas höher ist, zieht sie weiteres Material an. Irgendwann kollabiert die Wolke und durch den Tunneleffekt erfolgt die Zündung beim Verschmelzen von zwei wasserstoffkernen. du hast natürlich recht, die ersten Sterne waren viel schneller ausgebrannt, man kann jedoch einschätzen wie alt sie waren und wie gesagt, alles im Universum hat streng kausale Ursachen, solange es im Makroskopischen bereich ist, also kann man alles herleiten.
Am Anfang des Urknalls entstanden ja Teilchenn und ihre Antiteilchen, diese kollidierten und es wurde energie frei. Durch eine Asymmetrie gab es nun etwas mehr Teilchen als Antiteilchen, also war nicht alles weg. Diese Teilchen waren aber nichts mehr als quarks o.ä Nichtmal gluonen konnten die quarks aneinander bilden, sodass das Universum grösstenteils eine quarksuppe mit viel Energie darstellte. Die ersten Atomkerne also im Grunde Protonen entstanden dann bei 10^-5 Jahren, die ersten neutralen Atome bei 10^5 und ersten Sterne 10^6 Jahre nach dem Urknall.

dachdecker2

Zählen Quarks selbst auch schon als Materie, wenn sie noch nicht gebunden sind (Einer-Systeme soll es doch eigentlich nicht geben, oder?)?

Können Quarks auch duch Paarbildung entstehen? Ich meine nicht als Proton und Antiproton oder so, sondern zB als up- und antiup-Quark. Das geht natürlich nur, wenn Einer-Systeme erlaubt sind Augenzwinkern

, weil ein Doppelsystem (Pion?) die Impulserhaltung verletzen würde.

EDIT: mir ist noch ne interressante Frage eingefallen: Gibt es Isotope der Ordnungszahl 0, also Systeme aus zwei oder mehr Neutronen?

EDIT2: Oben war ich mir nicht sicher, wie ein Zweiersystem aus Quark und Anitqurk heißt. Pion ist da Falsch, Meson ist richtig. Das Pion gehört zu den Mesonen.

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1111 Wohnort: Heidelberg

Man geht von einem sogenannten Quark- Gluonen Plasma aus, wo der Sruck und die Hitze so stark ist, dass die Gluonen quarks nicht einfangen können. Dieser Effekt wurde übrigens am CERN bestätigt, indem man ein quark- gluonen Plasma erzeugte, beim beschiessen von bleiionen auf ein target aus Blei.
Es müssen ja nicht unbedingt gleich quarks entstanden sein, es hätte normale Materie entstehen können, die aber im nächsten Augenblick aufgrund der Verhältnisse auseinander gebrochen ist.
Also mein Chemielehrer sagt immer wieder dass zumindest in der Chemie sogut wie nichts unmöglich ist. Man kann sich ja durchaus eine Fusion von 2 Neutronen vorstellen, wobei man ja eigentlich weder Druck noch hohe Temperaturen bräuchte, da beide Teilchen elektrisch neutral sind. Da kann man sich doch fragen, wies im Inneren von Neutronensternen aussieht Augenzwinkern

Dieter5858 · Gast

Hi nochmal,
sag mal seid ihr beiden Physikstudenten
oder wo habt ihr so gebaltes Wissen und Kombinationsvermögen her?
Ich schau mir nur ab und an Alpha Centauri an ( http://www.br-online.de/alpha/centauri/archiv.shtml )
und kann deshalb mit den meisten Begriffen etwas anfangen...
naja also das mit dem brennen der Sonne war jetzt so das es im Grunde nur diese Sonnenausbrüche bzw. Strahlung ist die man als Flammen interpretieren könnte...
Ich finde diese Website cool, werd glaube ich noch einige mehr Fragen stellen bei so kompetenter und schneller beantwortung Freude

Nikolas

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1111 Wohnort: Heidelberg

nya, ich oute mich dann mal als 10klässler der sich das Wissen grösstenteils angelesen hat^^ Es gubt da sehr geile specials und dossiers vom Spektrum und da habe ich eine Menge her=) Ausserdem íst der Ex meiner Mutter Physiker, und der erklärt mir auch immer wieder was Tanzen

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 498 Wohnort: Bonn

Fühl dich willkommen! (ich glaube, so viele Studis gibt´s hier auch noch nicht...)

Wir sind auch schließlich nur große Wichtigtuer mit ein paar Ambitionen Zunge raus

Ein einzelnes Neutron ist instabil und hat eine mittlere Lebensdauer von etwa elf Minuten. Man geht von der Erhaltungsgröße der Baryonen aus (Protonen, Neutronen und andere Gebilde aus drei Quarks), und da das Proton das leichteste ist, wird ein Neutron zu diesem zerfallen (unter Aussendung eines Elekrons und eines (anti-)Neutrinos).

Ansonsten wird wohl auch viel geforscht, um gerade auch Sternmaterie zu ergründen -- insbesondere auch diejenige, die ausserhalb der "normalen" Materieeigenschaften liegt. Werde nochmal googeln.

dachdecker2

hmm können denn zwei Neutronen alleine in einem Potentialtopf sein? wären sie dann vielleicht stabiler?

Und bei der Sache mit den zerfällen gabs bei mir im Fachabi eine interessante Passage im Physikunterricht: bei allen zerfällen war nachher gleichviel energie da, wie vorher (logisch Augenzwinkern

) aber in genau einem speziellen Fall hatte das emmitierte Neutrino negative Energie. Der Lehrer konnte mir das nicht erklären, meinte aber dass er einen Tippfehler oder so ausschließen kann. Gibt es Neutrinos mit negativer Energie?