Ist die Sonne wirklich kalt?

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Hallo Frage667,

ich finde es immer schade, dass auf der Schule nicht gelehrt wird, wie man eine gute, glaubwürdige Quelle von purem Click-Baiting unterscheiden kann.

Dieser nette Herr von "Verborgene Geheimnisse TV" fängt gleich mal im dritten Satz mit einer Verschwörungsbehauptung an: "Man hat uns viele Kenntnisse über unseren Stern vorenthalten": An dieser Stelle sollte es bereits klar sein, dass das __keine__ gute Quelle ist, denn das ist Unsinn.

Im Gegenteil mühen sich weltweit Physiklehrer aller Herren Länder ab, ihren Schülern wenigstens elementare Kenntnisse in Physik mit auf den Lebensweg zu geben... die lieben Kleinen kritzeln inzwischen die Bank voll oder spielen am Smartphone.

Gehen wir das Video mal zusammen durch, damit Du siehst, was für ein Schmarrn dort erzählt wird:

1) Behauptung: Man vermute, dass die Sonne ein großer "Feuerball" wäre, weil man die Farbe der Sonne mit der von glühendem Eisen verglichen habe... und daraus ergäbe sich eine Oberflächentemperatur von 5500

In dem Satz stecken gleich mehrere Fehler.

  • Kein Astronom sagt, die Sonne wäre ein Feuerball. "Feuer" ist eine Verbrennung. Verbrennung ist ein chemischer Prozess... nämlich wenn sich ein Stoff unter heftiger Energiefreisetzung mit Sauerstoff verbindet. Auf der Sonne gibt es aber nur wuzzi wuzzi wenig Sauerstoff. Die Sonne besteht hauptsächlich aus Wasserstoff. Da __kann__ keine Verbrennung stattfinden.
  • Dass da kaum Sauerstoff, dafür aber massenhaft Wasserstoff ist, das wissen wir aus dem Linienspektrum der Sonne: Jedes chmeische Element kann nur elektromagnetische Wellen ganz bestimmter Wellenlänge absorbieren ("schlucken"). Diese Wellenlängen werden entsprechend in den oberen Atmosphärenschichten der Sonne geschluckt und fehlen dann im über die Wellenlängen kontinuierlichen Sonnenlicht. Fraunhoferlinien nennt man diese schwarzen Linien, die man eigentlich mit einer sehr einfachen Optik aus Spalt und Linsen sichtbar machen kann. (So schaut das aus https://www.phyx.at/fraunhoferlinien/)
  • Auch das mit der "Farbe" ist ganz anders: Man betrachtet nämlich keineswegs einfach die Farbe, sondern das sogenannte "kontinuierliche Spektrum" oder "Kontinuum. Das" ist so etwas wie die Verteilung der abgestrahlten Energie bei jeder einzelnen Wellenlänge. - Also die Verteilung der Strahlung auf alle möglichen Wellenlängen, weit über das sichtbare Licht hinaus. Der Physiker Max Planck hat herausgefunden, dass die Verteilung dieser Energie über die Wellenlängen einer ganz bestimmten Formel folgt. Dieses Gesetz heißt Plancksches Strahlungsgesetz oder auch "Schwarz-Körper-Strahlung" Diese Verteilung über die Wellenlängen sieht ein wenig aus wie ein Hügel; es gibt also einen Wellenlängenbereich, in dem vom Stern am meisten Energie abgestrahlt wird. Bei welchen Wellenlängen dieses Maximum liegt, ist stark temperaturabhängig (Wiensches Verschiebungsgesetz). Aus der Lage dieses Strahlungsmaximums kann man also auf die Sterntemperatur schließen. (Also die Temperatur in seiner Atmosphäre, im Innern ist er natürlich heißer). So schaut das aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Strahlungsgesetz#/media/File:BlackbodySpectrum_lin_150dpi_de.png
  • Man misst also über alle möglichen Wellenlängen und vergleicht überall die Steigung und die Lage des Strahlungsmaximums mit den von Planck gerechneten Kurven. Das ist schon ein bissi was anderes, als einfach nur "die Farbe" zu vergleichen, nicht wahr?

Wie gesagt: Das waren jetzt nur die Fehler in dem kurzen ersten Zitat von oben. Der Typ erzählt Dir nicht nur kein Wort darüber, wie Sternspektroskopie funktioniert, noch mit welchen Messungen wir die Ergebnisse daraus NOCH MAL testen:

  • Wir können außerdem aus den Umlaufdauern der Planeten die Sonnenmasse bestimmen. Und daraus wieder Druck- und Temperaturverhältnisse im Sonnenkern. Da kommen bei rund 2 * 10^30 kg eben sehr hohe Temperaturen raus, so um die 15 Millionen Grad.
  • Aus Dichte- und Druckverhältnissen kann man über unsere Kenntnisse in Kernphysik ausrechnen, mit welcher Rate im Sonneninnern Kernfusion abläuft und damit den gesamten Energieausstoß der Sonne bestimmen. Man kann daraus dann natürlich auch wieder auf die Oberflächentemperatur rückschließen... und das passt auch zu den über die Spektren bestimmten Werten.
  • Zudem können wir über alle oben genannten Kenntnisse Aussagen über die Lebensdauern sonnenähnlicher Sterne machen und diese wiederum auf andere Weise testen: Einerseits zum Beispiel über das Alter von Meteoriten, die sehr genau ergeben, dass die Sonne schon über 4,5 Milliarden Jahre alt ist. Andererseits über die Häufigkeit sonnenähnlicher Sterne im Verhältnis zu massereicheren Sternen, die ihre Vorräte schneller fusionieren und deshalb weniger lang leben. Alle Daten passen sehr stimmig zueinander.

All das erzählt der Typ in dem Video NICHT. Und niemand - niemand - enthält einem dieses Wissen vor. Du findest es ausführlich etwa hier

https://www.astronomie.de/fileadmin/user_upload/Bibliothek/kleines_lehrbuch_der_astronomie/Kleines%20Lehrbuch%20der%20Astronomie%20und%20Astrophysik%20Band%2015.pdf

2) Dann behauptet der Typ, man habe es nie für nötig gehalten, eine Sonde zur Sonne zu schicken.

:-P Wie man sich leicht durch googeln überzeugen kann, hatten wir zig Sonden zur Erforschung der Sonne oben.

https://de.wikipedia.org/wiki/Sonne#Erforschung_durch_Satelliten_und_Raumsonden

Zudem ist die von ihm erwähnte "Parker Solar Probe" längst gestartet. Das Verschwörungsgefasel ala "wird die NASA also die Daten freigeben oder den Start weiter verzögern?" völliger Unsinn. Und natürlich werden Astrophysiker weltweit auf die Daten zugreifen können... wie soll die NASA denn künftige Projekte finanzieren, wenn sie angefallene Daten nicht an die Institute weitergäbe? Nur dafür macht man so was doch.

Im Übrigen ist es völlig falsch, dass Parker hinfliegt, um uns die 5500° zu bestätigen... bei Parker geht es um eine höhere Schicht der Sonnenatmosphäre, die Korona, die sehr viel heißer ist.

Halten wir fest: Auch hier nur Blödsinn im Video.

3) Zur angeblich festen Oberfläche, die SOHO gezeigt habe: Nope. Die beiden angesprochenen Satelliten haben die Sonne lediglich in anderen Wellenlängenbereichen fotografiert. Man schaut dann in eine andere tiefe der Sonne. Eine feste Sonnenoberfläche gibt es nämlich gar nicht, was wir als Oberfläche der Sonne sehen, das ist lediglich die Schicht, aus der halt sichtbares Licht kommt. Aus anderen Schichten kommt eben vorwiegend Röntgenstrahlung. Und ja, da schaut die Sonne anders aus, aber keineswegs fest.

Aus den Einzelbildern der Sonden kann man Zeitrafferfilme machen... und die zeigen halt sehr schön, wie sich das Plasma der Sonne bewegt. So schaut das aus:

https://www.youtube.com/watch?v=6tmbeLTHC_0&t=584s

Hat uns der nette Herr also schon zum dritten Mal einen Bären aufgebunden.

4) Es folgt die Verschwörungsthesen um Jonathan Keohane

Obwohl der hier als Experte zitiert wird, findet sich von dem Herrn nicht eine einzige wissenschaftliche Veröffentlichung zum Thema, wie Du leicht selber überprüfen kannst, wenn Du hier https://arxiv.org/find nach Jonathan Keohane suchst.

Die Behauptung, alle Astrophysiker würden sagen, die Sonne wäre heiß, weil sie Angst hätten, "von den herrschenden Mächten verspottet zu werden", ist so hanebüchen dämlich, dass es mich wundert, dass es Dir nicht selber aufgefallen ist: Die Wissenschaftler finden über Daten raus, wie heiß die Sonne ist. Jeder Politiker (= "herrschende Macht"), der hier etwas anderes behauptet, als die Daten hergeben, wird von Wissenschaftlern nicht ernst genommen. Hör' Dir mal an, was Naturwissenschaftler über Trump sagen, nur um mal einen Eindruck zu kriegen...

5) Im Weltraum ist es kalt, weil dort Vakuum herrscht. Wärme kann dann nicht über Wärmeleitung (Stöße zwischen Teilchen) übertragen werden, sondern nur durch Wärmestrahlung. Tatsächlich hast Du zum Beispiel auf der Mondoberfläche (also auch ohne Atmosphäre) extrem große Unterschiede in der Oberflächentemperatur, je nachdem, ob Du im Sonnenlicht oder im Schatten misst.

Auch ist es falsch, was er über die Temperaturen erzählt, die auf den einzelnen Planeten herrschen: Natürlich hängen die auch vom Abstand zur Sonne ab... aber darüber hinaus eben auch noch von der Atmosphäre des jeweiligen Planeten und der Treibhauseffekte darin.

Das ist eben auch der Grund, warum es auf dem Mond kalt ist: Ohne Atmosphäre kein Treibhauseffekt: Der Mond verliert wieder an das Vakuum, was er über Einstrahlung gewinnt. Nur der Boden im Sonnenlicht ist merklich aufgewärmt. (https://www.astronews.com/frag/antworten/3/frage3252.html)

Die fehlende Atmosphäre ist übrigens auch der Grund, warum es im Weltraum dunkel ist: der blaue Himmel kommt ja nur durch die Streuung des Sonnenlichtes in der Atmosphäre...

Wieder erzählt der Herr Unsinn und lässt weg, was ihm nicht ins Bild passt.

6) Er behauptet, dass der Magnetismus der Sonne nicht mit ihrer hohen Temperatur zusammen passen würde.

Das ist falsch. Gerade weil die Sonne so heiß sind, sind alle Stoffe dort ionisiert... Wasserstoff liegt also nicht als Atom vor, sondern als einzelne geladene Teilchen, Protonen und Elektronen.

Aus den Gesetzen der Elektrodynamik erzeugen alle Bewegungen von geladenen Teilchen Magnetfelder. Deswegen ist das Magnetfeld der Sonne dynamisch; Physiker beschreiben es mit der "Magnetohydrodynamik". Das Magnetfeld erzeugt zum Beispiel die bekannten Protuberanzen oder die Sonnenflecken. Beides ist NUR im Bild der heißen Sonne überhaupt verständlich.

Wieder Müll im Video...

7) Weil die Sonne angeblich kalt ist, sollen sich Kometen der Sonne nähern können, ohne "sich zu zersetzen"

Auch hier ist es eigentlich geradezu peinlich offensichtlich falsch, was der Typ sagt: Jeder einzelne Kometenschweif entsteht ja nur, weil es im inneren Sonnensystem eben sehr wohl allein durch den Wärmetransport durch Strahlung wärmer ist als im äußeren Sonnensystem und die Kometenkerne deswegen anschmelzen. Wäre die Sonne kalt, gäbe es gar keine Schweife.

Übrigens wurden Kometen beobachtet, deren Kerne eben sehr wohl bei der Runde um die Sonne zerbrachen. ISON ist ein Beispiel der letzten Jahre

http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2013/11/29/hat-komet-ison-ueberlebt/

8) Als weiteres (ok, ich nenne es trotz allem ) Argument bringt er, dass Sterne doch in kalten interstellaren Gaswolken entstehen... wie sollen die da heißer sein?

(///.-) Weil die Teilchen erst kollabieren und dann unter ihrem Eigengewicht im Innern des sich bildenden Protosterns hohe Drucke entstehen... und die gehen einher mit hohen Temperaturen: Es ist die zum Stern kollabierende Masse selber, die es im Innern heiß macht.

Und die interstellaren Gaswolken müssen kalt sein, damit sich darin Sterne bilden können: Zuerst geht es ja los mit winzigsten zufälligen Dichteschwankungen in den Wolken... Da kommen einzelne Wasserstoffteilchen zusammen und wo ein bissi mehr ist kommt mit der Zeit wegen der dort erhöhten gravitativen Anziehung immer mehr dazu. Wäre die Wolke zu warm, wären die darin enthaltenen Teilchen schneller... dann könnte diese Klumpung nicht stattfinden, weil die Stöße zwischen den Teilchen die Atome wieder auseinandertreibt. (Das Schlagwort hier wäre das "Jeanskriterium" https://sternentstehung.de/wie-das-jeans-kriterium-ueber-die-sternentstehung-entscheidet)

Ich bin jetzt halb durch das Video durch... ich warte noch auf den ersten sauber und richtig erklärten Zusammenhang.

9) Die Erklärung, warum es trotz kalter Sonne auf der Erde warm ist, lautet im Video, es käme zu einer thermischen Reaktion zwischen der Sonnenstrahlung und den magnetischen Feldern der Planeten.

Öh... das ist physikalisch Blödsinn. Licht ist nicht magnetisch. Licht wird im Magnetfeld nicht abgelenkt. Es kommt auch nicht zu Reibung oder anderen thermischen Phänomenen... Sonnenstrahlen sind nicht "positiv" (Minute 6:10), das Photon trägt einfach gar keine elektromagnetische Ladung.

Langsam fällt es mir schwer, das Video weiter zu gucken, so falsch ist das Gesagte... bist Du mir sehr bös, wenn ich mir den Rest erspare?

Grüße

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Diplom in Physik, Schwerpunkt Geo-/Astrophysik, FAU

SirKermit  28.01.2019, 05:02

Da hätte ich noch etwas besonderes anzubieten, Matthias Härtel, der glaubt, die Sonne sein eiskalt: https://www.buechertreff.de/forum/thread/31688-matthias-haertel-das-geheimnis-unserer-eiskalten-sonne/

Der argumentierte vor längerer Zeit, dass es immer kälter wird, wenn man einen berg besteigt und folgerte daraus, dass es immer kälter wird, je weiter man sich von der Erde entfernt. Und klar doch, die Sonne müsse daher noch kälter sein.

Auf Psiram findet sich auch ein Eintrag zu ihm. Lesenswert.

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nax11  27.01.2019, 23:06

Bewundernswert, was du dir für eine Mühe gibst !

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Frage667 
Beitragsersteller
 27.01.2019, 22:50

" Aus anderen Schichten kommt eben vorwiegend Röntgenstrahlung." Kommt diese eigentlich auf der Erde an? Und ist diese Gefährlich für uns?

Danke aufjedenfall für deinen super Kommentar!

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uteausmuenchen  27.01.2019, 23:12
@Frage667

Nein, dank unserer Atmosphäre. =) Die absorbiert das meiste, was an gefährlicher Strahlung so auf uns einprasselt.

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was sagt er den bei 3.22 : " daraus könnte man schliesen das alle Planeten unseres Sonnensystems mehr oder weiniger das gleiche Klima habe müssten."

" Könnte man schliesen ..."  warum macht er es dann nicht wenn es so ist .....

Und warum sind dann die Planeten Merkur und Venus ,die nahe an der Sonne sind, Heiß  und je weiter man sich von der Sonne entfernt umso Kälter werden die Oberflächen .

Alles was mit " hätte , könnte,müsste.."  begründet wird sind Vermutungen .Er hat doch angeblich Fakten...

Fakt ist das Kernfussion über 15 000 000 Grad braucht (im Kern der Sonne )

Ps Minute 6   der Mond hat kein Magnetfeld und wird auch warm .....wie erklärt er das ?

Natürlich, deswegen ist es im Sommer bzw. allgemein wenn die Sonne "draußen" ist auch immer so kalt.


oetschai  28.01.2019, 13:44

Ja, und im Winter, wenn wir der Sonne näher sind, kriegen wir deren Kälte noch deutlicher zu spüren... ⛄

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freilich, das merkst du spätestens wenn du im Frühjahr die Sonnenliege rausgezerrt hast und dich reinlegst! gesäßkalt....das muß von der Sonne sein!

Im vergleich zu weißen Sternen oder blauen Sternen ja aber in Vergleich zu orangen und roten ist sie dann wieder heiß. Die Sonne ist ein gelber Stern. Kalt ist die Sonne aber nicht. Aber ihrer Oberfläche etwa 5800 Grad Celsius in ihren Kern sogar 15 Millionen Grad .

Sterne Temperatur - Astrokramkiste

Also als kalt würde ich das nicht bezeichnen.


Frage667 
Beitragsersteller
 27.01.2019, 20:18

Als Beweis wird gesagt, dass der Mond ja auch kalt ist und deshalb die Sonne auch kalt sein muss und die Wärme anders entsteht sogenau habe ich das jetzt nicht angeschaut

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Buckykater  27.01.2019, 20:23
@Frage667

Also das ist ein Strohmannargument. Der Mond ist ein Trabant kein Stern. Wenn ein Objekt nicht genügend Masse und Hitze aufbauen kann wird es auch nicht zum Stern weil es nicht zünden kann und die Kernfusion nicht beginnen kann. Außerdem sind Sterne wie sie Sonne aus Gasen und Plasma der Mond ist auch Gestein. Da könnte man auch behaupten Eichen wären keine Bäume weil Palmen es auch nicht sind. oder ähnlichen Unsinn.

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Frage667 
Beitragsersteller
 27.01.2019, 20:25
@Buckykater

Nein es geht darum, dass die Sonne den Mond auch erwärmen müsste dieser aber kalt ist. Ich denke mal das hat mit der fehlenden Atmosphäre zu tun aber wird dann der Boden des Mondes warm?

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Buckykater  27.01.2019, 20:32
@Frage667

Na ja auf der Sonnezugewandten Seite des Mondes kann es schon sehr heiß werden bis zu 130 Grad Celsuis aber der abgewandten Seite ist es -160 Grad kalt. Natürlich kann er die Wärme nicht halten aber die Sonne erhitzt die Oberflläche schon. Immer die Seite die Seite die der Sonne zugewandt ist das ändert sich natürlich weil der Mond sich auch um die eigene Achse dreht. Um beim Merkur kann die Oberfläche bis zu 425 Grad aufgeheizt werden wärend in einigen Tälern in denen nie ein Sonnestrahl ankommt eine Temperatur von -170 Grad herrschen kann.

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