Wieso explodiert die Sonne nicht?
In der Sonne gibt es Kernfusion. Diese findet dort bei 15 Mio Grad statt. Auf der Erde benoetigt man 150 Mio Grad (10fache).
Der Unterschied wird erklaert, dass der Druck in der Sonne so hoch ist 200 Mrd bar.
Aber wieso explodiert das Ganze dann nicht wie eine Wasserstoffbombe ?
13 Antworten
Der Startprozess bei der Kernfusion in der Sonne ist zum größten Teil die Proton-Proton-Reaktion, bei der 2 Protonen zum einem Deuteriumkern, einem Positron und einem Elektron-Neutrino reagieren. Eine sehr geringe Rolle spielt bei einem eher kleinen Stern wie der Sonne der Bethe-Weizsäcker- oder CNO-Zyklus.
Die Proton-Proton-Reaktion ist insofern problematisch, als zusätzlich zur Fusion auch noch ein Beta-Zerfall stattfinden muss, quasi zeitgleich, weil ein Helium-2-Kern schneller wieder zerfällt als du gucken kannst. Daher braucht es im Schnitt auch bei 15 MIo. Grad Jahrmilliarden, bis 2 Protonen mal reagieren.
Bei einer Fusion von Deuterium und Tritium besteht dieses Problem nicht, daher findet die Fusion zügig statt, ob nun als Folgereaktion in Sternen, in einer Wasserstoffbombe oder in einem Fusionsreaktor.
Die Sonne ist übrigens ein lausig schlechter Energieumwandler. Ein Haus mit durchschnittlicher Ausstattung an Elektrogeräten wandelt mehr Energie pro Volumen um als unsere Sonne. Die riesige Menge Energie unserer Sonne liegt schlicht an ihrer unfassbaren Größe, nicht an ihrer Effizienz.
Daher braucht es im Schnitt auch bei 15 MIo. Grad Jahrmilliarden, bis 2 Protonen mal reagieren.
Das ist aber nicht der einzige Grund. Ohne Tunneleffekt, wuerde gar nichts passieren. Dieser ist sehr schwach, auch daher laeuft die Reaktion langsam ab.
Der Kernbereich der Sonne explodiert schon wie bei einer Wasserstoffbombe, nur eben unzählige male stärker. Aber die Schwerkraft der Sonne selbst verhindert, dass die Sonne quasi auseinderfliegt, denn die Schwerkraft kompensiert quasi die explosive / expansive Kraft des Kerns (Strahlungsdruck), wo die eigentliche Kernfussion stattfindet. Dadurch wird die Sonne quasi stabil gehalten. Die Sonne befindet sich damit in einem hydrostatischen Gleichgewicht.
Ich dachte in der Sonne passiert die Kernfusion bei etwa 1 Million Grad Celsius und auf der Erde werden für Kernfusion etwa Temperaturen benötigt, die dem 10fachen entstprechen. 🤔
Masse-Gravitations-Ausgleich praktisch.
Die Sonne bläht sich irgendwann auf zum roten Riesen und "verschluckt" die Umgebung. Natürlich nicht so wie schwarze Löcher. Allerdings wird auf der Erde die globale Klimaerwärmung wohl dann kurzzeitig ihren Höchststand erreichen.
Explosion würde ich das nicht nennen.
Die Kräfte, die das ganze zusammenhalten, verblassen eben mit der Zeit.
Das dauert natürlich noch ewig.
Und irgend ein Kleinkram bleibt irgendwann übrig.
Warum sollte sie explodieren?
Der Druck bzw. die Gravitation drückt sie Zusammen, der Strahlungsdruck von innen drückt dagegen. Das macht sie stabil. Nur wenn der Strahlungsdruck nicht mehr existiert, also an ihrem Lebensende in ca. 5 Mrd. Jahren, implodiert sie, stößt ihre äußere "Schicht" ab, die als planetarischer Nebel übrigbleibt, und der dichte Kern bleibt als auskühlender weißer Zwerg zurück.
Die Sonne ist ein superheißes Plasma. Das bedeutet, daß die Atomkerne (überwiegend Wasserstoff = 1 Proton) ohne Elektronenhülle mit rasender Geschwindigkeit herumfliegen. Protonen stoßen sich gegenseitig ab, weil sie positiv geladen sind. Die Wahrscheinlichkeit, daß zwei Protonen sich entsprechend nahe kommen, ist selbst in der Sonne extrem niedrig.
Aber niedrig * viel = öfters
Wie du schon sagst, ist der Druck im Inneren der Sonne durch ihre Masse extrem hoch. Das ist auch der Grund, warum sie nicht explodiert und die Kernfusion kontinuierlich abläuft. Ihre Schwerkraft wirkt dem Druck der Kernfusion entgegen.
Eine Wasserstoffbombe explodiert in Sekundenbruchteilen. Komplett. Der Druck in der Sonne ist dort grossraeumig 200 Mrd bar. Wieso fusioniert nicht alles auf einmal und explodiert ?