Das Poster
Kern
Durch Kernfusion wird aus Wasserstoff Helium erzeugt.
Die Energie fällt hauptsächlich in Form von Gammastrahlung an.
Die Dichte des Kerns ist so hoch, daß bereits etwa 50% der Gesamtmasse der Sonne im Kern zu finden ist.
Die Temperatur des Kerns beträgt etwa 15.7 Millionen °C.
Strahlungszone
Innerhalb der Strahlungszone findet keine Kernfusion mehr statt.
Die vom Kern ausgehende Gammastrahlung wird durch Kollisionen mit den Wasserstoffatomen der Strahlungszone in Röntgenstrahlung umgewandelt.
Die Energie wird dabei weiter nach außen zum Sonnenrand hin transportiert.
Konvektionszone
In dieser Zone verhält sich das heiße Wasserstoffgas ähnlich einer Flüssigkeit.
Heiße Gasmassen steigen auf, kühlen sich im Bereich der Sonnenoberfläche ab und sinken wieder nach unten.
So entstehen Konvektionszellen, deren Strukturen man auf der Sonnenoberfläche sehen kann.
Photosphäre
Auch wenn es sich nicht um eine feste Oberfläche handelt, ist dies der Bereich, den man mit einfachen Teleskopen sehen kann.
Chromosphäre
Die Chromosphäre ist eine dünne Schicht über der Photosphäre. Sie ist nur mit Spezialteleskopen und Filter zu beobachten.
Ein paar Details …
Die Sonne hat einen schaligen Aufbau. Es ist dabei zu beachten, dass die Sonne zwar fast vollständig aus Wasserstoff besteht, dieser sich aber in Zuständen befindet, die man auf der Erde maximal im Labor erzeugen kann und der mit dem uns vertrauten luftförmigen Gas wenig zu tun hat.
Im Kern der Sonne findet die eigentliche Energieerzeugung statt. Bei der Kernfusion wird Helium aus Wasserstoff erzeugt. Dabei entsteht hochenergetische Gammastrahlung. Die ebenfalls anfallenden Neutrinos, also Teilchen, tragen nicht zum Energietransport bei und verlassen den Kern sofort nach der Entstehung. Im Kern herrscht die größte Materiedichte innerhalb der Sonne.
Um den Kern herum befindet sich die Strahlungszone. In ihr findet ein Energietransport nach außen statt. Die Dichte ist dort immer noch so hoch, dass die aus dem Kern austretende Gammastrahlung sofort mit Wasserstoffteilchen kollidiert, wobei die Wellenlänge der weiter nach außen gehenden Strahlung immer mehr abnimmt. Dieser Energietransport dauert mehr als 10000 Jahre!
In der Konvektionszone ist der Wasserstoff größtenteils ionisiert, also elektrisch leitend und in einem Zustand, der einer Flüssigkeit ähnelt. In diesem Zustand nennt man das Wasserstoffgas “Plasma”. Heißes, aus der Strahlungszone erhitzte Plasma steigt zum Sonnenrand hin auf, bis es den Bereich der Photosphäre erreicht. Dort verliert es an Energie, wird kälter und sinkt wieder nach unten. Das Plasma bewegt sich im Bereich der Konvektionszone in einem Kreislauf zwischen dem äußeren Bereich der Strahlungszone und der Photospäre.
Die Photosphäre ist der Bereich, den man mit dem Auge wahrnimmt und mit einfachen Teleskopanordnungen sehen kann.
WARNUNG! Immer Spezialfilter und Augenschutz verwenden, es drohen Augenverletzungen und Erblindung!
Auch wenn die Photosphäre wie eine Oberfläche erscheint, ist sie eine nicht feste Schicht zwischen Chromosphäre und Konvektionszone. Die von der Photosphäre ausgehende elektromagnetische Strahlung ist für den Energietransport von der Sonne zur Erde (und generell dem Weltraum) relevant.
Ihre Zusammensetzung entspricht der Strahlung, die ein 6000K (etwa 5730°C) heißer Körper abstrahlt (Schwarzkörperstrahlung).
Die Chromosphäre ist eine dünne Schicht über der Photosphäre. Phänomene innerhalb der Chromosphäre sind nur mit speziellen Teleskopen zu beobachten.