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| Sonne | Zentralgestirn unseres Planetensystems – ein glühender Gasball, in dessen Inneren durch Kernfusion Energie freigesetzt und später von der Oberfläche abgestrahlt wird. Diese Sonnenstrahlung ermöglicht das Leben auf der Erde und ist Grundlager der Sonnenergie-Nutzung. Die Sonne hat seit jeher im Denken der Menschen als Sinnbild von Leben, Freiheit und Fortschritt oder als Gottheit eine große Rolle gespielt. Auf ihre griechische Bezeichnung helios und die römische sol gehen die Bestimmungswörter helio- und solar- mit der Bezeichnung „Sonne“ zurück (z.B. Heliostat, Solarzelle). Der Grieche Aristarchos von Samos erkannte bereits um 275 v. Chr., dass sich die Planeten um die Sonne bewegen, doch wurde dieses heliozentrische Sonnensystem erst durch Nikolaus Kopernikus Anfang des 16. Jahrhunderts Allgemeinwissen. 1868 entdeckte der britische Astronom Joseph Lockyer – durch Messung und Deutung der Sonnenstrahlung – das unbekannte Element Helium auf der Sonne. Darauf baut letztlich die heute anerkannte, 1939 von den deutschen Physikern Hans Bethe und Carl Friedrich von Weizsäcker gegeben Erklärung der physikalischen Natur der Sonne auf: In ihrem Innersten herrscht so hoher Druck (etwa 200 Mrd. bar) und Temperatur (an die 15 Mio. Kelvin, Abk. K, K = +273,15 °C), dass sich durch Kernfusion Kerne von Wasserstoffatomen zu Heliumatomen verbinden und weiter, schwerere Kerne entstehen. Die dabei freiwerdende Energie erhitzt Gasmassen, die im Laufe von Jahrmillionen zur Sonnenoberfläche aufsteigen, sich dort abkühlen und wieder absinken. Von dieser – für uns unsichtbaren – Oberflächenschicht von 400 bis 500 km Dicke, der Photosphäre (vom Griechischen phos, Licht, und sphaira, Kugel), geht die Sonnenstrahlung aus, deren Spektrum den Schluss zulässt, dass die Temperatur der Photosphäre ungefähr 6.000 Kelvin beträgt. Aufgrund von Messungen mit Erdsatelliten wissen wir heute, dass die Sonne etwa 4,5 Mrd. Jahre alt ist und zu 75% aus Wasserstoff, zu 23% aus Helium sowie aus 2% aus über 60 schwereren Elementen und etwas einem Dutzend Molekülen besteht. Die Leistung der Sonnenstrahlung – die Bestrahlungsstärke – in Erdentfernung, die Solarkonstante, beträgt 1,4 kW je m² (woraus man zurückrechnen kann, dass die Sonne insgesamt rund 4 x 1.023 kW Sonnenenergie je Sekunde abstrahlt). Dieser Energiefluss wird beim Durchgang durch die Lufthülle infolge Absorption noch abgeschwächt, doch beruht auf ihm alles Leben auf der Erde. Aufgrund ihrer riesigen Masse (der 333.000 fachen Erdmasse) hat die Sonne große Anziehungskraft; diese bewirkt nicht nur die leichten elliptischen Bahnen der Planeten um die Sonne, sondern auch ihren Einfluss auf die Gezeitenenergie. |
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