Wasserstoffbrennen bei 15,7 Millionen Grad - wissenschaft.de
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Wasserstoffbrennen bei 15,7 Millionen Grad

Der Kern der Sonne nimmt vom Radius her etwa ein Viertel ihres gesamten Körpers ein: rund 165 000 Kilometer, das entspricht gut 25 Erdradien. Hier findet bei 15,7 Millionen Grad das „ Wasserstoffbrennen“ statt: Atomkerne des Wasserstoffs verschmelzen zu Helium-Kernen. Die Energieproduktion, die auf der Erde die Grundlage der gefürchteten Wasserstoffbombe ist, läuft im Sonnenzentrum recht gemächlich ab: „Pro Kubikmeter wird durch die Kernfusion lediglich die Leistung von zwei bis drei 100-Watt-Glühbirnen frei. Nach aktuellen Modellrechnungen sind es im Zentrum genau 249,3 Watt“, sagt Achim Weiss vom Garchinger Max-Planck-Institut für Astrophysik. „Nach außen hin nehmen Energieerzeugung und Temperatur schnell ab.“

Der Fusionsprozess setzt außerdem sehr kurzwellige Gammastrahlung frei. Doch im Kern ist das Sonnenplasma sehr dicht, etwa 150 Mal so dicht wie Wasser. Deshalb kommt ein Photon dort nicht weit – nach typischerweise 0,1 Millimetern ist der erste Zusammenstoß mit einem herumschwirrenden Plasmateilchen fällig. Durch die Kollision wird das Gammaphoton in eine neue Richtung abgelenkt und weitere Zusammenstöße folgen. So entsteht ein Zufallskurs, der dem Torkeln eines Betrunkenen durch eine Menschenmenge ähnelt. Mathematisch bedeutet das: Um sich vom Ausgangspunkt 1000 Schrittweiten zu entfernen, braucht das Quant eine Million Kollisionen – ein langwieriger Aufstieg bis zur Sonnenoberfläche. Dort hat es schließlich so viel Energie verloren, dass es als sichtbares Licht abgestrahlt wird. Die Gesamtdauer dieses Vorgangs lässt sich nur grob schätzen. Sie hängt davon ab, wie das Sonneninnere im Detail beschaffen ist. Die Angaben schwanken zwischen 10 000 und 170 000 Jahren.

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