Was passiert mit der Erde wenn die Sonne stirbt

Was passiert, wenn die Sonne erlischt?

Licht und Wärme der Sonne entstehen bei der Kernfusion, die in ihrem Inneren abläuft. Vereinfacht gesprochen werden Wasserstoffatome zu Heliumatomen verschmolzen und dabei riesige Mengen von Wärme und Energie freigesetzt.

Dass der ganze „Sonnenball“ dabei nicht auseinander fliegt, liegt am Gleichgewicht der Kräfte. Die nach außen gerichtete Kraft der Sonnenstrahlung hält sich mit der nach innen gerichteten Massenanziehung die Waage. Die Kernfusion und damit auch die Sonne sind stabil. Dies ändert sich dramatisch, wenn eines - in menschlichen Dimensionen - sehr fernen Tages der Wasserstoff im Inneren der Sonne zur Neige geht und die Strahlung der Sonne nachlässt.

Dann wird die Massenanziehungskraft den Strahlungsdruck übersteigen, die Sonne beginnt zu schrumpfen. Dadurch steigt jedoch die Temperatur im Sonneninneren, wodurch andere Verschmelzungsprozesse möglich werden. Sie erzeugen schwerere Elemente wie Kohlenstoff und Sauerstoff. Die Heftigkeit dieser Vorgänge ist extrem von der Temperatur abhängig und wächst zu höheren Werten rapide an. Daher wird es nicht mehr zu einem neuen Kräftegleichgewicht kommen und die Schichten, in denen eine Kernfusion stattfindet, verlagern sich vom Sonnenkern nach außen. In der Folge wird die Sonne sich aufblähen, Teile der Gashülle werden abgestoßen. Dieser Prozess des Schrumpfens und Ausdehnens kann sich mehrmals wiederholen. Die Sonne „flackert“ und es bildet sich ein weißer Zwerg. Im Fall der Sonne wird dieser  schließlich kälter und es bleibt ein roter Zwerg.

Wenn die Sonne erlischt, wird das Problem für Lebewesen (auf der Erde) also nicht darin bestehen, dass kein Licht und keine Wärme mehr zur Verfügung stehen. Schon viel früher wird sich die Sonne über die inneren Planeten hinweg ausdehnen und die Temperaturen dort so sehr erhöhen, dass ein Leben unmöglich sein wird. Bis der Anfang vom Ende der Sonne eintritt, dürften noch etwa rund 4,5 Milliarden Jahre vergehen, etwa so viel Zeit, wie die Sonne schon relativ stabil leuchtet.

Die Frage wurde beantwortet von Dr. Jürgen Rendtel vom Astrophysikalischen Institut Potsdam.

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Galaxienkollision

Auch, wenn man davon ausgeht, dass sich die Menschheit nicht irgendwann selbst zerstören wird – das Ende kommt bestimmt. Die Astrophysik verrät uns, wann und wie definitiv jegliches Leben enden wird.

Das erste große Ereignis von astronomischer Bedeutung, das die Erde betrifft, ist die Kollision unserer Heimatgalaxie Milchstraße mit der Nachbargalaxie Andromeda. In etwa vier Milliarden Jahren treffen beide Galaxien frontal aufeinander, sagt die NASA voraus. Die Relativgeschwindigkeit beträgt etwa minus 400.000 Kilometer pro Stunde. Mit dieser Geschwindigkeit rast also Andromeda auf unsere Galaxie zu.

Diese Daten konnten Astronomen durch Messungen mit dem Hubble-Teleskop genau bestimmen. Das Zusammentreffen wird laut Vorhersage folgendermaßen aussehen: Zunächst durchqueren sich beide Galaxien. Es entsteht eine elliptische Großgalaxie, die ähnlich wie ein schwebender Wassertropfen um ein gemeinsames Massezentrum schwingt.

Auch wenn das zerstörerisch klingen mag: Nur etwa hundert von insgesamt vielen Milliarden Sternen in der Milchstraße kollidieren mit Objekten aus Andromeda. Eine verschwindend geringe Zahl. Unserem Sonnensystem passiert also mit großer Wahrscheinlichkeit gar nichts. Ein Sechser im Lotto wäre um einiges wahrscheinlicher.

Neuer Nachthimmel

Auf der Erde werden die Menschen allerdings einen neuen Nachthimmel sehen. Dieser besteht dann voraussichtlich aus der neuen Misch-Galaxie (von manchen "Milchdromeda" genannt). Möglich wäre, dass die Sonne in ein Doppelsternsystem hineingezogen wird und die Erde sogar zwei Sonnen umkreist.

Auch das bedeutet zunächst nicht unbedingt das Ende der Erde. Die einzige reale Gefahr besteht darin, dass die Erde einem anderen Stern oder einem Schwarzen Loch zu nahe kommen könnte. Planetenbahnen würden dadurch instabil und im schlimmsten Fall könnte die Erde in die Sonne stürzen. Aber auch dies ist unwahrscheinlich.

Das Ende der Sonne

Die wirklich entscheidende Zukunft der Erde liegt in den Sternen. Genauer gesagt in der Zukunft von Sternen wie der Sonne. Die Sonne spendet uns Licht und Wärme – Grundvoraussetzungen für Leben auf der Erde. Doch irgendwann wird die Sonne auch das Ende des Lebens auf der Erde besiegeln.

In etwa fünf bis sieben Milliarden Jahren wird sie sich auf spektakuläre Weise verwandeln. Ihr Durchmesser nimmt zu, die Leuchtkraft steigt. Die sonnennächsten Planeten Merkur, Venus und Erde werden dabei zerstört.

Die Sonne ist ein gigantischer Kernfusionsreaktor. Sie besteht hauptsächlich aus Wasserstoff. In ihrem Inneren sind Druck und Temperatur so hoch, dass Wasserstoffatome miteinander zu Heliumatomen verschmelzen. Dabei wird eine ungeheure Menge Energie frei.

Nachdem ihr Wasserstoffvorrat erschöpft ist, bläht sich die Sonne auf. Dabei wird sie vorübergehend sogar noch intensiver leuchten: Als ein "Roter Riese", ein Riesenstern, wird ihre Leuchtkraft im Alter von etwa zehn Milliarden Jahren doppelt so groß sein wie heute.

Allerdings scheint sie dann nicht mehr gelb, sondern rot, weil sie wesentlich kühler sein wird – daher der Name "Roter Riese". Im Zentrum der Sonne ist in diesem Stadium aller Wasserstoff verbraucht. Übrig bleibt eine Kugel aus Helium.

Während sich die Sonne ausdehnt, wird ihre Korona die Planeten Merkur und Venus verschlucken. Die Erde wird voraussichtlich nicht komplett von der Sonne einverleibt. Dennoch werden die Bedingungen Leben auf der Erde unmöglich machen. Auf der Erdoberfläche wird es mehr als 1000 Grad heiß sein. Die Erde verwandelt sich in einen Wüstenplaneten, dessen Oberfläche schließlich aus flüssigem Gestein bestehen wird.

Durch die geringer werdende Masse der Sonne schwindet zwar auch die Anziehungskraft auf die Erde. Sie entkommt der Sonne also zunächst ein Stückchen. Das Leben auf der Erde wird jedoch schon vorher zu Ende gehen. Nicht nur die hohen Temperaturen, auch das veränderte UV-Spektrum der Sonne vernichtet jede Art von Leben auf der Erde.

Woher weiß man das? Die Sonne ist vor rund fünf Milliarden Jahren entstanden. Die Milchstraße ist elf bis zwölf Milliarden Jahre alt, das Universum dreizehn Milliarden Jahre. Andere Sterne in der Milchstraße haben ein Alter von zehn bis elf Milliarden Jahren, also sechs bis sieben Milliarden mehr als unsere Sonne.

Man beobachtet, dass Sterne mit sonnenähnlicher Masse praktisch der Reihe nach explodieren. Dieses Schicksal droht demzufolge auch unserer Sonne – eben in fünf bis sieben Milliarden Jahren.

Es wird dunkel

Selbst wenn die Menschheit dem Tod des Blauen Planeten entkommt, einen anderen Planeten besiedelt und überlebt – das Ende des Universums wird auch die technologisierteste Zivilisation nicht überleben. Denn der Kosmos dehnt sich immer schneller immer weiter aus.

In rund 10¹³ Jahren (das ist eine Zehn mit dreizehn Nullen) werden die ältesten heute bekannten Sterne ausgebrannt sein, denn auch ihr Brennstoff ist begrenzt. In 10¹⁴ Jahren wird die normale Bildung von Sternen zu Ende gehen.

Das bedeutet: Das Universum wird dunkel. Nur noch ausgebrannte Sternenreste sind übrig: Weiße Zwerge, Neutronensterne, Schwarze Löcher und eben die Himmelskörper, die keine Fusion unterhalten können: Braune Zwerge und Planeten. Es gibt keine Energiequellen mehr (wie beispielsweise die Sonne).

Eine Zivilisation müsste dann selbst ihre Energie herstellen. Allein das Aufheizen eines künstlichen Lebensraums gegen die Umgebungstemperatur (etwa minus 270 Grad Celsius) würde unvorstellbare Mengen an Energie verschlingen.

Das Ende des Universums

Doch das wahre Ende des Universums spielt sich auf atomarer Ebene ab. Wir blicken 10³⁶ Jahre in die Zukunft – eine Zehn mit 36 Nullen. In dieser unvorstellbar weit entfernten Zukunft wird die Materie beginnen, sich aufzulösen: Physiker glauben, dass dann die Protonen zerfallen werden.

Materie besteht aus Atomen, Atomkerne wiederum aus Protonen und Neutronen. Ohne Protonen gibt es folglich keine Atome, keine Moleküle, keine Zellen und auch kein Leben. Die Materie, wie wir sie kennen, existiert nicht mehr. Das Universum wird in einem völlig fremden Zustand sein. Allein Elektronen, Positronen und langwellige Photonen bilden die Bestandteile des Universums.

Manche Theorien sagen voraus, dass sich das Universum danach wieder zusammenziehen und es einen neuen Urknall geben wird. Andere sprechen von einer ewig andauernden Expansion. Egal, wie die Zukunft aussehen wird – in etwa zehn hoch hundert Jahren ist Leben im Universum unmöglich.

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