Physik compact, Basiswissen 8, Schulbuch

87 23.3 Sternentstehung Sternentwicklung Derartige Sternentstehungsvorgänge lassen sich bei- spielsweise im Orionnebel beobachten. Die Zeit der Kontraktion der interstellaren Gaswolke bis zum Zün- den der Kernfusion beträgt für einen Stern von der Größe unserer Sonne etwa 10 6 Jahre. A1 Wiederhole den Aufbau des Hertzsprung-Russel- Diagramms! Hauptreihensterne (main sequence stars) Solange die Verschmelzung von Wasserstoffatomen zu Heliumatomen im Gang ist, hält das heiße Gas dem Gravitationsdruck das Gleichgewicht. Für Sterne der Größe unserer Sonne dauert diese Zeitspanne etwa 10 10 Jahre. Sterne in diesem Entwicklungsstadium sind auf der Hauptreihe des Hertzsprung-Russell-Diagramms ein- getragen. Entstehung des Planetensystems (formation of solar system) A2 Informiere dich über unser Planetensystem! Wir gehen davon aus, dass die Entstehung der Pla- neten etwa gleichzeitig mit der der Sonne vor etwa 5 Milliarden Jahren stattgefunden hat. Zur Erklärung der Entstehung unseres Sonnensystems nimmt man an, dass die bei der Sternentstehung auftretende 23.3.2 23.3.3 Kontraktion der Materiewolke durch eine nahe Supernovaexplosion aus- gelöst wurde. Bei der Kontraktion traten nicht nur ein Zentrum son- dern mehrere Kondensationspunk- te auf, in denen sich die Materie ver- dichtet hat. Geringe Umlaufgeschwindigkeiten der Materieteilchen um den Mas- senmittelpunkt der Materiewolke bedingten einen Drehimpuls, der bei der Kontraktion erhalten blieb. Die Materiewolke nahm wegen der Rotation zunächst die Form einer Scheibe an. In der Mitte bildete sich die Sonne, der Außenbereich zerfiel in eine Vielzahl von Haufen. Dabei könnte in der rotierenden Gaswolke durch Turbulenzen die Anhäufung von schwerer Materie in den äuße- ren Zonen erleichtert worden sein. Diese schwere Materie stammte dabei von der bei der Supernova- explosion ausgestoßenen Materie. Der Ursprung der schweren Elemente lässt sich aus dem Zusammenbruch eines benachbarten masserei- chen Sternes erklären. Unsere unmittelbare Umwelt, die zum Teil aus schweren Elementen besteht, ist so- zusagen aus der „Asche“ eines frühen Riesensternes entstanden. Abb. 87.1 Jeder Punkt des Hertzsprung-Russell-Diagramms beschreibt Oberflächentemperatur und Leuchtkraft eines Sternes. Im Laufe seines Lebens „wandert“ ein Stern durch das Diagramm. Für unterschiedliche Massen (in Einheiten der Sonnenmasse) sind die Pfade („Hayashi-Pfade“) dieser Entwicklung von der Gaswolke bis zur Wasserstofffusion des Sternes angegeben. Der Stern liegt dann auf der Hauptreihe. Die Punkte zeigen einige Vorhauptreihensterne an, die die stabile Phase der Wasserstoffverschmelzung noch nicht erreicht haben. Abb. 87.2 Entstehung von Sonne und Planeten aus einer rotie- renden Gasscheibe. Durch die Gravitation bildeten die schweren Brocken zusammen immer größere Materieansammlungen, während Gas- und Materieteilchen durch den Strahlungsdruck der Sonne und den Sonnenwind in das Universum geblasen wurden. Bemerkung: Nach einer anderen Theorie könnte die Sonne beim Durchgang durch einen Nebel oder eine Wolke aus Gas und Staub soviel Material gravitativ an sich gebunden haben, dass daraus die Planeten ent- standen sein könnten. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv