Allgemeine Diskussionen » Entstehung des Sonnensystems

Unser Sonnensystem ist nur eines von Milliarden im Universum. Denn die Sterne am nächtlichen Himmel sind nichts anderes als Sonnen. Das heißt trotzdem nicht, dass alle Sterne unserer Sonne gleichen oder dass um alle Sterne Planeten kreisen. Es gibt unter den Sternen vielmehr Familien wie die Hauptreihensterne, Roten Riesen, Weiße Zwerge, Neutronensterne und weitere. Unsere Sonne gehört zu den Hauptreihensternen. Die Sternfamilien stellen Entwicklungsstadien dar, welche
Unser Sonnensystem.


die Sterne in ihrer Lebenszeit durchlaufen. Die Entwicklungsstadien sind durch unterschiedliche Prozesse gekennzeichnet, die in den Sternen ablaufen. Die Sterne gleichen gewaltigen Fusionsreaktoren, denn in ihrem Inneren verschmelzen Atomkerne miteinander, wobei große Energien frei werden, die der Stern als Strahlung in den Raum abgibt – der Stern leuchtet. Ein Planet leuchtet im Gegensatz zu einem Stern nicht. Der Planet reflektiert nur das Licht eines Zentralsterns, den er umläuft.

Das Universum mit seinen Milliarden von Sternen ist das Resultat des Urknalls, eines gewaltigen Ereignisses, bei dem Raum, Zeit und Materie erst entstanden. Im Folgenden werde ich die Ereignisse vom Urknall bis hin zur Geburtsstunde unseres Sonnensystems kurz skizzieren. Im Abschnitt Entwicklung des Sonnensystems schildere ich dann die Ereignisse von der Geburt unseres Sonnensystems bis hin zur Bildung der Planeten, Meteorite, Kometen und sonstigen Mitglieder unseres Sonnensystems.


Die Entstehung des Universums

Der Mensch hat sich immer wieder gefragt, woher die Materie, die Erde, die Sterne, das gesamte Universum und schließlich er selbst kommen. In der Vergangenheit wurden dazu Theorien aufgestellt, die aus heutiger Sicht abstrus anmuten. Eine dieser Theorien versuchten die Erde als eine Scheibe darzustellen, die auf dem Rücken einer Schildkröte ruht (s. Abbildung 2). Diese Theorie ist spätestens seit den Fotos der Apollo-Mission – auf denen keine Schildkröte zu erkennen ist – haltlos geworden.

Das heutige Bild vom Aufbau und der Entstehung des Universums ist in erster Linie auf die starke Verbesserung und Vergrößerung der Teleskope und die Himmelsdurchmusterung mit modernen Untersuchungsmethoden zurückzuführen. Ein Resultat war die erschreckend unbedeutende Stellung, die unsere Erde im

Die Erde als Fotomontage auf dem Rücken einer Schildkröte. Früher dachte man außerdem, dass die Erde keine Kugel, sondern eine Scheibe sei. copyright der Erdkugel: NASA; Bildinfo der Erdkugel
Universum einnimmt. Eine gedankliche Reise soll das illustrieren: Unsere Erde hat einen Abstand zur Sonne von knapp 150 Millionen Kilometern. Diese Distanz wird „Astronomische Einheit“, kurz AE, genannt (im Englischen AU für „astronomical unit“).

Unser Sonnensystem hat eine Ausdehnung von vielleicht wenigen hundert AE. Unser Sonnensystem ist Mitglied der Milchstraße, einer Galaxie (s. Abbildung 3), die etwa hundert Milliarden Sonnen enthält und einen Durchmesser von 100,000 Lichtjahren hat. Ein Lichtjahr ist die Distanz, die Licht in einem Jahr zurücklegt - und das Licht breitet sich mit einer Geschwindigkeit von knapp 300,000 kms-1 aus! Unsere Milchstraße ist ihrerseits Mitglied eines Haufens aus Galaxien, der so genannten lokalen Gruppe.


Nachdem die Erde in unserem Sonnensystem zu einem winzigen Pünktchen schrumpfte und dieses Sonnensystem in der Milchstraße nur ein Pünktchen ist, schrumpft die Milchstraße in der lokalen Gruppe zu einem durchschnittlichen Mitglied. Die lokale Gruppe gehört zu einem großen Galaxien-Superhaufen, in dem sich mehrere Galaxien-Haufen aufhalten - die lokale Gruppe ist einer davon. Solche Galaxien-Superhaufen durchziehen nun massenweise das Universum. Unsere nächste Nachbargalaxie, die Andromeda-Galaxie - eher unter dem Namen „Andromeda-Nebel“ bekannt - ist schon 2,2 Millionen Lichtjahre entfernt. Das ganze Universum hat einen Durchmesser von etwa 15 Milliarden Lichtjahren.

Eine andere, spektakuläre Entdeckung spektralanalytischer Untersuchungen war, dass sich beinahe alle Galaxien von uns weg bewegen. Das bedeutet aller Theologie zum Trotz nicht, dass sich die Erde im Zentrum dieser Bewegung befindet. Um das zu verstehen, kann man sich einen Hefeteig vorstellen, der mit Rosinen gespickt ist. Wenn der Teig aufgeht, bewegen sich alle Rosinen auseinander. Selbst wenn eine Rosine im Randbereich des Teiges steckt, scheinen sich alle anderen Rosinen von dieser zu entfernen.


Aus dem Phänomen, dass alle Galaxien auseinanderstreben, lässt sich schlussfolgern, dass das gesamte Universum expandiert. Lässt man die Expansion gedanklich rückwärts laufen, also den Hefeteig wieder in sich zusammen fallen, erkennt man, dass das Universum seinen Ursprung in einem Punkt hat. Von diesem Punkt aus, so nimmt man heute an, entstand das Universum. Dieser Punkt und Zeitpunkt, von dem das Universum seinen Anfang nahm, wird Urknall genannt.


Nun darf man sich den Punkt allerdings nicht als irgendwo lokalisiert und den Zeitpunkt als irgendwann existent vorstellen, denn erst mit dem Urknall entstanden überhaupt Raum und Zeit. Das Universum und alles darin enthaltene, entstanden also buchstäblich aus dem Nichts.

Die Entstehung der Elemente und der Materie im Universum
Die heutigen Berechnungen zur Entstehung des Universums reichen bis zur 10-43sten Sekunde nach dem Urknall zurück. In der Zeitspanne vom Urknall bis 10-43 Sekunden danach galten die physikalischen Gesetze nicht und diese Zeitspanne kann deshalb nicht berechnet werden. Das ist zwar ein unschönes Konstrukt aber immerhin ist man mit 10-43 Sekunden schon recht nahe am Urknall.

Beim Urknall war die gesamte Masse, Materie, Strahlung, einfach alles, in einem Punkt konzentriert. Die Energie von 10.000 Milliarden Milliarden Sonnen entlud sich in einem einzigen Augenblick und entfesselte ein gewaltiges Feuerwerk. Es entstand ein extrem heißes Strahlungs-Plasma, in dem die Existenz der heute bekannten Teilchen wie z.B. dem Proton, Neutron und Elektron nicht möglich war.


Das junge Universum kühlte sehr rasch ab und nach etwa 10-30 s kondensierten die ersten Elementarteilchen wie zum Beispiel Protonen, Neutronen und Elektronen. Nach nur etwa einer Sekunde war dieser fulminante Auftakt vorüber, und es folgten etwa 100 Millionen Jahre, während der die Temperatur kontinuierlich auf ca. 3000 K absank. Bei dieser Temperatur bildeten sich die ersten chemischen Elemente. Das waren ausschließlich Wasserstoff und Helium in einem Verhältnis von 4:1. Zur Bildung schwererer Elemente reichte die Energie des Universums mit einer Temperatur von unter 3000 K schon nicht mehr aus. Das Universum hatte zu diesem Zeitpunkt bereits eine Ausdehnung von etwa 1020 km oder ca. 10 Millionen Lichtjahre


Die erste Generation von Sonnen

Eines der erstaunlichen und noch wenig verstandenen Phänomene ist die frühe Ausbildung von Strukturen im Universum. Die Atome verteilten sich nicht wie ein Gas homogen im verfügbaren Raum, sondern ballten sich lokal zu Anhäufungen zusammen. Diese Anhäufungen waren die Vorläufer der späteren Galaxien-Superhaufen. Dabei waren diese riesigen Materieansammlungen in sich weiter strukturiert – den späteren Galaxien-Haufen und Galaxien.

Man stellt sich vor, dass es in diesen Haufen durch dynamische Prozesse, das heißt durch die Bewegung der Atome in diesen Haufen, zu gravitativen Instabilitäten kam und in Folge dessen immer wieder Teilbereiche gravitativ kollabierten. Die Materie verdichtete sich in diesem kollabierten Material immer weiter, bis der Druck im Zentrum so hoch wurde, dass sich die Wasserstoffatome verbanden und Heliumatome bildeten – ein Stern begann zu strahlen.

Im Fachjargon spricht man von Wasserstofffusion und vom „Zünden“ des Sterns, wenn die Fusion einsetzt. Die fortlaufende Fusion wird oftmals als „brennen“ bezeichnet. Diese ersten Sterne sind nicht mit den heutigen Sternen vergleichbar, da sie überwiegend aus Wasserstoff und Helium bestanden und keine schweren Elemente enthielten. Man spricht bei diesen Sternen von der ersten Generation von Sonnen

Der Fusionsprozess in den Sternen wird auch Kernfusion genannt, da sich Atomkerne miteinander verbinden. Ist im Zentrum des Sterns der Wasserstoff vollständig zu Helium verbrannt, beginnt das Heliumbrennen und es bildet sich Kohlenstoff (C). Irgendwann ist das Helium verbraucht und das Kohlenstoffbrennen setzt ein. So setzt sich eine Kette fort, bei der eine ganze Reihe von immer schwereren Elementen bis hin zum Eisen gebildet werden. Elemente schwerer als Eisen, können nicht durch solche Fusionsprozesse gebildet werden.

Das heißt, 27 Elemente entstehen durch Fusionsprozesse in Sternen, denn Eisen hat die Ordnungszahl 27. Die weitern 65 Elemente bis hin zum Uran mit der Ordnungszahl 92 – und noch weiteren darüber hinaus – müssen durch andere Prozesse gebildet werden.

Der Urknall. Am Anfang war das Universum auf einen winzigen Punkt komprimiert. Kurz nach dem Urknall entstanden Strahlung und die Elemente Wasserstoff (H) und Helium (He)

Erster Zyklus der Sternentstehung. In diesen ersten Sternen werden aus H und He die schweren Elemente bis zum Eisen (Fe) gebildet.


Die erste Generation von Sternen explodiert in Supernovae, wobei Elemente gebildet werde, die schwerer als Fe sind.

Aus den Supernovae bilden sich Nebel, die ihrerseits die Geburtstätte neuer Sonnen darstellen. Hier beginnt der Zyklus der Sternentstehung von Neuem.


Viele Sterne explodieren am Ende ihres Lebenszyklus. Bei diesen Supernova genannten Explosionen (s. Abbildung 4c) werden hochenergetische Neutronen frei gesetzt. Geraten Atome in einen solchen Neutronenfluss, reagieren sie mit diesem unter Bildung schwererer Isotope desselben Atoms. Das bedeutet Eisen mit normalerweise 29 Neutronen besitzt plötzlich 30, 31, 32 oder noch sehr viel mehr Neutronen. Viele dieser Isotope sind nicht stabil und zerfallen sofort wieder radioaktiv.

Aus beispielsweise Eisen mit anomalen 38 Neutronen kann radiogen Kupfer entstehen, das schwerer ist als Eisen. Durch Neutroneneinfang können also aus leichten Elementen schwere produziert werden, bis hin zu Uran und darüber hinaus. Allerdings sind die Transurane nicht stabil. Als Reste von Supernova-Explosionen bleiben Nebel aus Gas und Staub übrig (s. Abbildung 4d), aus denen sich eine neue, zweite Generation von Sternen bilden kann.


Das musste ich einfach reinstellen :) .respekt: danke schön XD^^

:salam:

:masch: bist du wirrklich 11 jahre.

ich würde nicht mal so etwas reinposten können.
ich werde es mal lesen wenn ich zeit habe.

.respekt:

:wasalam:

:salam:

:masch: auch so ein schlauer wie der Vater :hehe:

Selten, dass sich 11-Jährige für Naturwissenschaften interessieren

:wasalam:

Zitat von Zainab al-Kubra

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:salam:

:masch: auch so ein schlauer wie der Vater :hehe:

Selten, dass sich 11-Jährige für Naturwissenschaften interessieren

:wasalam:

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salam,

Mein Sohn ist wirklich ein neugieriger Junge und so Gott will, wird er eines Tages studieren und dann vielmehr zu sagen haben. Er träumt halt eben genauso viel wie ich von den Sternen....naja, wie der Vater so der Sohn halt!

Zitat von Zainab al-Kubra

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:salam:

:masch: auch so ein schlauer wie der Vater :hehe:

Selten, dass sich 11-Jährige für Naturwissenschaften interessieren

:wasalam:

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salam,

danke schön ja und es stimmt ich bin wie mein baba


hehehehe

:salam:

Mashallah,

Du und dein Vater, Ihr beide harmoniert sehr gut zusammen.

Ich glaube so wie das Meer Wellen schlägt so schlägt euer Herz füreinander!

Und was ich glaube ist das wenn du dein Vater lächeln siehst, deine Augen funkeln tun, wie ein feingeschliffener Diamant welcher So rein erscheint das sich die ganze Außenwelt in ihm spiegeln könnte.

Sei froh das du ihn hast Mahdi

Mashallah :hehe: :zwinker:

:wasalam:

Zitat von HamudyJnoub

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:salam:

Mashallah,

Du und dein Vater, Ihr beide harmoniert sehr gut zusammen.

Ich glaube so wie das Meer Wellen schlägt so schlägt euer Herz füreinander!

Und was ich glaube ist das wenn du dein Vater lächeln siehst, deine Augen funkeln tun, wie ein feingeschliffener Diamant welcher So rein erscheint das sich die ganze Außenwelt in ihm spiegeln könnte.

Sei froh das du ihn hast Mahdi

Mashallah :hehe: :zwinker:

:wasalam:

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salam

Das war wirklich sehr Lieb gesagt von dir Bruder!
Mein Sohn ist mein ein und alles, er hört auf mich und er will so sein wie ich.
Ich danke Allah sehr dafür das er da ist, als er zur Welt kam hat Allah Taala mir die ganze Welt geschenkt.
Aber ich denke das auch deine Eltern mit dir sehr zufrieden sein müssen!