Warum kann die Sonne nicht schmelzen?
Die Sonne ist der Zentralkörper des Sonnensystems, der vor ungefähr 4,5 Milliarden Jahren entstanden ist. Auf ihr ist kein Leben möglich, da die Oberflächentemperatur ungefähr 5.700 °C beträgt, im Kern sind es sogar unglaubliche 15 Millionen °C.
Die enorme Hitze der Sonne kann nicht nur Eiswürfel schmelzen, die dann einfach verschwinden. Warum passiert das nicht mit der Sonne selbst?
Die Sonne ist nicht wie ein Eiswürfel, sie besteht nicht aus festem oder flüssigem Material, sondern aus glühendem Gas, genauer gesagt aus Plasma. Das ist ein besonderer Zustand von Materie, bei dem die Atome so viel Energie haben, dass ihre Elektronen ständig wild herumschwirren.
Bei der Sonne gibt es absolut nichts Festes, was schmelzen könnte. Stattdessen brennt sie nicht wie Holz, sondern erzeugt Wärme und Licht durch Kernfusion: Im Inneren werden Wasserstoffkerne zu Helium verschmolzen, und dabei entsteht Energie.
vereinfachte Funktionsweise der Sonne
Wenn man sich die Sonne wie einen riesigen Sandkasten vorstellt, dann ist jedes Sandkorn ein Wasserstoff-Teilchen (H). Diese Teilchen sind ständig in Bewegung und stehen unter Druck (drücken sich fest zusammen).
Wenn zwei Sandkörner ganz fest zusammenstoßen, verschmelzen sie und werden zu einem größeren Sandkorn — dabei geben sie ganz viel Energie ab, wie ein kleines Feuerwerk. Das „Feuerwerk“ kann der Mensch als Licht und Wärme wahrnehmen.
Dieser Vorgang läuft äußerst langsam ab, nur sehr wenige Male am Tag. Deshalb kann die Sonne schon seit über 4 Milliarden Jahren Energie erzeugen und wird das wohl noch weitere 5 Milliarden Jahre tun, bevor ihr „der Sand“ ausgeht.
Fazit: Die Sonne „schmilzt“ nicht, sie „verbraucht“ sich, aber sehr, sehr langsam.
die Bindungsenergie der Atomkerne
Die Verschmelzung der Sandkörner (das Zusammenpressen von Atomen) erzeugt mehr Energie, als bei dem Zusammenstoß an Energie hineingeflossen ist.
Dieser physikalische Effekt steckt in der berühmten Formel E=mc² von Einstein.
Bei der Kernfusion werden leichte Atomkerne z. B. Wasserstoffisotope so dicht zusammengebracht, dass sie trotz ihrer elektrischen Abstoßung (positiv geladene Protonen stoßen sich ab) so nah kommen, dass die starke Kernkraft sie „packen“ kann.
Diese starke Wechselwirkung ist enorm – sie bindet die Protonen und Neutronen fester zusammen als vorher. Die einzelnen leichten Kerne haben eine bestimmte Masse, die auch die Energie ihrer „losen“ Bindung enthält.
Der neu entstandene, schwerere Kern ist fester gebunden und hat deshalb weniger Masse als die Summe der Einzelteile. Die fehlende Masse ist aber nicht verschwunden, sondern wird in Energie umgewandelt – nach E=Δm⋅c² .
Diese frei werdende Energie kann größer sein als die Energie, die man braucht, um die Kerne so nah zu bringen, weil die Kernbindungsenergie pro Nukleon bei mittelschweren Kernen (z. B. Helium, Eisen) am höchsten ist.
Leichte Kerne „gewinnen“ also Bindungsenergie beim Zusammenschluss. Man muss aber erst eine gewaltige Energiemenge investieren um die elektrische Abstoßung zu überwinden – durch extrem hohe Temperaturen und Druck im Stern (Sonne) oder in einer Fusionsanlage.
Erst wenn die Kerne den Punkt erreichen, an dem die starke Kernkraft übernimmt, gibt es diesen Überschuss. Darum ist die „Startenergie“ hoch, aber die Endenergie noch höher.
Text: @Infokomposter / Bluesky – Bildquelle: CHUTTERSNAP / Unsplash
Geli
14. August 2025 @ 16:14
Für jeden verständlich geschrieben. Vieles war mir vorher nicht bekannt.