Sonne: Fusionsprozesse genau rekonstruiert

[astronews.com Redaktion]

Unsere Sonne erzeugt ihre Energie durch eine Abfolge von Fusionsprozessen, bei denen Wasserstoff in Helium umgewandelt wird. Dabei werden auch Neutrinos frei, die sich - mit erheblichem Aufwand - nachweisen lassen, etwa mit dem Borexino-Experiment in Italien. Eine Analyse der Daten ergab nun, dass unsere Sonne offenbar tatsächlich so funktioniert, wie man sich das vorgestellt hatte. (26. Oktober 2018)

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[pauli]

Dies zeigt, dass die Sonnentätigkeit seit mindestens hunderttausend Jahren unverändert ist, denn das Sonnenlicht braucht etwa diese Zeitspanne, um die Energieproduktionszone im Sonneninneren zu verlassen,

Wieso das denn?

[FrankSpecht]

Weil die im Sonnenzentrum erzeugten Photonen aufgrund der hohen Dichte und Temperatur immer wieder von Atomen absorbiert und wieder emittiert werden. Sie werden also quasi dauernd gebremst.
So braucht ein Photon aus der Kernfusionszone zwischen 100.000 und 1.000.000 Jahren, bis es an die Oberfläche (Photosphäre) gelangt und dort seinen ungestörten Weg fortsetzen kann.
Von der Photosphäre bis zur Erde braucht das Photon dann nur noch 8 Minuten.

[ralfkannenberg]

Weil die im Sonnenzentrum erzeugten Photonen aufgrund der hohen Dichte und Temperatur immer wieder von Atomen absorbiert und wieder emittiert werden. Sie werden also quasi dauernd gebremst.
So braucht ein Photon aus der Kernfusionszone zwischen 100.000 und 1.000.000 Jahren, bis es an die Oberfläche (Photosphäre) gelangt und dort seinen ungestörten Weg fortsetzen kann.
Von der Photosphäre bis zur Erde braucht das Photon dann nur noch 8 Minuten.

Hallo zusammen,

vielleicht sollte man auch einmal bedenken, dass wenn man in einer Höhle auf der Erde ein Licht anzündet und somit Photonen aussendet, diese nie an der Erdoberfläche ankommen.

Vom Inneren der Sonne dauert es zwar auch seine Zeit, aber wenigstens gelangen sie schliesslich an die Sonnenoberfläche.


Freundliche Grüsse, Ralf

[Herr Senf]

Sind es dieselben Photonen "Lichtphotonen" passieren passives Medium oder "Hitzephotonen" die "abgebaut" werden auf 5778 K ?

[FrankSpecht]

Sind es dieselben Photonen

Ich denke "Nein". Photonen werden absorbiert, damit steckt ihre Energie im absorbierenden Atom (genauer: ein Elektron ist auf eine niedrigere Bahn gesprungen).
Damit ist das erzeugte Photon weg.
Aber bald danach springt das soeben angeregte Elektron wieder auf seine ursprüngliche höhere Bahn zurück und gibt Energie in Form eines neuen Photons (Gammaquant) frei.

"Lichtphotonen" passieren passives Medium oder "Hitzephotonen" die "abgebaut" werden auf 5778 K ?

Zunächst einmal werden die Photonen im Sonnenzentrum als hochenergetische Gammaquanten erzeugt. Das zumindest legen die dominanten Prozesse (CNO-Zyklus und Proton-Proton-Kette) nahe.
D.h. die erzeugten Gammaquanten werden auf ihrem Weg zur Oberfläche über hundert Tausende von Jahren durch Stöße langsam ihrer Energie beraubt und enden zumeist als niedrigenergetische Photonen, von denen wir einen Großteil im sichtbaren Spektrum erleben.

Somit beantwortet sich deine Frage

""Hitzephotonen" die "abgebaut" werden auf 5778 K ?

mit "Ja".

[Bernhard]

Ich denke "Nein". Photonen werden absorbiert, damit steckt ihre Energie im absorbierenden Atom (genauer: ein Elektron ist auf eine niedrigere Bahn gesprungen).
Damit ist das erzeugte Photon weg.

Das gilt AFAIK nur zum Teil für die Photosphäre, denn die Sonne besteht ja vorwiegend (und inbesondere in den tieferen Schichten) aus Plasma. Die Photonen verlieren ihre Energie damit vorwiegend durch Compton-Streuung.

[Herr Senf]

99% der Energie erzeugt die Sonne durch den pp-Prozeß.
In Sternen 1,5 bis 2x schwerer als die Sonne dürfte der CNO-Prozeß überwiegen.

Das Borexino-Labor hat jetzt erstmals CNO-Neutrinos von der Sonne nachgewiesen
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2934-0

ein Bild dazu Grüße Dip