Der Lebenszyklus von Sternen — Astronomie, 11–13 Jahre
Sterne verändern sich mit der Zeit und leuchten nicht für immer unverändert. Ihre Masse entscheidet, ob sie ruhig enden oder in einer gewaltigen Explosion.
Sterne haben Entwicklungsphasen
Ein Stern beginnt, wenn die Gravitation Gas in einer dichten, heißen Wolke sammelt. Während des größten Teils seines Lebens erzeugt er Energie, indem er in seinem Inneren Wasserstoffatome verbindet. Später verändert er sich, wenn der Brennstoff knapp wird. Kleine Sterne können zu weißen Zwergen werden; sehr massereiche können explodieren und einen Neutronenstern oder ein schwarzes Loch hinterlassen.
Warum verändern sich Sterne?
Ein Stern muss zwei Wirkungen ausgleichen: Die Gravitation zieht sein Material nach innen, während die Energie aus dem heißen Inneren nach außen drückt. Dieses Gleichgewicht kann sehr lange halten, doch der Wasserstoffvorrat ist nicht unendlich. Ändert es sich, dehnt sich der Stern aus, schrumpft oder explodiert. So erklären sich seine Entwicklungsphasen und Farben.
Die Zukunft eines sonnenähnlichen Sterns
Nehmen wir einen Stern mit ungefähr der Masse der Sonne. Zuerst verwandelt er Wasserstoff über Milliarden Jahre in Helium. Später wird er zu einem roten Riesen und stößt sein äußeres Gas ab. Der heiße Kern, der übrig bleibt, ist ein weißer Zwerg und kühlt langsam ab. Er explodiert nicht als Supernova, weil seine Masse dafür nicht ausreicht.
Größer bedeutet nicht länger leben
Es ist ein vernünftiger Gedanke, dass ein massereicher Stern länger lebt, weil er mehr Brennstoff besitzt. Tatsächlich verbraucht er ihn viel schneller: Sein heißeres Zentrum treibt die energieliefernden Reaktionen stärker an. Deshalb leuchten sehr massereiche Sterne hell, leben aber vielleicht nur einige Millionen Jahre, während kleinere viel länger bestehen.
Die Elemente in uns
Sterne bilden viele Elemente, die schwerer als Wasserstoff sind, etwa Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen. Wenn manche ihre äußeren Schichten abstoßen oder explodieren, verteilen sich diese Elemente im All und können in neue Sterne, Planeten und Lebewesen gelangen. Das Kalzium unserer Knochen und das Eisen im Blut entstanden in früheren Sternen.
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