Wenn Sie mich „oot and aboot“ sagen hören, wissen Sie, dass ich Kanadier bin. Und wir Kanadier sind an ein bisschen Kälte gewöhnt. Okay, viel Kälte. Hier an der Westküste ist es nicht so schlimm, aber die Leute aus Winnepeg können Temperaturen ertragen, die kälter sind als die der Marsoberfläche. Ernsthaft, wer lebt so?
Und an einem dieser kalten Tage, selbst an einem klaren, sonnigen Tag, ist die Sonne sinnlos und wertlos. Wenn die klirrende Kälte Ihre Finger und Zehen betäubt, ist es, als ob die Sonne selbst kalt geworden wäre und all die Freude und das Glück in der Welt verloren haben. Und lass mich nicht mit dem Regen anfangen. Klar, ich muss mehr tropische Ferien machen.
Aber wir wissen, dass die Sonne überhaupt nicht kalt ist, es ist nur so, dass sich die Atmosphäre um Sie herum kalt anfühlt. Die Sonnenoberfläche hat immer die gleichen milden 5.500 Grad Celsius. Nur um Ihnen eine Perspektive zu geben, das ist heiß genug, um Eisen und Nickel zu schmelzen. Sogar Kohlenstoff schmilzt bei 2500 C. Keine Frage also, die Sonne ist heiß.
Die Sonne – Es ist ziemlich heiß. Bildnachweis: NASA/SDO.
Und Sie wissen, dass die Sonne heiß ist, weil sie hell ist. Es gibt tatsächlich Photonen, die von der Sonne mit verschiedenen Wellenlängen strömen, von Radio, Infrarot, durch das sichtbare Spektrum und ins Ultraviolett. Es gibt sogar Röntgenphotonen, die von der Sonne schießen.
Wenn die Sonne kühler wäre, würde sie röter aussehen, genau wie ein kühlerer roter Zwergstern, und wenn die Sonne heißer wäre, würde sie blauer erscheinen. Aber könnten Sie einen Stern haben, der kühler oder sogar regelrecht kalt ist?
Die Antwort ist ja, Sie müssen nur bereit sein, Ihre Definition dessen, was ein Stern ist, zu erweitern.
Nach der normalen Definition ist ein Stern eine Ansammlung von Wasserstoff, Helium und anderen Elementen, die durch gegenseitige Schwerkraft zusammengekommen sind. Der starke Gravitationsdruck all dieser Masse erhöhte die Temperaturen im Kern des Sterns so weit, dass Wasserstoff zu Helium verschmolzen werden konnte. Bei dieser Reaktion wird mehr Energie freigesetzt, als benötigt wird, wodurch die Sonne Energie abgibt.
Der kühlste mögliche Rote Zwergstern, einer mit nur 7,5% der Sonnenmasse, wird immer noch eine Temperatur von etwa 2.300 °C haben, etwas weniger als der Schmelzpunkt von Kohlenstoff.
Aber wenn ein Stern nicht genug Masse hat, um eine Fusion zu zünden, wird er zu einem Braunen Zwerg. Es wird durch die mechanische Wirkung all dieser Masse erwärmt, die sich nach innen komprimiert, aber es ist kühler. Durchschnittliche Braune Zwerge werden etwa 1.700 ° C haben, was eigentlich immer noch sehr heiß ist. Wie geschmolzener Stein heiß.
Die Konzeption dieses Künstlers illustriert den Braunen Zwerg namens 2MASSJ22282889-431026. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Braune Zwerge können tatsächlich viel kühler werden. Eine neue Klasse dieser „Sterne“ wurde vom WISE-Weltraumobservatorium entdeckt, die bei 300 Grad beginnen und bis auf etwa 27 Grad oder Raumtemperatur sinken. Das bedeutet, dass es Sterne gibt, die Sie anfassen können.
Aber Sie könnten es nicht, denn sie hätten immer noch mehr als das Dutzendfache der Masse des Jupiter und würden Ihnen mit ihrer intensiven Schwerkraft den Arm abreißen. Und sowieso haben sie keine feste Oberfläche. Nein, man kann sie nicht wirklich anfassen.
Das ist ungefähr so kalt, wie Sterne heute im Universum werden.
Aber wenn Sie bereit sind, sehr, sehr geduldig zu sein, ist es eine andere Geschichte. Unsere eigene Sonne wird irgendwann keinen Treibstoff mehr haben, sterben und zu einem Weißen Zwerg werden. Es beginnt heiß, aber im Laufe der Äonen wird es abkühlen und schließlich die gleiche Temperatur wie das Hintergrundniveau des Universums erreichen – nur wenige Grad über dem absoluten Nullpunkt. Astronomen nennen diese schwarzen Zwerge.
Wir reden hier über eine lange, lange Zeit, obwohl in den 13,8 Milliarden Jahren, die das Universum existiert, kein Weißer Zwerg genug Zeit hatte, um sich signifikant abzukühlen. Tatsächlich würde es ungefähr eine Billiarde Jahre dauern, bis man sich auf wenige Grad der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlungstemperatur nähert.
Podcast (Audio): Herunterladen (Dauer: 4:58 — 2,2 MB)
Abonnieren: Apple-Podcasts | RSS
Podcast (Video): Herunterladen (Dauer: 5:00 — 65,5 MB)
Abonnieren: Apple-Podcasts | RSS
