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Antike Astronomen dachten, die Sonne sei ein Feuerball, aber jetzt wissen Astronomen, dass es die Kernfusion im Kern der Sterne ist, die es ihnen ermöglicht, so viel Energie abzugeben. Werfen wir einen Blick auf die Bedingungen, die notwendig sind, um die Kernfusion in Sternen zu erzeugen, und einige der verschiedenen Kinder der Fusion, die weitergehen können.
Der Kern eines Sterns ist eine intensive Umgebung. Die Drücke sind enorm und die Temperaturen können über 15 Millionen Kelvin betragen. Aber das sind die Bedingungen, die Sie brauchen, damit die Kernfusion stattfinden kann. Sind diese Bedingungen im Kern eines Sterns erreicht, wandelt die Kernfusion in einem mehrstufigen Prozess Wasserstoffatome in Heliumatome um.
Um diesen Vorgang abzuschließen, werden zwei Wasserstoffatome zu einem Deuteriumatom verschmolzen. Dieses Deuteriumatom kann dann mit einem anderen Wasserstoff zu einem leichten Heliumisotop verschmolzen werden –3Er. Schließlich können zwei der Helium-3-Kerne miteinander verschmolzen werden, um ein Helium-4-Atom zu bilden. Diese ganze Reaktion ist exotherm und setzt eine enorme Energiemenge in Form von Gammastrahlen frei. Diese Gammastrahlen müssen die lange langsame Reise durch den Stern machen, absorbiert und dann von Atom zu Atom wieder emittiert werden. Dadurch wird die Energie der Gammastrahlen auf das sichtbare Spektrum gesenkt, das wir von der Oberfläche der Sterne strömen sehen.
Dieser Fusionszyklus ist als Proton-Proton-Kette bekannt und ist die Reaktion, die in Sternen mit der Masse unserer Sonne stattfindet. Wenn Sterne mehr als 1,5 Sonnenmassen haben, verwenden sie einen anderen Prozess namens CNO (Kohlenstoff-Stickstoff-Sauerstoff)-Zyklus. Dabei verschmelzen vier Protonen mit Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff als Katalysatoren.
Sterne können Energie emittieren, solange sie Wasserstoff als Brennstoff in ihrem Kern haben. Sobald dieser Wasserstoff aufgebraucht ist, werden die Fusionsreaktionen beendet und der Stern beginnt zu schrumpfen und abzukühlen. Einige Sterne verwandeln sich einfach in Weiße Zwerge, während massereichere Sterne den Fusionsprozess mit Helium und noch schwereren Elementen fortsetzen können.
Wir haben hier auf Universe Today viele Artikel über Sterne geschrieben. Hier ist ein Artikel über einen Star, der vor kurzem seine Fusionsreaktionen eingestellt , und hier ist ein Stern, der seine Fusionsreaktionen wieder entzündet .
Weitere Informationen zu Sternen finden Sie unter Hubblesites Pressemitteilungen über Stars , und hier ist die Sterne und Galaxien Homepage .
Wir haben mehrere Episoden von Astronomy Cast über Sterne aufgenommen. Hier sind zwei, die für Sie hilfreich sein könnten: Folge 12: Woher kommen Babystars? , und Folge 13: Wohin gehen Sterne, wenn sie sterben? ?
Verweise:
http://www.jet.efda.org/fusion-basics/what-is-fusion/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/procyc.html
http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/olson1/