Explodierte Sterne als Voraussetzung unserer Existenz

Explodierte Sterne als Voraussetzung unserer Existenz
Vortrag bei der AT V T uiskonia am 11.06.2005, 18 Uhr auf dem T uiskonenhaus
Autor Dr. Günter Schabacker
Der Mensch und auch andere Lebewesen sind chemische Fabriken im Kleinformat. Im Laufe seines
Lebens nimmt ein Mensch ca. 50 Tonnen Nahrung und 60.000 Liter Flüssigkeit auf. Bei Mensch und
Tier besteht die Chemie hauptsächlich aus dem Stoffwechsel. Neben Spurenelementen werden dazu
Substanzen umgesetzt, die Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel
enthalten. Das sind auch diejenigen Elemente, aus denen die Lebewesen bestehen. Wir kennen die
Substanzen unter den Begriffen wie Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße.
Das sind für uns lebenswichtige Stoffe. Die Elemente, aus denen diese Stoffe aufgebaut sind, sind
allerdings nur ein Bruchteil der Elemente, die wir im Laufe der Zeit kennen gelernt haben und im
„Periodischen System der Elemente" aufgelistet sind.
Es stellt sich nun die Frage: „Wo kommen diese Elemente eigentlich her und wie sind sie
entstanden?"
Dazu widmen wir unsere Aufmerksamkeit zunächst unserer Sonne. Sie ist ein riesiger und sehr heißer
Gasball, der hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht. An ihrer Oberfläche herrschen ca. 6000
Kelvin, in ihrem Zentrum 15 Millionen Kelvin. Der Druck im Zentrum der Sonne ist 300 Milliarden mal
größer als an der Erdoberfläche. An der Stelle, die wir als Oberfläche der Sonne erkennen, ist der
Druck geringer als das beste in einem irdischen Labor erzeugbare Vakuum.
BLS PDF Converter DEMO
Druck und Temperatur im Zentrum der Sonne bewirken, daß hier aus jeweils 4 Atomen Wasserstoff ein
Atom Helium erbrütet wird. Dabei wird unter Massenverlust nach der Einsteinformel
E = mc²
eine Riesenmenge Energie frei. (Beispiel: Die Energie der Hiroshima - Bombe entsprach der Masse
eines Gramms.) Man nennt diesen Vorgang auch „Kernverschmelzung". In irdischen Laboratorien
versucht man, diesen Vorgang letztlich als Ersatz zur Abhängigkeit vom Erdöl in den Griff zu bekommen.
Die natürliche Entwicklung in einem Stern bzw. einer Sonne geht nun so weiter, daß der Wasserstoff
allmählich verbraucht wird. Dadurch verändern sich die inneren Verhältnisse des Sterns auf eine Weise,
daß aus Helium fortlaufend immer schwerere Elemente erbrütet werden.
2 4 He  8 Be
8
Be + 4 He  12 C
12
C + 4 He  16 O
Die Folge der Kernverschmelzung sehen und fühlen wir bei unserer Sonne als Licht und
Wärme.
Das für uns sichtbare Licht von der Sonne ist weiß. Durch ein Prisma wird es in seine farbigen
Bestandteile zerlegt, das Spektrum. In der Natur vollbringen das die Regentropfen, es entsteht ein
Regenbogen. Deshalb nennt man die Farbfolge hinter dem Prisma auch Regenbogenfarben. Bei
genauerer Untersuchung des Sonnenspektrums erkennt man schwarze Linien, die zuerst von Joseph von
Fraunhofer (1787 - 1826) 1815 entdeckt wurden. Er hat 500 Linien sehen können. Heute ist man in der
Lage, 25.000 Fraunhofer - Linien nachzuweisen und 60 Elementen zuzuordnen. („Das Universum Tag
für Tag" 15. August; Länge des gesamten Spektrums 10,58 m.) Die Sonne ist in ihrer Entwicklung
jedoch noch nicht so weit, daß sie diese Elemente selbst erzeugen konnte, sondern sie müssen bei ihrer
Entstehung schon vorgelegen haben.
Die Sterne an unserem Nachthimmel sind nun nichts anderes als Sonnen unterschiedlichen Alters und
Größe. Man ist in der Lage, auch von diesen Sonnen Spektren aufzunehmen. Dabei findet man Sterne
mit unterschiedlichen Gehalten an schwereren Elementen. In den entfernteren Regionen des Weltalls
häufen sich dabei diejenigen Sterne, bei denen sich lediglich Wasserstoff und Helium nachweisen läßt.
Die eben erwähnten fernen Regionen des Weltalls sind ca. 10 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt, d.h.
sie zeigen uns, wie sie vor 10 Milliarden Jahren ausgesehen haben. Die heutigen Berechnungen für das
Alter des Weltalls betragen 13,7 Milliarden Jahre. Damit haben die ersten Sterne lediglich aus
Wasserstoff und Helium bestanden. Sterne mit schwereren Elementen sind also viel jünger.
Inzwischen weiß man, daß Sterne ihr natürliches Ende erreicht haben, wenn sie ihren Energievorrat an
Wasserstoff und Helium bis zur Bildung von Eisen aufgebraucht haben, weil aus der Verschmelzung von
Eisen mit Wasserstoff oder anderen Elementen keine Energie mehr freigesetzt werden kann, es müßte im
Gegenteil Energie aufgewendet werden. Dieses Ende manifestiert sich in einer gewaltigen Explosion, die
unter der Bezeichnung „Supernova" bekannt wurde.
BLS PDF Converter DEMO
Der bei einer Supernova entstehende Druck in Verbindung mit der freigesetzte Energie führt nun zur
Bildung von Elementen, die schwerer sind als Eisen. Alle vorhandenen und neu gebildeten Elemente
werden nun in den Weltraum geblasen und dienen nun als Grundstoff bei der Bildung neuer Sonnen und
Sonnensysteme.
Das bedeutet, bevor unser Sonnensystem entstanden ist, mußten sich vorher viele Sternexplosionen
ereignet haben, damit genügend Material für die Bildung unseres Sonnensystems und unserer Existenz
zur Verfügung stand.
Chemische Zusammensetzung der Sonnenmaterie (relative Häufigkeiten bezogen auf Wasserstoff,
geordnet nach steigender Atommasse) (Lexikon der Astronomie II, 241)
Element
Relative Häufigkeit
H2 %
Wasserstoff
Kohlenstoff
Stickstoff
Sauerstoff
Natrium
Magnesium
Silicium
Calcium
Chrom
Eisen
Nickel
1
5,2 x 10-4
1,0 x 10-4
1,0 x 10-3
2,0 x 10-6
2,3 x 10-5
2,8 x 10-5
1,4 x 10-6
2,3 x 10-7
3,0 x 10-6
8,3 x 10-7
100
5,2 x 10-2
1,0 x 10-2
0,1
2,0 x 10-4
2,3 x 10-3
2,8 x 10-3
1,4 x 10-4
2,3 x 10-5
3,0 x 10-4
8,3 x 10-5
Sternleiche
Weißer Zwerg
Neutronenstern
Schwarzes Loch
Zentrum der
Milchstraße
Ausgangsgröße
Aus ca. 1 Sonnenmasse
Masse > 1,4 Sonnenmassen
Masse > 3,2 Sonnenmassen
2 Millionen Sonnenmassen
Endgröße
Erddurchmesser
Durchmesser 10 km
Schwarzschildradius
< Durchmesser des Son
nensystems
Dichte
1 cm3  1 t
1 cm3  10 t
RS = 2GM/c2
RS = Schwarzschildradius oder Ereignishorizont
G = Gravitationskonstante (6,672 x 10-11 [m3 x kg-1 x s-2)
M = Masse des kollabierenden Körpers [kg]
c = Lichtgeschwindigkeit (3 x 108 [m x s-1])
Wer die erste Schöpfungsgeschichte des Alten Testaments kennt, könnte jetzt Veranlassung haben, sich
ein paar zusätzliche Gedanken zu machen.
BLS PDF Converter DEMO