Sonnenalter
4,6 Milliarden Jahre
Basiswissen
Die Sonne und die restlichen Planeten in unserem Sonnensystem sind vor rund 4,6 Milliarden aus einer Urnebel entstanden. Zu dieser Zahl gelangt man unter anderem über eine Abschätzung des Verhältnisses von Protonen zu Alphateilchen in der Sonne. Da sich im Sonnenkern Protonen mit recht genau bekannter Rate in Alphateilchen uwmandeln, kann man aus dem heutigen Verhältnis und der Annahme eines Verhältnisses bei der Entstehung ähnlich wie bei einer radiometrischen Altersbestimmung auf das Sonnenalter zurückrechnen[1].
Historisch: Thomsons Sonnenalter
Der Physiker William Thomson, später Lord Kelvin (1824 bis 1907) wußte noch nichts von radioaktiven Prozessen. Als Quelle der Sonnenwärme nahm er Einschläge von Meteroriten an[2]. Wenn Meteoriten mit großer Geschwindigkeit auf einen anderen Himmelskörper prallen, wandelt sich ihre (enorm große) Bewegungsenergie, das heißt ihre kinentische Energie, letztendlich weitgehend in Wärme um. Stürzt ein Himmelskörper mit hoher Geschwindigkeit auf die Sonne, so wird sich seine kinetisch Bewegungsenergie Ekin=½mv²[3] am Ende vollständig in Wärme umgewandelt haben. Duruch häufige solche Impakt-Ereignisse, so Thomson, würde die Sonne heiß gehalten.
Fußnoten
- [1] Carsten Bresch: Zwischenstufe Leben. Evolution ohne Ziel? Piper, München 1977. ISBN 3-492-02270-7. Seite 41.
- [2] Noch im 19ten Jahrhundert nahm der Physik William Thomson an, dass die Wärme der Sonne aus Meteoriteneinschlägen stammt. Er kam damit auf ein Alter im Bereich von Millionen von Jahren. Verblüffend ist Thomsons Selbstsicherheit, dass sein Ansatz korrekt ist. Er schreibt: "That some form of the meteorite theory is certainly the true and complete explanation of solar heat and can scarcely be doubted […]". In: William Thomson: On the Age of the Sun’s Heat. MacMillan magazine Vol.V, pp. 388-393, Nov. 1861-Apr. 1862, Cambridge: MacMillan and Co. Siehe auch Impakt [Aufprall] ↗
- [3] Wenn ein kleiner Meteorit von einer Masse von 2 kg mit einer Geschwindigkeit von 50 Kilometern pro Sekunde auf die Erde aufschlägt, so hatte er direkt beim Impakt eine kinetische Energie von ½·2kg·(50000·m/s)². Das gibt ausgerechnet 2500000000 Joule oder 2500 Megajoule oder 2,5 Gigajoule. Zum Vergleich: geht man von einer spezifischen Wärmekapazit von Wasser von rund 4,2 Kj/kg und einer Verdampungswärme von rund 2257 kJ/kg aus, dann würde die Impakt-Energie des Meteoriten genügen, um 964 Kilogramm Wasser von 20 °C direkt zu verdampfen. Alleine diese schlagartige Entstehung von Wasserdampf könnte durch die damit verbundene Ausdehnung des Volumens eine verheerende Wirkung haben. Siehe auch Fallenergie ↗