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Alles verschlingender Gigant

Wenn die Sonne zum Roten Riesen wird

In rund fünf Milliarden Jahren ist die Sonne knapp eineinhalbmal größer als heute, ihre Leuchtkraft ist gut 80 Prozent höher als heute. Im umgebenden Sonnensystem hat sich die habitable Zone deutlich nach außen verlagert. Sie liegt nun im Bereich von 1,29 bis 1,86 astronomischen Einheiten – und damit etwa auf Höhe des Mars. Der Rote Planet könnte nun einen zweiten Frühling erleben.

Roter Riese
Im Roten Riesen findet die Kernfusion in einer Schale um den Kern herum statt. © ESO

Brennstoffwechsel im Kern

Doch auch dies ist nur vorübergehend, denn nun bahnt sich eine grundlegende Veränderung an: Im Kern der Sonne ist der Wasserstoffvorrat verbraucht, er besteht nun fast nur noch aus Helium. Die Kernfusion in diesem innersten Bereich des Sterns versiegt. Dadurch fehlt der Gegendruck zur nach innen wirkenden Gravitation und das Sonneninnere wird noch stärker komprimiert.

Jetzt setzt die nächste Phase der Kernfusion ein: Der Druck ist nun so hoch, dass auch der Wasserstoff in der den Kern umgebenden Schale zu fusionieren beginnt. Dieses Wasserstoff-Schalenbrennen verdoppelt die Leuchtkraft der Sonne und erzeugt einen Strahlungsdruck, der ihre äußeren Hüllen verstärkt nach außen treibt – sie beginnt, sich aufzublähen. Unser Stern wird zum gelben Unterriesen, wächst aber stetig weiter.

Die Sonne wird zum Roten Riesen

In knapp sieben Milliarden Jahren – die Sonne ist nun etwa 11,6 Milliarden Jahre alt – ist ihre Oberflächentemperatur auf nur noch rund 3.000 Grad abgesunken. Sie erscheint dadurch rot statt gelb. Gleichzeitig bläht sie sich mit wachsender Geschwindigkeit auf und wird immer größer. Die Sonne ist zum Roten Riesen geworden. „Nach rund zwölf Milliarden Jahren der langsamen Entwicklung geschieht der finale Weg entlang des Rote-Riesen-Asts sehr schnell“, erklärt Robert Smith von der University of Sussex.

Die Sonne wächst immer weiter, gleichzeitig verliert sie immer mehr Material aus ihrer äußeren Hülle in Form eines starken Sonnenwinds. Ihre Masse nimmt dadurch um rund ein Drittel ab. Die Erde ist zu diesem Zeitpunkt bereits ein mehr als 2.000 Grad heißer Glutball: Ihre Oberfläche ist von einem globalen Magmaozean bedeckt und ihre Atmosphäre wurde vom starken Sonnenwind fast vollständig weggerissen. Die Sonne steht als gigantischer Roter Ball über dem Horizont und nimmt dabei schon gut ein Drittel des gesamten Himmels ein.

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Werden die Planeten überleben?

Für Merkur, Venus, und Erde beginnt nun ein Wettlauf ums Überleben. Denn während die Sonne sich immer weiter aufbläht, werden sie gleichzeitig vom starken Sonnenwind und der sinkenden Sonnenmasse nach außen geschoben, ihre Bahnen verlagern sich vom Roten Riesen weg. Verläuft diese Verlagerung ihres Orbits schneller als die unerbittlich fortschreitende Expansion der Sonne, haben sie eine Chance, die Rote-Riesen-Phase des Sterns zu überstehen.

Doch Merkur und Venus schaffen es nicht: Kurz vor dem Höhepunkt der Rote-Riesen-Phase beschleunigt sich das Wachstum der Sonne immer mehr. „Der solare Radius bewegt sich innerhalb von nur fünf Millionen Jahren durch das innere Sonnensystem“, sagt Smith. „Der Rote Riese wird dabei erst den Merkur verschlingen, dann auch die Venus.“

Was aber ist mit der Erde?

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Wenn die Sonne stirbt
Wie wird unser Sonnensystem enden?

Die Sonne heute
Ein Stern in der Mitte seines Lebens

Eine Welt ohne Wälder
Der Anfang vom Ende unseres Planeten

Das Ende des Lebens
Als wenn die Evolution rückwärts laufen würde

Wüstenplanet Erde
Der blaue Planet wird braun

Alles verschlingender Gigant
Wenn die Sonne zum Roten Riesen wird

Und die Erde?
Wird unser Planet überleben?

Was bleibt?
Das Ende der Sonne und des Sonnensystems

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