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Was bleibt?

Das Ende der Sonne und des Sonnensystems

Kurz nachdem unser Planet zerstört ist, tritt auch die Sonne in eine neue Phase ein: In einem Alter von 12,33 Milliarden Jahren ist die Temperatur in ihrem Inneren auf rund 100 Millionen Grad angestiegen. Hitze und Druck sind nun so hoch, dass auch die Heliumatome in ihrem Kern beginnen, miteinander zu verschmelzen. Das Helium fusioniert zu Kohlenstoff. Gleichzeitig wirft unser Stern nun noch mehr von seiner äußeren Hülle ab und wird wieder deutlich kleiner und leichter.

Sternevolution
Die Entwicklung unserer Sonne nach Ende der Hauptreihenphase. © Szczureq /CC-by-sa 4.0

Ein Stern im Todeskampf

Doch dieses Heliumbrennen hält nicht lange an: Schon nach gut hundert Millionen Jahren ist auch der Heliumvorrat im Sonneninneren aufgebraucht. Weil die Sonne aber für den nächsten Fusionsschritt, das Kohlenstoffbrennen zu massearm ist, beginnt nun ihr Todeskampf. Die nachlassende Kernfusion führt dazu, dass ihr Inneres kollabiert, gleichzeitig stößt ein immer stärker werdender Sternenwind ihre nur noch lose gebundenen Gashüllen ab.

Unser Stern hat nun rund die Hälfte seiner Masse verloren und beginnt zu pulsieren. Bei diesem „Alterszittern“ kommt es zu Strahlenausbrüchen und einem abrupten Ausschleudern von immer mehr Hüllmaterial, bis schließlich der nackte Kern freiliegt. Dieser ist so stark komprimiert, dass er nur noch die Größe der Erde hat, aber 0,55 Sonnenmassen schwer ist.

Weißer Zwerg – mit oder ohne Planetarischem Nebel?

Damit ist nun aus der Sonne ein Weißer Zwerg geworden – der tote Rest eines Sterns. Obwohl die Kernfusion zum Erliegen kommt, ist die Leuchtkraft dieses Sternenrests noch 3.500 Mal höher als bei der heutigen Sonne – er strahlt hellweiß. Und nun? Lange war unklar, ob dieser solare Weiße Zwerg allein vor sich hin strahlen wird, bis er allmählich verlischt, oder ob er einen planetarischen Nebel erzeugen wird. Bei diesem farbenprächtigen Schauspiel regt die energiereiche Strahlung des Weißen Zwergs die umgebenden Gase zum Leuchten an.

Bisher waren sich die Astronomen nicht sicher, ob unsere Sonne ein solches Farbenspiel hinterlassen wird. „Die Modelle besagten, dass es unmöglich ist, weil ein Stern mit weniger als der doppelten Sonnenmasse einen zu schwach leuchtenden Planetarischen Nebel hinterlässt – er wäre nicht sichtbar“, erklärt Albert Zijlstra von der University of Manchester. Doch er und seine Kollegen fanden vor einigen Jahren heraus, dass sich Sternenkerne kurz vor Bildung des Weißen Zwergs stärker aufheizen als lange gedacht.

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Planetarische Nebel
So schön wie diese vier Planetarischen Nebel werden die Relikte der Sonne wohl nicht leuchten. © NASA/ESA, Hubble Heritage Team (STScI /AURA)

Was übrig bleibt

Für unsere Sonne heißt das: „Sie wird nach ihrem Ende gerade heiß genug sein, um ihr ausgeschleudertes Material zu ionisieren“, berichten die Forscher. „Die Sonne ist einer der masseärmsten Sterne, die noch einen Planetarischen Nebel produzieren können.“ Nur wenige Prozent weniger Masse und sie würde nach ihrem Ende einfach verlöschen. Stattdessen wird unser Heimatstern einen zumindest schwach sichtbaren Planetarischen Nebel hinterlassen – wenngleich einen eher schwach leuchtenden.

Ob die äußeren Planeten das Ende der Sonne überstehen werden, ist offen. Zwar wird sie der Rote Riese nicht verschlingen, aber die Schwerkraftturbulenzen und Ausbrüche der sterbenden Sonne könnten auch ihnen zusetzen. Astronomen haben schon mehrfach Weiße Zwerge beobachtet, die von einer dichten Staubscheibe aus Planetentrümmern umgeben sind. Sogar größere Reste stabiler Planetenkerne verbergen sich in einigen dieser Materialscheiben. Ob Mars, Jupiter und Co dieses Schicksal teilen werden, ist ungewiss.

In gut acht Milliarden Jahren liegt dort, wo einst das Sonnensystem mit seinen acht Planeten und unzähligen Zwergplaneten und Astroiden war, nur noch ein kleiner, immer kälter und dunkler werdender Weißer Zwerg. Um ihn herum glimmt schwach ein farbenfroher Gasnebel, der die letzten Überreste dieses einst florierenden Systems erhellt.

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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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