Die Sonne ist das größte und massereichste Objekt im Sonnensystem, aber sie ist nur ein mittelgroßer Stern unter den Hunderten von Milliarden von Sternen in der Milchstraßengalaxie.
Radius, Durchmesser & Umfang
Die Sonne ist eine nahezu perfekte Kugel. Ihr Äquatorialdurchmesser und ihr Polardurchmesser unterscheiden sich nur um 10 km (6,2 Meilen). Der mittlere Radius der Sonne beträgt 432.450 Meilen (696.000 Kilometer), was ihren Durchmesser auf etwa 864.938 Meilen (1,392 Millionen km) bringt. Man könnte 109 Erden quer über das Gesicht der Sonne aufreihen. Der Umfang der Sonne beträgt etwa 4.366.813 km (2.713.406 Meilen).
Sie mag das größte Ding in dieser Gegend sein, aber im Vergleich zu anderen Sternen ist die Sonne nur durchschnittlich. Beteigeuze, ein Roter Riese, ist etwa 700 Mal größer als die Sonne und rund 14.000 Mal heller.
„Wir haben Sterne gefunden, die im Durchmesser 100 Mal größer sind als unsere Sonne. Diese Sterne sind wirklich riesig“, sagt die NASA auf ihrer SpacePlace-Website. „Wir haben auch Sterne gesehen, die nur ein Zehntel der Größe unserer Sonne haben.“
Wäre die Sonne hohl, bräuchte man laut dem NASA-Sonnenforscher C. Alex Young etwa eine Million Erden, um sie auszufüllen.
Es ist möglich, dass die Sonne noch größer ist als bisher angenommen. Xavier Jubier, ein Ingenieur und Sonnenfinsternisforscher, erstellt detaillierte Modelle von Sonnen- und Mondfinsternissen, um genau zu bestimmen, wo der Schatten des Mondes während der Sonnenfinsternis fallen würde. Doch als er tatsächliche Fotos und historische Beobachtungen mit den Modellen abglich, stellte er fest, dass präzise Finsternisformen nur dann Sinn machen, wenn er den Radius der Sonne um einige hundert Kilometer nach oben skaliert.
Auch Missionen wie das Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA und Messungen der inneren Planeten vor der Sonne verfeinern den Radius des Sterns nicht so genau wie gewünscht.
„Es ist schwieriger als man denkt, einfach ein Lineal auf diese Bilder zu legen und herauszufinden, wie groß die Sonne ist – es gibt nicht genug Präzision, um das festzunageln“, sagte NASA-Forscher Ernie Wright gegenüber Space.com. „Ähnlich verhält es sich mit den Merkur- und Venus-Transits, es stellt sich heraus, dass es nicht ganz so präzise ist, wie man es gerne hätte.“
Wright sagte, dass verschiedene Arbeiten, die eine Vielzahl von Methoden verwenden, Ergebnisse hervorgebracht haben, die sich um bis zu 930 Meilen (1.500 km) unterscheiden.
Das könnte ein Problem sein, wenn Sie planen, die Ränder der nächsten Sonnenfinsternis zu umfahren.
„Für die meisten Menschen, ja, es ist nicht wirklich wichtig; es wird nicht alles ändern“, sagte Jubier. „Aber je näher man an den Rand des Pfades kommt, desto mehr Risiko geht man ein.“
Masse und Volumen
Das Gesamtvolumen der Sonne beträgt 1,4 x 1027 Kubikmeter. In die Sonne würden etwa 1,3 Millionen Erden passen. Die Masse der Sonne beträgt 1,989 x 1030 Kilogramm, etwa das 333.000-fache der Masse der Erde. Die Sonne enthält 99,8 Prozent der Masse des gesamten Sonnensystems, was die Astronomen Imke de Pater und Jack J. Lissauer, Autoren des Lehrbuchs „Planetenwissenschaften“, dazu veranlasst, das Sonnensystem als „die Sonne plus einige Trümmer“ zu bezeichnen.
Aber das Gewicht der Sonne ist nicht konstant. Im Laufe der Zeit hat der Sonnenwind Teilchen und damit Masse vom Stern weggetragen. Laut „Bad Astronomer“ Phil Plait verliert die Sonne durchschnittlich 1,5 Millionen Tonnen Material pro Sekunde an den Sonnenwind.
Im Herzen des Sterns wird derweil Masse in Energie umgewandelt. Im Kraftwerk des Sterns werden laut Plait jede Sekunde mehr als 4 Millionen Tonnen Sonnenmaterial in Energie umgewandelt.
Gesamt schätzt Plait, dass die Sonne im Laufe ihrer 4,5 Milliarden Jahre währenden Lebenszeit insgesamt 1024 Tonnen Material verloren hat, also mehr als das 100-fache der Masse der Erde. Das klingt zwar nach viel, ist aber nur etwa 0,05 Prozent der Gesamtmasse des Sterns.
Gelber Zwerg
Die Sonne wird als G-Typ-Hauptreihenstern, oder G-Zwergstern, oder ungenauer, als gelber Zwerg, klassifiziert. Eigentlich ist die Sonne – wie andere Sterne vom G-Typ – weiß, erscheint aber durch die Erdatmosphäre gelb.
Sterne werden im Allgemeinen größer, wenn sie älter werden. In etwa 5 Milliarden Jahren, so vermuten Wissenschaftler, wird die Sonne beginnen, den gesamten Wasserstoff in ihrem Zentrum zu verbrauchen. Die Sonne wird sich zu einem Roten Riesen aufblähen und sich über die Umlaufbahn der inneren Planeten, einschließlich der Erde, hinaus ausdehnen. Das Helium der Sonne wird heiß genug werden, um zu Kohlenstoff zu verbrennen, und der Kohlenstoff wird sich mit dem Helium verbinden, um Sauerstoff zu bilden. Diese Elemente werden sich im Zentrum der Sonne sammeln. Später wird die Sonne ihre äußeren Schichten abwerfen, einen planetarischen Nebel bilden und einen toten Kern zurücklassen, der hauptsächlich aus Kohlenstoff und Sauerstoff besteht – ein sehr dichter und heißer Weißer Zwergstern, etwa so groß wie die Erde.
Während die Sonne in den meisten Aspekten typisch ist, hat sie eine Eigenschaft, die sie von den meisten Sternen abhebt – sie ist ein Einzelgänger. Die meisten Sterne haben einen Begleiter, manche sind Teil eines Dreifach- oder sogar eines Vierfachsystems.
Aber vielleicht war sie nicht immer ein Einzelstern. Neue Forschungen legen nahe, dass alle Sterne mit einem Begleiter begonnen haben könnten. Der Begleiter der Sonne könnte ein breiter Doppelstern gewesen sein, der bis zu 17-mal weiter von der Sonne entfernt ist als Neptun und daher leichter abgestreift werden kann.
„Die Idee, dass viele Sterne mit einem Begleiter entstehen, wurde schon früher vorgeschlagen, aber die Frage ist: wie viele?“, sagte die Erstautorin der Studie, Sarah Sadavoy, eine NASA Hubble-Fellow am Smithsonian Astrophysical Observatory, in einer Erklärung. „Basierend auf unserem einfachen Modell sagen wir, dass fast alle Sterne mit einem Begleiter entstehen.“
Zusätzliche Berichterstattung von Nola Taylor Redd, Space.com-Mitarbeiterin