Sie wissen vielleicht, dass die Sonne hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht. Haben Sie sich jemals gefragt, was mit den anderen Elementen in der Sonne ist? In der Sonne wurden etwa 67 chemische Elemente nachgewiesen. Ich bin sicher, Sie wundern sich nicht, dass Wasserstoff mit über 90% der Atome und über 70% der Sonnenmasse das am häufigsten vorkommende Element ist. Das am zweithäufigsten vorkommende Element ist Helium, das knapp 9% der Atome und etwa 27% der Masse ausmacht. Es gibt nur Spuren anderer Elemente, einschließlich Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Silizium, Magnesium, Neon, Eisen und Schwefel. Diese Spurenelemente machen weniger als 0,1 Prozent der Sonnenmasse aus.
Die Sonne fusioniert ständig Wasserstoff zu Helium, aber erwarten Sie nicht, dass sich das Verhältnis von Wasserstoff zu Helium bald ändern wird. Die Sonne ist 4,5 Milliarden Jahre alt und hat etwa die Hälfte des Wasserstoffs in ihrem Kern in Helium umgewandelt. Es hat noch ungefähr 5 Milliarden Jahre Zeit, bis der Wasserstoff ausgeht. In der Zwischenzeit bilden sich im Kern der Sonne Elemente, die schwerer als Helium sind. Sie bilden sich in der Konvektionszone, der äußersten Schicht des Sonneninneren. Die Temperaturen in dieser Region sind so kalt, dass die Atome genug Energie haben, um ihre Elektronen zu halten. Dadurch wird die Konvektionszone dunkler oder undurchsichtiger, wodurch Wärme eingefangen wird und das Plasma vor Konvektion zu kochen scheint. Die Bewegung transportiert Wärme zur untersten Schicht der Sonnenatmosphäre, der Photosphäre. Energie in der Photosphäre wird als Licht freigesetzt, das sich durch die Sonnenatmosphäre (Chromosphäre und Korona) bewegt und in den Weltraum gelangt. Licht erreicht die Erde ungefähr 8 Minuten nachdem es die Sonne verlassen hat.
Hier ist eine Tabelle, in der die Elementzusammensetzung der Sonne aufgeführt ist, die wir aus der Analyse ihrer spektralen Signatur kennen. Obwohl das Spektrum, das wir analysieren können, aus der solaren Photosphäre und Chromosphäre stammt, glauben Wissenschaftler, dass es bis auf den Solarkern für die gesamte Sonne repräsentativ ist.
Element | % der gesamten Atome | % der Gesamtmasse |
Wasserstoff | 91,2 | 71,0 |
Helium | 8.7 | 27.1 |
Sauerstoff | 0,078 | 0,97 |
Kohlenstoff | 0,043 | 0,40 |
Stickstoff | 0,0088 | 0,096 |
Silizium | 0,0045 | 0,099 |
Magnesium | 0,0038 | 0,076 |
Neon | 0,0035 | 0,058 |
Eisen | 0,030 | 0,014 |
Schwefel | 0,015 | 0,040 |
Quelle: NASA - Goddard Space Flight Center
Wenn Sie andere Quellen konsultieren, werden Sie feststellen, dass die prozentualen Werte für Wasserstoff und Helium um bis zu 2% variieren. Wir können die Sonne nicht besuchen, um sie direkt zu untersuchen, und selbst wenn wir könnten, müssten Wissenschaftler immer noch die Konzentration von Elementen in anderen Teilen des Sterns abschätzen. Diese Werte sind Schätzungen, die auf der relativen Intensität der Spektrallinien basieren.