Die außergewöhnlichen Merkmale der Sonne

BEIM Lesen dieses Artikels steht die Sonne vielleicht bereits am Himmel, oder sie wird bald aufgehen. Ist der Sonnenschein denn so wichtig? Allerdings, da ohne die Sonnenstrahlung die Abermilliarden von Lebewesen auf der Erde — wir eingeschlossen — nicht existieren könnten. Die ganze Vielfalt des Lebens mit Millionen von Arten, angefangen vom Einzeller bis zu den gigantischen Walen, gäbe es dann nicht mehr.

Es stimmt, daß nur etwa ein halbes Milliardstel der von der Sonne abgestrahlten Energie die Erde erreicht. Doch sogar diese wenigen „Krümel“ vom „Tisch“ der Sonne reichen aus, um das Leben auf der Erde zu erhalten. Darüber hinaus ließe sich der Energiebedarf der modernen Gesellschaft mehr als reichlich decken, wenn dieses kleine Rinnsal an Sonnenenergie, das bei uns ankommt, effizient genutzt werden könnte.

In den meisten Astronomiebüchern wird die Sonne als gewöhnlicher Himmelskörper, als „ein ziemlich durchschnittlicher Stern“, bezeichnet. Ist die Sonne jedoch ein in jeder Hinsicht „durchschnittlicher Stern“? Guillermo Gonzalez, ein Astronom an der University of Washington (Seattle), hält unsere Sonne für außergewöhnlich. Sollte sich das auf die Suche nach Leben auf anderen Planeten auswirken? Gonzalez antwortet: „Es gibt weniger Sterne, die intelligentes Leben ermöglichen, als die Leute denken. . . . Wenn die Astronomen ihre Suche nicht auf Sterne beschränken, die so außergewöhnlich sind wie die Sonne, werden sie viel Zeit verschwenden.“

Welches sind denn einige Merkmale, durch die unsere Sonne Leben ermöglicht? Sehen wir uns einige etwas näher an, wobei zu berücksichtigen ist, daß viele Aussagen zur Physik des Universums theoretischer Natur sind.

Faszinierende Merkmale

● Ein Einzelstern: Astronomen schätzen, daß 85 Prozent der Sterne in der Nachbarschaft der Sonne zu Doppel- oder Mehrfachsystemen gehören, in denen die Sterne einander umkreisen. Derartige Sterne sind gravitativ aneinander gebunden.

Die Sonne hingegen ist ein Einzelstern. „Es scheint ziemlich ungewöhnlich zu sein, daß die Sonne ein Einzelstern ist“, schreibt der Astronom Kenneth J. H. Phillips in seinem Buch Guide to the Sun. Doch weil die Sonne ein Einzelstern ist, hat die Erde eine gleichmäßigere Umlaufbahn, was gemäß Gonzalez Bedingungen  schafft, die dem Leben auf diesem Planeten förderlich sind.

● Ein massereicher Stern: Eine weitere Eigenart der Sonne ist gemäß Gonzalez, daß „sie zu den 10 Prozent der massereichsten Sterne ihrer Umgebung zählt“, berichtet die Zeitschrift New Scientist. Phillips bemerkt: „Die Sonne besitzt 99,87 Prozent der im Sonnensystem vorhandenen Masse und beeinflußt daher durch ihre Anziehungskraft alle seine Himmelskörper.“

Dieses Merkmal der Sonne ermöglicht der Erde einen relativ großen Abstand zur Sonne — etwa 150 Millionen Kilometer —, ohne sich von ihr zu entfernen. Der verhältnismäßig große Abstand wiederum schützt das Leben auf der Erde davor, durch die Sonnenstrahlung versengt zu werden.

● Schwere Elemente: Gonzalez erwähnt, daß die Sonne 50 Prozent mehr schwere Elemente enthält — Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Magnesium, Silicium und Eisen — als andere Sterne ihres Alters und ihrer Kategorie. In dieser Hinsicht ist sie ein herausragender Stern. „Die Sonne ist zwar nicht sehr reich an schweren Elementen“, sagt Phillips, „aber manche Sterne . . . sind noch ärmer an schweren Elementen.“ Die Sterne, die einen ähnlichen Anteil an schweren Elementen haben wie die Sonne, zählen zu einer bestimmten Sternkategorie, zu den sogenannten Population-I-Sternen.

Was bedeutet das für die Lebensprozesse auf der Erde? Einerseits sind die schweren Elemente lebensnotwendig. Andererseits sind sie selten, da sie weniger als 1 Prozent des Universums ausmachen. Doch die Erde besteht fast ausschließlich aus schwereren Elementen. Warum? Weil, wie Astronomen sagen, die Erde einen solch ungewöhnlichen Heimatstern umkreist — unsere Sonne.

● Eine weniger elliptische Umlaufbahn: Als Stern der Population-I-Kategorie hat die Sonne einen weiteren Vorteil. „Population-I-Sterne umkreisen den Mittelpunkt der Galaxie meist auf nahezu kreisförmigen Bahnen“, heißt es in dem Buch Guide to the Sun. Die Umlaufbahn der Sonne ist weniger elliptisch als die anderer  Sterne ihres Alters und Typs. Wieso sollte sich das auf die Existenz irdischen Lebens auswirken? Die Kreisförmigkeit der Umlaufbahn der Sonne verhindert, daß sie in das Innere der Galaxis eintaucht, das von Supernovä (explodierenden Sternen) frequentiert wird.

● Leuchtkraftschwankungen: Dabei handelt es sich um ein weiteres interessantes Merkmal des Zentralgestirns unseres Sonnensystems. Verglichen mit ähnlichen Sternen, schwankt die Leuchtkraft der Sonne erheblich weniger. Anders ausgedrückt: Ihre Helligkeit ist stabiler und gleichmäßiger.

Solch eine relativ konstante Abgabe von Licht ist entscheidend für das Leben auf der Erde. „Unsere bloße Gegenwart auf diesem Planeten beweist, daß die Helligkeit der Sonne einer der stabileren Umweltfaktoren ist“, sagte der Wissenschaftshistoriker Karl Hufbauer.

● Neigung der Umlaufbahn: Die Umlaufbahn der Sonne ist gegenüber der Ebene der Milchstraße nur minimal geneigt. Das heißt, der Winkel zwischen der Umlaufebene der Sonne und der Umlaufebene der Milchstraße ist sehr gering. Inwiefern wirkt sich dieses Detail günstig auf irdisches Leben aus?

Weit hinter den Planeten unseres Sonnensystems umgibt uns die sogenannte Oortsche Wolke, eine gigantische schalenförmige Ansammlung von Kometen. * Angenommen, der Winkel zwischen der Bahnebene der Sonne und der Milchstraßenebene wäre größer. Dann würde die Sonne die galaktische Ebene unsanft durchqueren, und dabei würde vermutlich die Oortsche Wolke „aufgewühlt“. Was wäre die Folge? Astronomen sagen, daß die Erde dann einem katastrophalen Kometenschauer ausgesetzt wäre.

Was kann man von Sonnenfinsternissen lernen?

In unserem Sonnensystem gibt es mindestens 60 Monde. Sie umkreisen sieben der neun Planeten des Sonnensystems. Die Erde scheint jedoch der einzige dieser Planeten zu sein, auf dem totale Sonnenfinsternisse möglich sind. Woran liegt das?

Eine Sonnenfinsternis tritt ein, wenn der Mond genau zwischen der Sonne und der Erde steht. Der Mond kann die Sonne nur dann vollständig verdecken, wenn die Sonnenscheibe  und der Mond fast gleich groß erscheinen. Und genau das trifft bei einer Sonnenfinsternis zu. Der Durchmesser der Sonne ist zwar etwa 400mal größer als der des Mondes, aber sie ist auch ungefähr 400mal weiter von der Erde entfernt als der Mond.

Doch der Abstand zwischen Erde und Sonne — und daher die scheinbare Größe der Sonnenscheibe — spielt nicht nur beim Zustandekommen einer totalen Sonnenfinsternis eine Rolle. Er ist auch entscheidend dafür, daß Leben auf der Erde existieren kann. „Befänden wir uns etwas näher an der Sonne oder etwas weiter von ihr entfernt, wäre es auf der Erde entweder zu heiß oder zu kalt, und damit wäre sie unbewohnbar“, sagt Gonzalez.

Das ist noch nicht alles. Es wirkt sich günstig auf das irdische Leben aus, daß der Mond verhältnismäßig groß ist, denn seine Anziehungskraft verhindert zu starke periodische Schwankungen der Erdachse. Diese Schwankungen würden katastrophale Klimawechsel verursachen. Damit also Leben auf der Erde möglich ist, muß nicht nur der Abstand zwischen Sonne und Erde genau stimmen, sondern auch die Größe des Mondes — und das alles zusätzlich zu den bisherigen Überlegungen bezüglich der Charakteristiken der Sonne. Wie wahrscheinlich ist es, daß all dies nur Zufall ist?

Ein Zufall?

Angenommen, man würde sein Auto einem erfahrenen und geschickten Automechaniker zur Motorinspektion überlassen. Er erledigt die Arbeit zuverlässig und zu unserer völligen Zufriedenheit. Wie würde er wohl reagieren, wenn wir später behaupteten, die präzise Motoreinstellung unseres Wagens sei zufällig zustande gekommen oder sei ein reiner Glücksfall?

Die gleiche Frage kann man sich zu Recht in Verbindung mit den außergewöhnlichen Merkmalen der Sonne stellen. Manche Wissenschaftler behaupten, die Zusammensetzung der Sonne, ihre Umlaufbahn, der Abstand zur Erde und ihre anderen Merkmale seien lediglich ein glücklicher Zufall. Erscheint das vernünftig? Ist diese Schlußfolgerung logisch?

Genau wie ein gekonnt eingestellter Motor etwas über die Erfahrung und das Geschick des Technikers aussagt, hat die Sonne — neben anderen Himmelskörpern — uns ebenfalls etwas zu sagen. Die außergewöhnlichen Merkmale unseres Zentralgestirns, die das Leben auf der Erde ermöglichen, machen deutlich, daß dieser Stern das Werk eines intelligenten und mächtigen Konstrukteurs und Schöpfers ist. Der Apostel Paulus drückte es wie folgt aus: „Seine unsichtbaren Eigenschaften werden seit Erschaffung der Welt deutlich gesehen, da sie durch die gemachten Dinge wahrgenommen werden, ja seine ewigwährende Macht und Göttlichkeit“ (Römer 1:20).

[Fußnote]

[Herausgestellter Text auf Seite 17]

Nur etwa ein halbes Milliardstel der von der Sonne abgestrahlten Energie erreicht die Erde

[Bild auf Seite 16]

Sonnenprotuberanzen wie diese stellen für das Leben auf der Erde keine Gefahr dar

[Bildnachweis]

Pages 2, 15, and 16: NASA photo

[Bild auf Seite 17]

Ein Zufall? Die scheinbar gleiche Größe von Sonne und Mond ermöglicht spektakuläre Sonnenfinsternisse

[Bild auf Seite 18]

Wenn die Sonne eine andere Umlaufbahn hätte, könnte die Erde einem katastrophalen Kometenbeschuß ausgesetzt sein