Quelle: https://www.weltderphysik.de
"Du befindest dich jetzt ein paar tausend Kilometer oberhalb der Sonne. Die Erde hinter dir ist nur ein heller Punkt. Vor dir füllt die Sonne den halben Himmel. Überall brechen Plasmablasen hervor. Unmittelbar vor deinen Augen werden Milliarden Tonnen ultraheisser Materie ausgestossen; sie schiessen durch deinen ätherischen Leib, während sich im Magnetfeld der Sonne riesige Schleifen von scheinbar zufälliger Gestalt bilden. Die Szenerie ist grandios, um das Mindeste zu sagen, und erregt fragst du dich, was die Sonne im Vergleich zur Erde so besonders macht. Was macht einen Stern zu dem, was er ist? Woher hat er seine Energie? Und warum um Himmels willen muss er eines Tages sterben?
Um das herauszufinden, stürzt du dich in die ungemütlichste Umgebung, die sich denken lässt: ins Herz der Sonne, das mehr als eine halbe Million Kilometer unter ihrer Oberfläche liegt. Zum Vergleich: Die Oberfläche der Erde ist etwa 6500 Kilometer von ihrem Zentrum entfernt.
Als du kopfüber in den gleissend hellen Glutofen springst, erinnerst du dich, dass alle Materie, die wir ein- und ausatmen, sehen oder berühren – auch die Materie, die dein wirklicher Körper enthält –, aus Atomen besteht. Atome sind die Bausteine von allem und jedem. Sie sind, wenn du so willst, die Legosteine, aus denen deine Umwelt zusammengesetzt ist. Im Unterschied zu Legosteinen sind Atome allerdings nicht rechteckig, sondern meistens rund, und sie bestehen aus einem dichten, kugelförmigen Kern, den in relativ grosser Entfernung kleine Elektronen umschwirren. Ebenso wie Legosteine kann man Atome jedoch nach ihrer Grösse klassifizieren. Das kleinste Atom ist das Wasserstoff-, das zweitkleinste das Heliumatom. Diese beiden machen ungefähr 98 Prozent aller bekannten Materie im bekannten Universum aus. Das ist eine Menge, aber es ist weniger, als es einmal war. Vor ungefähr 13.8 Milliarden Jahren, so glaubt man heute zu wissen, machten diese beiden Atome fast 100 Prozent aller bekannten Materie aus. Heute gibt es ja ausser Wasserstoff und Helium zum Beispiel Stickstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und Silber. Diese Atome müssen also später entstanden sein. Wie? Du bist dabei, es herauszufinden.
Du tauchst tiefer und tiefer in die Sonne ein; die Temperatur steigt und wird irre heiss. Im Zentrum befinden sich jede Menge Wasserstoffatome, allerdings ohne die sie normalerweise umgebende Energie: Ihre Elektronen sind frei, die Kerne liegen nackt. Der Druck ist so hoch diese Kerne sind so dicht gepackt infolge des Gewichts, mit dem der Stern auf seinem Zentrum lastet, dass sie sich kaum bewegen können, sondern gezwungen sind, miteinander zu grösseren Kernen zu verschmelzen. Das, die Erschaffung grosser Atomkerne aus kleineren – wir bezeichnen sie als Kernfusionsreaktion –, geschieht direkt vor deinen Augen.
Wenn sie fertig sind und den Glutofen verlassen, dem sie ihre Geburt verdanken, tun sich dies schweren Kerne mit den einsamen, frei beweglichen Elektronen zusammen, die von den Wasserstoffkernen abgestreift worden waren. Auf diese Weise entstehen neue, schwerere Atome: Stickstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Silber und so weiter. Damit eine Kernfusionsreaktion zustande kommt, ist eine gewaltige Menge Energie nötig, und diese Energie wird hier von der erdrückenden Schwerkraft der Sonne zur Verfügung gestellt, die Richtung Zentrum wirkt und alles ungeheuer komprimiert. Auf (oder in) der Erde ist eine solche Reaktion unter natürlichen Bedingungen nicht möglich, weil unser Planet dafür nicht gross und nicht dicht genug ist: weil seine Schwerkraft die nötige Temperatur und den nötigen Druck im Erdkern nicht erzeugen kann. Das ist auch der Hauptunterschied zwischen Planeten und Sternen: Sowohl diese als auch jene sind mehr oder minder runde kosmische Objekte, aber während Planeten klein sind und einen Kern aus Gestein haben, der manchmal von Gas umgeben ist, sind Sterne sozusagen gewaltige Kernfusionsreaktoren: Ihre Gravitationsenergie ist so gross, dass sie von Natur aus nicht anders können, als in ihrem Zentrum Materie zu schmieden. All die schweren Atome, aus denen die Erde besteht, all die Atome, ohne die es kein Leben gibt – also auch die Atome, die dein Körper enthält –, wurden einst im Zentrum eines Sterns geschmiedet. Wenn du atmest, atmest du welche ein. Wenn du deine Haut berührst oder die Haut eines anderen Menschen, berührst du Sternenstaub. Du hast dich gefragt, warum Sterne wie die Sonne sterben und explodieren müssen. Hier ist die Antwort: Sie müssen sterben, weil es sonst im ganzen All nur Wasserstoff und Helium gäbe. Weil die Materie, aus der wir bestehen, für immer in ewigen Sternen eingeschlossen und die Erde nicht entstanden wäre. Weil es Leben, wie wir es kennen, schlicht und einfach nicht gäbe."
Christophe Galfard, Das Universum in deiner Hand, C.H.Beck Verlag