Sterne

• entstehen durch das Zusammenziehen und Kollaps von Gas- und Staubwolken (Nebel) unter ihrer eigenen Gravitation, was zur Zündung der Kernfusion im Kern führt.

Kernfusion Reaktion + Massedefekt → zur Wärmeentstehung

4 1H → 4He + Energie

H-Fusion

• Prozess, bei dem Wasserstoffkerne fusionieren zu schwereren Kernen (z.B. Helium) verschmelzen und dabei enorme Mengen Energie freisetzen

Massendefekt

• Massenunterschied, welcher nach E=mc^2 in Energie übersetzt wird

• nachdem Wasserstoffvorrat bei der Kernfusion im Stern aufgebraucht ist

• können je nach Sterngröße weitere Kernfusion durchführen, wodurch schwere Elemente entstehen

  • Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Neon, Schwefel

• Normalerweise bei Eisen Schluss

• bei größeren und älteren Sternen wie Supernovae sind Entstehung von schwereren Elementen möglich

  • Cobalt, Nickel

CHNOPS

• Kohlenstoff

• Wasserstoff

• Stichstoff

• Sauerstoff

• Phosphor

• Schwefel

Es gibt:

• kleine Sterne - Roter Zwerg → klein, warm, rot, langlebig

  • Spektraklassen M & späte K-Typen

• große Sterne - Blauer Riese → groß, heiß, blau, kurzlebig

  • Spektralklassen: O & frühe B-Typen

• G, F und A gehören zu den mittleren bis heißen Sternen im Hertzsprung-Russel Diagramm

Merksatz (M, K, G, F, A, B, O = Mein kleiner Grüner Frosch aß bei Oma)

Bedeutung Blaue Riese (kurzlebig 100k Jahre bis Mio Jahre)

• Wir brauchen große massereiche Sterne, um überhaupt schwere Elemente und CHNOPS zu generieren in einem kurzen Zeitraum und nicht Mrd. Jahre warten → d.h kurze Generationszeiten und die Elemente entstehen “früher”

Zyklus

• je nach Größe unterschiedlich lange Lebenszeit

• Protosternphase: Geburt / Entstehung durch Gravitativer Kollaps

→ Bildung einer planetaren Schreibe (Akkretionsscheibe)

→ Lebzeit des Sterns → Graduelle Erwärmung

→ Wenn Möglichkeit der Kernfusion beendet (ung. 10 Mrd Jahre), je nach Sterntyp geschieht etwas unterschiedliches:

→ bei Schweren Sterne durch Supernova zu Neutronenstern oder Schwarzes Loch

• → bei unserer Sonne: keine Supernova → bläht sich auf zu Roten Riesen

• → Sonne stößt ihre äußeren Schichten ab (Planetarischer Nebel)

• → heißer Kern bleibt übrig: ein Weißer Zwerg (klein, heiß, aber nicht mehr fusionierend)

• → kühlt über Milliarden Jahre langsam ab und wird schließlich ein Schwarzer Zwerg (theoretisch, aber keiner existiert bisher im Universum)

Faint Young Sun-Phänomen

• Stern wird graduell wärmer, auch bevor Roter Zwerg Phase

• → Verschiebung der habitablen Zone

Faint Young Sun-Paradoxon

Paradoxon: vor 4 Mrd. Jahren war Sonne 30% weniger hell → weniger Energie zur Erde abstrahlt → DENNOCH: Wasser flüssig und mildes Klima anstatt gefrorene Ozeane

Gründe:

• Stärkerer Treibhauseffekt: hohe Konzentration von Treibhausgase (CO2, CH4) durch vulkanische Aktivität

• Geringere Albedo: Wenig Landmasse und Eis → Mehr Sonnenenergie absorbiert & weniger Gesteinswitterung

• Dichtere Atmosphäre: effizienteren Wärmespeicher