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StartseiteSternzeitHelmholtz und das Schrumpfen der Sterne30.08.2021

Großer Physiker vor 200 Jahren geborenHelmholtz und das Schrumpfen der Sterne

Morgen vor 200 Jahren kam in Potsdam der Physiker Hermann von Helmholtz zur Welt. In der Astronomie ist er vor allem für seinen Erklärungsversuch bekannt, woher die Sonne ihre unglaublichen Energiemengen nimmt.

Von Dirk Lorenzen

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Hermann von Helmholtz (Universität Heidelberg)
Hermann von Helmholtz (1821-1894) (Universität Heidelberg)

Im 19. Jahrhundert war die Kernfusion noch unbekannt. Die Sonne konnte aber auch nicht einfach glühende Kohle sein. Denn die wäre nach einigen tausend Jahren ausgebrannt gewesen. Gemeinsam mit dem Briten Lord Kelvin formulierte Hermann von Helmholtz die Theorie, dass die Sonne durch langsames Schrumpfen Energie gewinnt. Durch das Abstrahlen von Licht und Wärme nimmt der Druck im Innern etwas ab – dadurch wird die Sonne minimal kleiner und heizt sich durch die Kompression der Materie wieder etwas auf.

Die Sonne im Licht der Wasserstoff-Alpha-Linie  (Big Bear)Helmholtz beschäftigte sich mit der Frage, wie Sterne wie die Sonne (Aufnahme im Wasserstoff-Licht) ihre Energie gewinnen (Big Bear)

Anfang des 20. Jahrhunderts, Jahrzehnte nach dem Tod von Helmholtz, war klar, dass der Kelvin-Helmholtz-Mechanismus für das Heizen der Sonne nicht ausreicht. Das Schrumpfen könnte die Sonne maximal für 30 Millionen Jahre mit Energie versorgen. Doch aufgrund von Fossilienfunden wusste man, dass die Erde Milliarden Jahre alt sein muss. Schließlich löste die Quantenmechanik das Rätsel der Sonnenenergie über das Verschmelzen von Atomkernen.

Dennoch spielt auch der von Helmholtz vorgeschlagene Prozess im Kosmos eine Rolle: Sterne, die gerade entstehen, beziehen tatsächlich für einige Zeit ihre Energie aus dem Schrumpfen. Das gilt auch für den Planeten Jupiter, der mehr Energie abstrahlt, als er von der Sonne empfängt. Nach Hermann von Helmholtz schrumpft dieser jedes Jahr um rund einen Millimeter.

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