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- Sternentstehung:
Sterne entstehen in dichten Gas- und Staubwolken des
Interstellaren Mediums. Durch gravitativen Kollaps von
Fragmentwolken bilden sich Protosterne (früheste Phase der
Sternentwicklung). Der Kollaps wird durch Zünden
thermonuklearer Reaktionen des Wasserstoffs gestoppt. Es stellt
sich ein stabiles Gleichgewicht zwischen Gravitation und
thermischem Druck ein. Die Kernfusion im Sterninneren gleicht
dabei den Energieverlust durch das Leuchten des Sterns aus.
- Planetensystem, Entstehung von Leben:
Sterne entstehen als Einzel- und Mehrfachsysteme. Die Ausbildung
eines stabilen Planetensystems - damit auch die Entstehung von
Leben - ist bei Einzelsternen wie unserer Sonne wahrscheinlicher
als bei Doppelstern- und Mehrfachsystemen.
Voraussetzung für die Entstehung von Leben ist die Bildung
von Planeten. Noch ungeklärt ist, ob Vorläufer von
Eiweißmolekülen zur Entstehung von Leben direkt auf
der Erde gebildet oder erst über Meteoriteneinschläge
aus dem interstellaren Raum auf unseren Planeten übertragen
wurden.
- Planetensystem, Entstehung von Leben:
Sterne entstehen als Einzel- und Mehrfachsysteme. Die Ausbildung
eines stabilen Planetensystems - damit auch die Entstehung von
Leben - ist bei Einzelsternen wie unserer Sonne wahrscheinlicher
als bei Doppelstern- und Mehrfachsystemen.
Voraussetzung für die Entstehung von Leben ist die Bildung
von Planeten. Noch ungeklärt ist, ob Vorläufer von
Eiweißmolekülen zur Entstehung von Leben direkt auf der
Erde gebildet oder erst über Meteoriteneinschläge aus
dem interstellaren Raum auf unseren Planeten übertragen
wurden.
- Rote Riesensterne:
Sterne wie die Sonne durchlaufen eine lange, ruhige
Entwicklungsphase von mehreren Millionen Jahren, in denen sie
Wasserstoff zu Helium fusionieren. Ist der Wasserstoffvorrat im
Kern des Sterns verbraucht, expandieren die äußeren
Bereiche und der Stern verwandelt sich in einen Roten
Riesenstern, einem sehr ausgedehnten, leuchtkräftigen
Objekt. Die Ausdehnung der Sonne wird in diesem
Entwicklungsstadium dann weit über die Erdbahn hinaus
reichen.
- Roter Riese - Gas und Staub:
Durch die Ausdehnung der Hülle des Sterns kühlt diese
stark aus und es bilden sich erste Moleküle und
Festkörper. Als Sternwind werden Staub und Gas wieder an
das interstellare Medium abgegeben.
- Planetarische Nebel:
Aufgrund der Bildung großer Mengen an Staub und eines
hohen Strahlungsdruckes wird die äußere Hülle
der Roten Riesen abgestoßen und umgibt den Stern als
Planetarischer Nebel. Das abgestoßene Gas wird durch die
UV-Strahlung des Zentralgestirns ionisiert und zum Leuchten
angeregt.
- Planetarischer Nebel - Gas und Staub:
Der Planetarische Nebel löst sich langsam auf und liefert
dadurch einen großen Massenanteil des Sterns an die ISM
zurück. Diese Materie nimmt wieder an den Prozessen des
Materiezyklus teil.
- Planetarische Nebel - Weißer Zwerg:
Massearme Objekte, wie etwa unsere Sonne, erreichen das
Endstadium ihrer Entwicklung durch Abstoßen ihrer
Hülle (siehe Pfeil 6). Zurück bleibt ein Weißer
Zwerg mit etwa der Hälfte einer Sonnenmasse und der
ungefähren Größe der Erde. Diese lichtschwachen, nach
und nach auskühlenden Objekte bestehen aus entarteter
Materie mit einer Dichte von etwa einer Tonne pro
cm3. Sie sind für den Materiekreislauf
verloren.
- Supernovae:
In Sternen großer Masse (über acht Sonnenmassen)
können durch Kernfusionsprozesse Elemente bis zum Eisen
gebildet werden. Da Fusionsprozesse zu noch schweren Elementen
keine Energie zur Stabilisierung des Sterns mehr liefern,
implodiert der Stern, was zu einer gewaltigen, explosionsartigen
Abstoßung der äußere Hülle führt.
- Supernovae - Neutronensterne, Schwarze Löcher:
Nach Ausbruch einer Supernova bleibt als Zentralobjekt in
Abhängigkeit von der Ausgangsmasse ein Neutronenstern
bzw. ein Schwarzes Loch zurück. Neutronensterne bestehen
aus dichtgepackten Neutronen mit einer Dichte, die
1010 mal der Dichte von Wasser entspricht. Objekte
schwerer als Neutronensterne kollabieren zu Schwarzen
Löchern, da es nach heutigen Erkenntnissen keine Kraft
gibt, die der Eigengravitation dieser Objekte das Gleichgewicht
halten kann. Auch diese Objekte scheiden aus dem
Materiekreislauf aus.
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