„Der Tod der Sonne“ von Dr. Brian Cox, Experimentalphysiker und wissenschaftlicher Berater des Films

Unsere Sonne wird nicht ewig scheinen. Wenn unsere aktuellen Berechnungen stimmen, reicht ihre Energie noch weitere 5 Milliarden Jahre – dann ist es aus. Wäre es aber möglich, dass die Sonne schon viel früher stirbt – vielleicht sogar in den nächsten 100 Jahren? Vom wissenschaftlichen Standpunkt aus eine sehr unwahrscheinliche Annahme. Aber es lässt sich auch nicht bestreiten, dass wir von vielen Vorgängen im Universum kaum etwas wissen. Die Astronomie hat in den vergangenen Jahren beobachtet, dass im Kosmos noch ein unsichtbares Etwas vorhanden sein muss, das nur an seiner Gravitationswirkung auf Sterne und Galaxien erkennbar ist. Wir nennen es dunkle Materie. Es gibt fünf Mal mehr davon im Universum als „normale“ Materie – also der Stoff, aus dem du und ich und alle Sterne und Planeten gemacht sind, die wir mit unseren Teleskopen betrachten können. Was genau ist nun dieses mysteriöse Etwas? Es ist möglich – manche Forscher meinen sogar wahrscheinlich –, dass dunkle Materie aus einer exotischen neuen Materieart besteht, den so genannten supersymmetrischen Teilchen. Man hofft, die Existenz von supersymmetrischen Teilchen schon bald mit dem LHC, dem Großen Hadronenbeschleuniger der Europäischen Organisation für Kernforschung CERN, zu beweisen. Dieser mit 27 km Umfang wahrhaft gigantische Beschleunigungsapparat geht nach zehn Jahren Bauzeit dieses Jahr in Betrieb. Die theoretische Physik ist bereits seit vielen Jahren damit beschäftigt, die Eigenschaften supersymmetrischer Teilchen zu berechnen, sodass wir zumindest eine grobe Vorstellung davon haben, wie diese Teilchen sich verhalten.

Eine Möglichkeit ist, dass sie die Tendenz haben, zu riesigen Kugeln, den so genannten „Q-Balls“, zusammenzuklumpen. Gesetzt den Fall, das stimmt, sind die gewichtigen Exoten vielleicht schon eine billionstel Sekunde nach der Entstehung unseres Universums entstanden und geistern bis heute durchs All. Es gibt Spekulationen, dass ein Q-Ball, der ins Zentrum eines superschweren Objekts, etwa eines Neutronensterns, vordringt, dessen Kern wie ein Krebsgeschwür aushöhlen kann – bis der Stern nicht mehr genügend Masse besitzt, um stabil zu bleiben, und in einer gewaltigen Explosion auseinanderbricht. Solche Explosionen, auch Gammastrahlenblitze genannt, sind schon beobachtet worden, doch über ihre Ursache ist bisher nichts bekannt. Könnte ein gefährlicher Exot in den Kern der Sonne vordringen und sie zum Erlöschen bringen? Nun, wahrscheinlich ist die Sonne um ein Vielfaches zu diffus, um einen Q-Ball aufzuhalten – er würde einfach durch sie hindurchdriften. Aber vielleicht – und nur vielleicht – wäre doch eine geheimnisvolle, exotische Materieform aus den frühesten Anfängen unseres Universums in der Lage, sich im innersten Kern der Sonne einzunisten und ihre Funktion zu stören. Das ergäbe dann genau das Katastrophenszenario von SUNSHINE. Der Gedanke mag weit hergeholt erscheinen. Doch in der Physik gilt der Grundsatz, dass alles, was nicht ganz klar widerlegt werden kann, auch möglich ist. Fazit: Wir wissen es nicht so genau.


WAS PASSIERT MIT DER ERDE, WENN DIE SONNE IN FÜNF MILLIARDEN JAHREN STIRBT?
Die Sonne besitzt noch ausreichend Wasserstoff, um für weitere fünf Milliarden Jahre ein thermonukleares Feuer aufrecht zu erhalten, bevor sie sich zu ihrem Ende hin gewaltig aufbläht. Doch bereits nach einer Milliarden Jahre wird die Sonnenstrahlung merklich zunehmen und das Leben auf der Erde immer schwieriger werden. Wenn der Wasserstoffvorrat schließlich erschöpft ist, wird eine heiße, rote Sonnenscheibe einen großen Teil des Firmaments bedecken, und das Leben auf der Erde wird aufgrund der hohen Temperaturen nicht mehr möglich sein.

WIE BEEINFLUSST HEUTE DIE SONNE DIE ERDE?
Die Sonnenflecken, das sind Gebiete auf der Sonnenoberfläche, an denen starke Magnetfelder durchbrechen, sind ein Indiz für erhöhe Sonnenaktivität. Beispielsweise lassen sich im Maximum der Sonnenaktivität häufiger Polarlichter im mitteleuropäischen Breiten beobachten. Trifft bei Sonneneruptionen ausgeworfene Materie die Erde, so können Transformatoren und damit ganze Stromnetze auf der Erde infolge der auftretenden magnetischen Stürme ausfallen. Navigationssysteme versagen, und Astronauten werden einer unter Umständen lebensbedrohlichen Strahlenbelastung ausgesetzt. Da unsere Zivilisation in immer höherem Maß von weltraumgestützen Technologien abhängig ist, gewinnt die Erforschung dieses „Weltraumwetters“ immer mehr an Bedeutung. Auch das Erdklima kann durch die Sonnenaktivität maßgeblich beeinflusst werden. So herrschte zwischen 1645 bis 1715 eine kleine Eiszeit, was mit einer ungewöhnlich langen reduzierten Sonnenaktivität (Maunderminimum) in Verbindung gebracht wird. Diese Mechanismen sind noch nicht vollständig erforscht und sorgen im Lichte der gegenwärtigen Debatte um eine Klimaerwärmung immer wieder für Diskussionen

DIE SONNE „STIRBT“ – WAS BEDEUTET DAS FÜR DIE ERDE? WAS IST DIE SONNE ÜBERHAUPT?

Die Sonne ist ein etwa fünf Milliarden Jahre alter, großer massereicher leuchtender Gasball, der durch seine eigene Schwerkraft zusammengehalten wird. Aufgrund ihrer hohen Masse herrschen im inneren Kern sehr hohe Temperaturen und Drücke. Im Zentrum der Sonne wird in einem thermonuklearen Feuer Wasserstoff zu Helium „verbrannt“. Dabei wird Energie frei, welche erst mittels Strahlung und dann mittels Konvektion innerhalb von einer Million Jahren nach außen abgeführt wird, von wo aus sie unter anderem das Leben auf der Erde speist. In dieser Konvektionszone werden außerdem durch einen Dynamoeffekt starke Magnetfelder erzeugt.
© Astrophysikalisches Institut Potsdam (AIP), An der Sternwarte 16, 14482 Potsdam


„Globale Verdunklung“ von Dr. Brian Cox, Experimentalphysiker und wissenschaftlicher Berater des Films

Heutzutage wird vermutet, dass die Verschmutzung der Erdatmosphäre durch die Industrialisierung und Naturphänomene wie Vulkanausbrüche dazu führt, dass viel weniger Sonnenlicht als bisher die Erdoberfläche erreicht. Man nimmt an, dass die globale Verdunklung in den letzten 40 Jahren zu einem Abkühleffekt von mehr als 1 Grad gekommen ist – was demnach den Effekt der globalen Erwärmung ein wenig abschwächen würde. Globale Erwärmung entsteht hauptsächlich durch den Anstieg des Kohlendioxids in der Erdatmosphäre, der verhindert, dass die Wärme von der Erdoberfläche zurück ins Weltall abgestrahlt wird. Vielleicht hat uns also die globale Verdunklung bisher vor den schlimmsten Folgen des Klimawandels bewahrt! Allerdings wurde auch festgestellt, dass dort, wo die Umweltverschmutzung verringert wurde, insbesondere in Westeuropa, der Effekt der globalen Verdunklung ebenfalls zurückgeht, sodass die Erwärmung wieder beschleunigt wird.

 

Demnach wären wir in der paradoxen Situation, dass weniger Umweltverschmutzung zu einer VERSTÄRKUNG der globalen Erwärmung beiträgt und wir mit Klimaschutz noch schneller in die Klimakatastrophe schlittern. Aber die Erkenntnis hat auch ihr Gutes, denn sie zeigt eine kurzfristige Lösung für den Klimawandel auf: Wie wäre es, wenn man „gutartige“ Schadstoffe in die Atmosphäre einleiten würde, um die globale Verdunklung absichtlich zu beschleunigen und den durch CO2-Emission verursachten Klimawandel zu verlangsamen? Es gab bereits Vorschläge in diese Richtung, zum Beispiel die Idee, dem Treibstoff von Flugzeugen kleine Partikel beizumengen – und so zu bewirken, dass einer der Hauptverursacher des Klimawandels, der Luftverkehr, seine schädlichen Auswirkungen selbst verlangsamt. Eine faszinierende Möglichkeit, die bereits eingehend erforscht wird. Allerdings sind die Folgen einer solchen „Temperaturregelung“ zum jetzigen Zeitpunkt nicht abzuschätzen. Globale Verdunklung sollte also nicht ein Vorwand dafür sein, den CO2-Ausstoß noch weiter zu erhöhen.


Astrophysikalisches Institut Potsdam zu „Sunshine“

Dr. Christian Vocks:
„Einige Informationen über die Sonne, die sich die meisten Menschen nicht klarmachen, werden verdeutlicht: Die Sonne ist unglaublich groß (mit einem Durchmesser von 1,4 Millionen Kilometer ist sie 109 Mal so groß wie die Erde), sie ist unglaublich heiß (5700°C Oberflächentemperatur) und sie ist unerträglich hell (die Sonne strahlt in einer Sekunde soviel Energie ab, wie die gesamte Menschheit in einer Millionen Jahre verbraucht).“

Dr. Alexander Warmuth:
„Diese Informationen werden in SUNSHINE beeindruckend visualisiert und zumindest dieses Wissen nehmen die Zuschauer mit nach Hause. Darüber hinaus regt der Film sie vielleicht zum Nachdenken darüber an, wie wichtig die Sonne für uns und unser Klima ist, und wie wichtig damit auch ihre Erforschung ist. Damit wirbt der Film in gewisser Weise fü Verständnis für unser Forschungsgebiet. Und vielleicht wird bei einigen die Neugier geweckt und sie beschäftigen sich intensiver mit unserem Stern, der Sonne.“

Hakan Önel:
„Das könnte ein positiver Effekt des Films sein. Die meisten Menschen wissen nicht viel über die Sonne. Sie wissen nicht, dass die Sonneneruption auf der Sonne auch jetzt schon einen enormen Einfluss auf die Erde haben. Die Sonneneruptionen können magnetisch Stürme auslösen, die auf der Erde zum Ausfall von Navigationssystemen oder sogar zum Ausfall von ganzen Stromnetzen führen können. Vielleicht regt SUNSHINE die Zuschauer an, ihr Wissensdefizit bezüglich der Sonne abzubauen.“

 




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