LOGIN | NEU REGISTRIEREN

Schule > Deutsch > Ausarbeitungen, Interpretationen und Zusammenfassungen > Eine umfassende, fachübergreifende Bearbeitung zum Thema "Sonne"

Aufgabenstellung: 5-seitiger Aufsatz mit korrektem Aufbau und besonderem Augenmerk auf richtiges Zitieren
DIE SONNE
Die Sonne ist der Stern, der unserer Erde am nächsten ist. Sie ist die wichtigste Energiequelle und
ermöglicht durch Photosynthese das Leben auf der Erde.
Im vorliegenden Aufsatz wird der Aufbau, die Beschaffenheiten und die Zusammensetzung der Sonne erläutert. Vorgänge, wie z.B. die Kernreaktion und die Bedeutung der Neutrinos werden erklärt. Außerdem wird auf die Relevanz für irdisches Leben durch Photosynthese und Klimabeeinflussung eingegangen. Die zweite Thematik des Hauptteils ist der Einfluss auf Religionen, wie den Sonnenkult der Inkas, oder den Sonnengott Helios der Alten Griechen. Abschließen wird im Hauptteil die Symbolik, "Sonne" in der Malerei und Dichtung, und das Hakenkreuz (Vierfuß, Swastika) in/vor der NS- Zeit, bearbeitet.
Im Schlussteil wird die Lebensweltliche Bedeutung der Sonne verdeutlicht.

Aufbau der Sonne:
Die Sonne ist grundsätzlich aus den gleichen Elementen wie die Erde und alle anderen Planeten und Sterne aufgebaut. Im Gegensatz zur Erde ist sie ein riesiger Gasball mit einem Durchmesser von 1391000 km und besteht größtenteils aus den leichten Elementen Wasserstoff (92,1%) und Helium (7,2%). Die Erde ist aus schweren Elementen, wie z.B. Silizium oder Eisen, die auf der Sonne nur sehr selten sind (0,1% der Masse), aufgebaut.
Die Sonne ist aus mehren Schichten aufgebaut. Im Innersten liegt der Kern, wo sich etwa 50% der gesamten Masse befinden. Die Temperatur beträgt dort 15 Millionen Grad. Der Kern ist von einer Strahlungszone umgeben, in der die im Kern entstehende Energie durch Strömbewegungen der heißen Gase in die sog. Äußere Konvektionszone transportiert werden. Diese Schicht wird von der Chromosphäre umlagert. In der sichtbaren Sonnenoberfläche, der Photosphäre, beträgt die Temperatur ca. 5800°C. Die Photosphäre ist von 1 000 000°K heißen Korona umgeben. Sie wird bei Sonnenfinsternissen als nebliger Schleier sichtbar. Die äußerste Sphäre wird von starken Magnetfeldern zusammengehalten.
Nun ergibt sich die Frage, woher die große Menge Energie, die in Form von Wärme frei wird, kommt.

Energiefreisetzung in der Sonne/ physikalische Vorgänge:
Ein Stück Kohle in der Größe der Sonne wäre schon nach wenigen tausend Jahren aufgebraucht und völlig vernichtet.
Was sind also die Energielieferanten? Mehrere Physiker und Astronomen bildeten mit ihren aufeinander aufbauenden Erkenntnissen eine Kette, die schließlich zur Lösung führte. Ernest Rutherford bewies, dass Radioaktivität und Kernumwandlung durch radioaktiven Zerfall in Verbindung stehen. Daraufhin zeigte Francis Aston, dass ein Heliumatom aus vier Wasserstoffatomen zusammengesetzt ist, da es nur eine etwas geringere Masse besitzt.
In den selben Jahren fand Arthur Stanley Eddington heraus, dass Sterne mit modernen Laboratorien zu vergleichen sind, da in beiden Elementumwandlungen (teilweise durch radioaktiven Zerfall) stattfinden können. Daraus schloss er, in Anknüpfung an Rutherford und Aston, dass im Sterninneren, also auch in der Sonne, Wasserstoff in Helium umgewandelt und die sich ergebende Massendifferenz als Energie freigesetzt wird.
Nach weiteren Jahren der Forschung war man sich einig, dass die Leuchtkraft aufgrund einer Folge von Kernreaktionen, der sogenannten Proton- Proton- Reaktion, existiert. Bei jeder Reaktion verschmelzen vier Protonen zu einem Heliumkern, der zwei Protonen und zwei Neutronen enthält. Bei jeder dieser Reaktionen werden 25 MeV frei, denn die Masse des entstehenden Heliumkerns ist 0,7% geringer als die Masse der vier Protonen. Die Massendifferenz tritt in Form von Energie auf.
E= m c ², die berühmte Einsteinformel. (entstehende Energie = Masse * Lichtgeschwindigkeit ²) Mit ihr lässt sich die entstehende Energie berechnen. Auch wenn nur eine geringe Masse an der Vernichtung beteiligt ist, entsteht trotzdem durch die hohe Lichtgeschwindigkeit viel Energie. Jede einzelne Reaktion auf der Sonne, pro Gramm Masse, setzt jedoch verhältnismäßig wenig Energie frei (weniger als unser eigener Körper beim Stoffwechsel). Wenn aber die Reaktionen, die jede Sekunde stattfinden, multipliziert werden, entsteht ein Massenverlust von 5 Mio. t/s, "die ausreichen, um die Sonne mit ihrer jetzigen Leuchtkraft von 4*10³³ erg/s leuchten zu lassen."
In einer Sekunde werden etwa 600 Mio. Tonnen Wasserstoff verbrannt, abgesehen von den 5 Mio. Tonnen, die in Form von Energie freigesetzt werden, verbrennt der Wasserstoff zu Heliumasche.
Seit Entstehen der Sonne sind schon ca. 37% der gesamten Wasserstoffmasse in Helium umgewandelt worden. Der bestehende Rest wird nach Rechnungen in etwa fünf Mrd. Jahren aufgebraucht sein.
Bei dem ersten Vorgang der Proton- Proton- Reaktion verbinden sich zwei Protonen und bilden ein Deuterium D². Dieser Kern des schweren Wasserstoffes besteht aus einem Proton und einem Neutron. Folglich wird ein Proton in ein Neutron umgewandelt, wobei zum Ausgleichen der Energie ein Positron e+ und ein Neutrino e entstehen. Neutrinos werden auch Geisterteilchen genannt. Sie haben kaum nachweisbare Masse, keine elektrische Ladung und kaum Wechselwirkungen mit ihrer Umwelt. Sie bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit und durchdringen jegliche Materie. Sie wurden erstmals 1933 von Wolfgang Pauli und Enrico Fermi vermutet und 1956 erstmals nachgewiesen. Bei 1038 pro Sekunde entstehenden Heliumkernen werden doppelt so viele Neutrinos frei. Nur ein Teil, etwa 70 Mrd. Neutrinos durchströmen in einer Sekunde jeden der Sonne zugewandten Quadratzentimeter der Erdoberfläche. Allerdings ist das Neutrinophänomen nach etwas mehr als einem halben Jahrhundert Forschung noch nicht vollständig geklärt.

Die Sonne in religiöser Betrachtung:
Obwohl die Sonne und die Vorgänge in ihrem Inneren noch so unerforscht sind, wusste man schon vor mehren tausend Jahren, dass die Sonne lebensspendend ist, das Leben überhaupt erst ermöglicht. Sie wurde von vielen Völkern oder Stämmen angebetet und in einem Sonnengott personifiziert. Schon im alten Ägypten betete man zu dem Sonnengott Ra, oder Re. Er wurde dem Glauben nach am Morgen von der Himmelsgöttin Nut geboren und fuhr mit einer Morgen-, bzw. Abendbarke über den Himmel und wurde am Abend wieder von Nut verschlungen. Der Haupttempel des Ra befand sich in Heliopolis, der "Stadt der Sonne". Im Hinduismus wurde die Sonne als Göttin Surya verehrt, in Japan, dem Land der aufgehenden Sonne ist die höchste Gottheit die Sonnengöttin Amaterasu. Im Alten Griechenland wurde die Sonne durch die Sonnengottheiten Helios und Apollon verkörpert. Im ganzen Land wurden Heliostempel errichtet, wobei das Zentrum des Kultes auf der Insel Rhodos lag. Von 1100 bis 1533 verkörperte der Inti die Sonne in der Religion der Inka. Er galt als lebensspendende Kraft und wohlwollende, großzügige Gottheit, wobei eine Sonnenfinsternis als ein Zeichen für Intis Zorn galt. Im Juni feierten die Inka das Fest der Wintersonnenwende "Inti Raymi" und im Dezember die Sommersonnenwende "Capac Raymi". Der Inkaherrscher war angeblich der Sohn der Sonne. Wegen der daraus resultierenden engen Beziehung zwischen Herrscher und Gottheit wurde Inti immer mehr zu einer Symbolfigur des gesamten Reiches. Das ging soweit, dass während einer Zeremonie zu Ehren Intis ein Adler vom Himmel fiel und der Untergang des Reiches vorrausgesagt wurde. Das war 1526; 1533 brachten die spanischen Eroberer die Pocken nach Südamerika und vernichteten das Volk der Inka.

Photosynthese:
Das gesamte "Wissen" dieser Völker beruhte auf Prophezeiungen und Vermutungen, trotzdem wusste man schon von der lebensnotwendigen Energie der Sonne. Heutzutage weiß man, das durch die Sonne biochemische Prozesse in Pflanzen und Tieren ausgelöst werden, die lebensnotwendigen Sauerstoff produzieren und den Stoffwechsel beeinflussen.

1771/72 zeigte der Engländer Priestley, dass Pflanzen und Tiere nicht allein, jedoch gemeinsam in einem abgeschlossenen Raum leben können. Er schloss daraus, dass die beiden Arten in Symbiose miteinander leben und lebenswichtige Gase produzieren, bzw. aufnehmen. Allerdings erkannte er den ausschlaggebenden Einfluss des Lichts noch nicht. Dies gelang aber 1779 dem Holländer Ingehouse. Der Franzose Lavoisier fand 1783 heraus, dass die Luft aus Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid besteht. Daraus folgerte der Schweizer Senebier (auch 1783), dass der Sauerstoffproduktion eine Kohlenstoffdioxidaufnahme vorangehen muss. Erst 1939 wurde die Struktur des Chlorophylls bekannt. Vorher gab es noch nicht ausreichende technische Möglichkeiten für diese Untersuchungen. Nachdem diese Einzelheiten bekannt waren, konnte an dem vollständigen Vorgang der Photosynthese geforscht werden. Man kam zu zwei Schlüssen:
1.Lichtabhängige Reaktion der Photosynthese
Durch Lichtabsorption wird das sog. Fotosystem II in einen energetisch angeregten Zustand versetzt. Dadurch werden die Elektronen des Chlorophylls angeregt und auf einen Elektronenakzeptor übertragen. Das Chlorophyll hat fehlende Elektronen einen Überschuss an Protonen. Die freigesetzten Elektronen werden über eine Kette von Redoxsytemen zum Fotosystem I geleitet. Hier werden durch einen auftreffenden Lichtstrahl die im Fotosystem I enthaltenden Elektronen angeregt. Sie werden durch das NADP+ geleitet und somit wird das NADP+ reduziert. > Lichtenergie wird in chemische Energie umgewandelt. Bei Photosynthese wird folglich Wasser mithilfe von Licht und Enzymen in Sauerstoff, Protonen und Elektronen gespalten. Die Elektronen gleichen das Elektronendefizit der Chlorophyllmoleküle im Fotosystem II aus. Durch die zwei Lichtreaktionen und die Elektronenfreisetzung entsteht letztendlich aus den Ausgangselementen Kohlenstoffdioxid und Wasser Glucose, Sauerstoff und wiederum Wasser. Die vollständige Photosynthesegleichung lautet: 6 CO² + 12 H²O > (C6)(H12)(O6) + 6O² + 6H²O
2.Lichtunabhängige Reaktion der Photosynthese/ Calvinzyklus
Das Kohlenstoffdioxid wird an ein Ribulosediphostphat fixiert und zerfällt nach Sekundenbruchteilen in zwei C³- Körper. Durch Übertragung eines Phosphatrestes vom ATP gelangt Energie in den Kreislauf. Das ATP wird in ein ADP umgewandelt. Die C³- Moleküle werden mittels NADPH reduziert. Schließlich wird auch hier Glucose gebildet. Nach diesem Vorgang wird Energie auf den CO²-Akzeptor übertragen.

Die Sonne als Energiequelle:
Die Sonne dient auch als Energiespender. Durch Solarzellen wird elektrischer Strom gewonnen. Im Gegensatz zum Erdöl oder -gas, ist dies eine regenerative Energiequelle, die erst in einigen Millionen Jahren versiegen wird. Sie ist dank der Technik auch bei Wolken und Regen ertragreich. "Die direkte Nutzung der Sonnenenergie erfolgt durch Sonnenkollektoren. Diese fangen die Strahlungsenergie der Sonne ein, wozu bei manchen Kollektortypen die Sonnenstrahlen zuvor noch gebündelt werden. Die so eingefangene Energie wird durch thermische oder photoelektrische (photovoltaische) Prozesse nutzbar gemacht. Bei der thermischen Nutzung wird durch die Sonnenenergie ein Gas oder eine Flüssigkeit erwärmt, die dann gespeichert oder verteilt wird. Bei der photovoltaischen Nutzung wird Sonnenenergie ohne zwischengeschaltete mechanische Geräte direkt in elektrische Energie umgewandelt."

Die Sonne als Symbol:
Wegen der damals weit verbreiteten Sonnenkulten gibt es noch heute, vor allem in Ostasien , viele Sonnensymbole. Am bekanntesten und in ganzer Welt gebräuchlichsten ist die Swastika, auch Hakenkreuz, Vierfuß oder Sonnenrad. Heutzutage ist es wohl durch die Verwendung vor und in der Zeit des NS- Regimes bekannt. Es wurde Anfang des 19. Jahrhunderts als "arisches" Symbol für "die Reinheit des Blutes" interpretiert. Nach Ende des ersten Weltkrieges trugen es die Mitglieder des Freikorps 1919 und 1920. "1918 wurde das Hakenkreuz Symbol auf der "Deutschen Nationalsozialistischen Arbeiterpartei". 1933 wurde die Hakenkreuzflagge Nationalflagge des Deutschen Reichs" Ursprünglich hatte ein Hakenkreuz mehrere Bedeutungen. So z.B. Fruchtbarkeit, Wiedergeburt, "Schutzmittel gegen den Teufel" und im Chinesischen (mit einem Kreis umzogen) ist es das Schriftzeichen für "Sonne", ohne Kreis für Unendlichkeit und die Zahl 10.000.
"Ein aufrecht stehendes Hakenkreuz in blau war auch Hoheitszeichen der finnischen Luftwaffe ab 1918, jedoch ohne Beziehung zum Nationalsozialismus. Man verwendete das Hakenkreuz auch bei finnischen Orden, z.B. beim Mannerheim-Kreuz, und beim Orden des Freiheitskreuzes. Die riesigen Hakenkreuze der Collane des finnischen Orden der Weißen Rose wurden erst 1963 beseitigt. Auch in Lettland verwendete man das Hakenkreuz beim Bärentöterorden. In Polen (2. Republik 1918-1939) tritt das Hakenkreuz als Regimentsabzeichen des 1., 2., 4., 5., und 6. Gebirgsjäger - Regiments auf, als Anlehnung an die Volkskultur der Tatra - Bewohner (Goralen - Górale)."
Heutzutage findet es in der Goa- Trance- Szene in seiner ursprünglichen Bedeutung wieder Verwendung.
Als Lebensspender ist die Sonne von großer lebensweltlicher Bedeutung. Ohne sie würde auf der Erde kein Leben existieren. Sie ermöglicht alle biochemischen Vorgänge in den Lebewesen und ist Energiespender für die Bevölkerung. Seit den frühesten Dokumentationen (Aufzeichnungen, Gebilde, Statuen, usw.) wird die Sonne als wichtigstes Element gesehen und deshalb angebetet. Die Sonne verbirgt noch viele Geheimnisse, die mit dem heutigen Stand der Technik noch nicht zu lösen sind.
Quellenangaben siehe Originladokument

Download: PDF, DOC