Wie bestimme ich die Oberflächentemperatur der Sonne?

Es gibt mehrere Methoden, doch mit die folgende ist wohl die einfachste:

1. Wir bestimmen den Wert der Solarkonstante
2. Wir rechnen diesen auf die gesamte "Kugeloberfläche" um, die in 1 AU Entfernung (=Entfernung Sonne-Erde) die Sonne umgibt.
3. Diese Energiemenge muss die Sonne also pro Zeiteinheit loswerden. Folglich rechnen wir diesen Wert auf die Sonnenoberfläche um.
4. Wir verwandeln die erhaltene Strahlungsleistungsdichte für die Oberfläche in eine Temperatur

zu 1.)
Die Solarkonstante beträgt über der Atmosphäre (also bevor ein Teil des Lichtes wieder reflektiert wird) rund 1396 Watt pro Quadratmeter.

zu 2.)
Die Kugel, welche die Sonne in einer Entfernung von 1 AU (150 Mio km) umgibt, hat eine Oberfläche von 4 * Pi * r(Sonne-Erde)2 = 2.8 * 10^23 Quadratmeter. Diese Fläche wird nun von der Sonne gleichmässig mit 1396 Watt pro Quadratmeter beschienen: damit beträgt die gesamte Sonnenleistung also 1396 * 2.8 * 10^23 = 3.95 * 10^26 Watt.

zu 3.)
Nun verteilen wir diese Energie wieder auf die Sonnenoberfläche - diese hat eine Oberfläche von 4 * Pi * r(sonne)2 = 6 * 10^18 Quadratmeter. Die oben erhaltene Leistung, umgerechnet auf diese Fläche, gibt also eine "Solarkonstante" auf der Sonnenoberfläche von ca. 6.48 * 10 ^7 Watt pro Quadratmeter.

zu 4.)
Diese Leistung lässt sich über das Gesetz der Schwarzkörperstrahlung in eine Temperatur umwandeln. Es gilt L* = s * T4, wobei L* die "Solarkonstante auf der Sonne", s die Stefan-Boltzmann-Konstante (= 5.67 * 10^-8) und T die Effektive Temperatur ist. Damit lässt sich T = 5815 K (Kelvin) bestimmen. Dies ist die effektive Oberflächentemperatur der Sonne.