Come e quando morirà il Sole?

Come?

Sicuro di voler sentire questo? Può essere piuttosto intenso.

Ok, ecco che va.

Il Sole è una stella fondamentalmente di medie dimensioni che usa l'idrogeno come combustibile di base.

L'idrogeno è come la maggior parte degli elementi. I nuclei degli atomi sono un po' asociali e non amano avvicinarsi troppo ad altri nuclei di idrogeno. Ma nel nucleo del Sole, dove la pressione e la temperatura sono così elevate, gli atomi di idrogeno sono molto vicini gli uni agli altri, e si muovono così velocemente che collisioni ad alta energia avvengono con grande frequenza. Queste collisioni sono così potenti che i nuclei si fondono insieme per formare un atomo di elio. Questa fusione libera una grande quantità di energia, che perpetua l'intero processo nel nucleo solare, e alla fine si fa strada verso la superficie sotto forma di fotoni, che forniscono il calore e la luce che sperimentiamo ogni giorno.

Più elio viene creato, meno idrogeno disponibile c'è. Ma l'idrogeno è facile da bruciare, rispetto all'elio, che staziona intorno al nucleo solare occupando spazio.

Ma quando l'idrogeno disponibile diventa così scarso da non poter mantenere la fusione, il nucleo comincia a raffreddarsi. Mentre si raffredda, la pressione nel nucleo diminuisce e il Sole comincia a collassare su se stesso.

Ad un certo punto durante il collasso, la pressione e la temperatura aumenteranno nel nucleo, al punto che l'elio comincia a fondere. Quando ciò avverrà, l'energia prodotta porterà il sole ad espandersi, e ad una dimensione molto maggiore di quella attuale. Il nucleo interno continuerà a collassare, mentre gli strati esterni si espanderanno. Per un osservatore esterno, il Sole sarà diventato una gigante rossa.

Il Sole continuerà ad aumentare di dimensioni, forse anche inghiottendo la Terra.

L'elio si fonderà in carbonio. Poco dopo, il Sole esaurirà l'elio disponibile e il nucleo collasserà ulteriormente, mentre l'atmosfera esterna continuerà ad allontanarsi. Il Sole diventa una nebulosa planetaria.

Le stelle più grandi passeranno attraverso questo ciclo più volte, bruciando carbonio, ossigeno, neon, silicio e zolfo, in sequenza, finché non rimarrà solo ferro. A questo punto, non può andare oltre. La stella morirà allora in una supernova, una delle esplosioni più massicce dell'universo, e creerà la maggior parte degli elementi nel processo. Una stella di queste dimensioni potrebbe alla fine diventare una stella di neutroni, i protoni atomici e gli elettroni al suo interno compressi dalla gravità per diventare tutti neutroni, un buco nero o, in rari casi, una pulsar o una magnetar. È persino possibile che alcuni con un nucleo ad alto contenuto di carbonio possano diventare diamanti.

Supernova 1994D (stella luminosa in basso a sinistra) nella galassia NGC 4526. La supernova è quasi più luminosa dell'intera galassia.

Ma non il Sole. Essere più piccolo significa che il nostro si spegnerà con un lamento piuttosto che con un botto.

Alla fine, i gas esterni si disperderanno ampiamente, e tutto ciò che rimarrà sarà una nana bianca, incandescente di calore residuo, ma molto più piccola della sua dimensione attuale. Il calore potrebbe impiegare miliardi di anni per dissiparsi, dopodiché il Sole sarà una nana nera, completamente morta.

Nebola planetaria

Quando?

Probabilmente tra circa 5 miliardi di anni. Siamo un po' a metà strada, ora. Quando accadrà, la Terra sarà inabitabile da molto tempo. L'umanità si sarà estinta o si sarà spostata per evolversi altrove.