Da questo punto in avanti va tenuta a mente la legge base della vita di una stella: l'equilibrio tra la pressione di radiazione (l'energia che vuole fuggire e fa gonfiare la stella) e il collasso gravitazionale (l'attrazione della stella su sé stessa che la fa contrarre).
Mano a mano che il Sole matura aumenta la sua capacità di produrre energia. Questo si spiega in modo semplice: con il procedere della reazione di fusione nucleare quantitativi sempre più grandi di scorie, cioè elio inerte, vengono accumulati nel nucleo della stella. Lentamente la reazione di fusione si estende a strati più esterni del nucleo, mentre il centro di questo si intasa di elio. Di conseguenza il volume di Sole soggetto a fusione nucleare si espande continuamente nel tempo, aumentando quindi l'emissione di energia. Più energia significa più pressione di radiazione, e ciò si traduce in un aumento del raggio a temperatura superficiale costante.
Nel prossimo miliardo di anni il Sole aumenterà la propria luminosità e raggio del 10%, e tra 1,75 miliardi la fascia di abitabilità abbandonerà definitivamente l'orbita terrestre.
Ricordate Venere? Con una massa e composizione simili la Terra è destinata a fare la stessa fine. Il Sole è solo apparentemente stabile, e infatti questo lento aumento di luminosità è in opera dal momento stesso in cui si è acceso: si può tranquillamente dire che i dinosauri vedevano un Sole leggermente più piccolo, mentre i primi coloni della terraferma 500 milioni di anni fa avrebbero sicuramente notato la differenza rispetto al Sole odierno.
Inesorabilmente il Sole continuerà la sua espansione, e fra 5,5 miliardi di anni si sarà espanso del 40% con aumento della luminosità dell'80% o più. Questa fase è detta di subgigante, e possiede la classificazione di luminosità IV.
Su Marte si starà molto bene in questo periodo, ma non durerà molto. A questo punto la reazione di fusione nucleare si differenzierà nettamente tra un nucleo di elio inerte degenere (un particolare stato della materia ultracompatta) e un "guscio", in gergo "shell", di idrogeno in fusione.
La produzione di energia è talmente grande che il Sole nel miliardo di anni successivo comincerà ad espandersi vertiginosamente, fino a 100 volte il suo raggio attuale e a raffreddarsi, fino a circa 3500 K, aumentando la propria luminosità di circa 1000 volte.
La fascia abitabile verrà spinta prima a Giove, poi a Saturno e infine (la distanza della fascia va con la radice della luminosità) oltre Nettuno, accendendo ogni cometa del sistema solare. In questa fase Mercurio verrà inghiottito dalla stella in espansione e, per reazione di aerofrenaggio come con i paracadute, cadrà a spirale all'interno della stella, venendone completamente consumato.
È la prima fase di gigante rossa, detta di "Red Giant Branch", dalla forma che ha questa fase sul diagramma di Hertsprung-Russel. Il grosso cambiamento di equilibrio interno renderà la stella quasi totalmente convettiva, cioè sparirà la zona radiativa, e grosse quantità di elio verranno "dragate" in fotosfera dalla convezione. Tale fenomeno è detto "dredge-up" o appunto "dragaggio", e produce stelle con un'anomala presenza di elio in fotosfera che per molto tempo hanno stupito gli astrofisici.
Se esisterà ancora vita intelligente (non dico noi umani perché non ci arriveremo mai di questo passo) dopo essersi trasferita dalla Terra in fiamme su Marte la vita dovrà spostarsi da una luna di un Gigante all'altra, fino ad arrivare su qualche lontano corpo della fascia di Kuiper, per sopravvivere alla fornace.
Per il successivo miliardo di anni il Sole brucerà idrogeno a un ritmo forsennato, accumulando sempre più elio nel nucleo degenere, e cuocendo l'intero sistema solare a puntino. Quando si dice un padre di famiglia in crisi da pensione.
In questa fase il Sole è una gigante rossa , in classificazione spettrale si dice "M III", dove M indica una stella rossa e "III" è la terza classe di luminosità, la gigante. Tuttavia non tutto è perduto per la nostra stella...
(continua....)
— con Lorenzo Rínon Laitauron Colombo
Nessun commento:
Posta un commento