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21/4/08 - Anche il Sole prima o poi morirà: quanto tempo abbiamo?

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Il Sole, la stella che ci illumina, è una stella medio piccola. Betelgeuse, nella costellazione di Orione, potrebbe contenere al suo interno più di 274 milioni di Soli. Esistono stelle ancora più grandi, che conterrebbero oltre 2000 volte Betelgeuse, è il caso di VY Canis Maioris e di VV Cephei. Se questi corpi celesti si trovassero al posto del sole, i loro strati più esterni arriverebbero oltre l'orbita di Saturno!

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La durata della vita delle stelle non è sempre la stessa: essa dipende dalla loro massa. Le stelle aventi massa minore di 5 masse solari, solitamente, trasformano l'idrogeno in elio attraverso la "catena protone-protone", mentre quelle aventi massa maggiore di 5 masse solari lo trasformano con il "ciclo del carbonio-azoto". La catena protone-protone è molto più lenta del ciclo carbonio-azoto, ed è per questo che le stelle piccole vivono molto più di quelle grandi. Le nane rosse arrivano a centinaia di miliardi di anni di vita, mentre altre muoiono prima dei 10 milioni. Ben diverso è anche il tipo di morte che attendono le stelle di diverse dimensioni. Il nostro Sole ad un certo punto finirà l'idrogeno al suo interno, e quindi cesserà al suo interno la fusione nucleare; senza l'energia creata dalla fusione la stella non riesce più a "funzionare", pertanto comincia a collassare su se stessa aumentando la pressione e quindi la temperatura nel nucleo. Quando essa raggiunge i 200milioni di gradi (all'interno del nucleo) è possibile riprendere la fusione nucleare partendo stavolta dall'elio; a questo punto la stella ha una nuova e più potente fonte di energia, a cui è costretta a far fronte espandendosi. Durante la fase di espansione gli strati più esterni vengono a poco a poco espulsi nello spazio, dando origine a una nebulosa planetaria; in questo periodo Mercurio, Venere e la Terra verranno inceneriti e inglobati dal Sole. Al centro il nucleo della stella è rimasto ormai privo di energia avendo bruciato tutto il rimanente elio; non vi sono più le condizioni di temperatura necessarie a dar luogo a nuove fusioni nucleari per il fatto che gli strati esterni non riescono più ad esercitare sufficiente pressione nel nucleo. Rimane così al posto di esso una nana bianca; essa è estremamente stabile, e anche estremamente densa, a causa del precedente collasso gravitazionale. Stelle molto più grandi della nostra, come appunto Betelgeuse, subiscono un destino ben diverso: una volta diventate giganti rosse, grazie agli strati esterni che esercitano molta più pressione sul nucleo, invece di fermarsi alla fusione dell'elio producono sempre nuovi elementi, fino al ferro-56; per la sua particolare disposizione del nucleo atomico, questo elemento assorbe energia, e non è in grado di fare da combustibile per la fusione nucleare. Immediatamente la stella comincia a collassare su se stessa e "poco dopo" esplode in supernova; in questa fase la stella diventa circa un miliardo di volte più luminosa di una stella normale! A questo punto del corpo celeste rimane solo il nucleo che dopo l'estrema pressione degli strati esterni si è trasformato in una stella di neutroni: gli elettroni, non sopportando l'incredibile forza di gravità sono entrati nel nucleo dell'atomo e si sono combinati con i protoni dando origine a nuovi neutroni. La densità di tale corpo celeste è di diverse centinaia di milioni di tonnellate per centimetro cubo; una palla grande qualche decina di chilometri avente la massa del Sole. Ma non è finita qui: alcune stelle, aventi massa incredibilmente grande, dopo la fase di supernova riescono a dare origine nel nucleo a una forza di gravità inimmaginabile: neanche i neutroni riescono più a sostenere questa incredibile forza che li schiaccia, cosi tutto collassa in un buco nero; da un buco nero non può uscire niente, data l'intensissima forza di gravità, neanche la luce.

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Non temete comunque: la nostra stella, grazie alla sua massa ridotta, gode di una vita molto lunga; splende già da 5 miliardi di anni e continuerà a farlo per altrettanto tempo; per quando arriverà quel momento, la razza umana avrà già fatto in tempo ad estinguersi.


A cura di Marco Torri




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