Sebbene la morte definitiva del Sole sia prevista tra trilioni di anni la “vita” della nostra stella nella sua fase attuale, nota come “sequenza principale” – in cui la fusione nucleare dell’idrogeno le consente di irradiare energia e fornire una pressione sufficiente per impedire alla stella di collassare sotto la sua stessa massa – finirà tra circa 5 miliardi di anni.
“Il Sole ha poco meno di 5 miliardi di anni,” ha spiegato Paola Testa, astrofisica del Center for Astrophysics, una collaborazione tra lo Smithsonian Astrophysical Observatory e l’Harvard College Observatory. “È una specie di stella di mezza età, nel senso che la sua vita sarà dell’ordine di 10 miliardi di anni o giù di lì“.
Dopo che il Sole avrà bruciato la maggior parte dell’idrogeno nel suo nucleo, passerà alla sua fase successiva come gigante rossa. A questo punto, circa 5 miliardi di anni nel futuro, il Sole smetterà di generare calore tramite la fusione nucleare e il suo nucleo diventerà instabile e si contrarrà, secondo la NASA.
Nel frattempo, la parte esterna del Sole, che conterrà ancora idrogeno, si espanderà, diventando rossa mentre si raffredda. Questa espansione inghiottirà gradualmente i pianeti vicini, Mercurio e Venere, e aumenterà i venti solari al punto da annientare il campo magnetico della Terra e spazzarne via l’atmosfera.
Naturalmente, questa sarà quasi certamente una cattiva notizia per qualunque forma di vita rimanga sul nostro pianeta a quel punto, supponendo che qualcosa sia sopravvissuto all’aumento del 10% della luminosità del Sole che dovrebbe vaporizzare gli oceani della Terra in 1 miliardo o 1,5 miliardi di anni, secondo uno studio del 2014 pubblicato su Geophysical Research Letters. Entro pochi milioni di anni da questa espansione iniziale, è probabile che il Sole consumerà anche i resti rocciosi della Terra, secondo uno studio del 2008 pubblicato su Monthly Notice of the Royal Astronomical Society.
Il Sole inizierà quindi a fondere l’elio rimasto dalla fusione dell’idrogeno in carbonio e ossigeno, prima di collassare infine nel suo nucleo, lasciando dietro di sé una splendida nebulosa planetaria – un guscio incandescente di plasma caldo residuo – nei suoi strati esterni mentre si restringerà fino a un “cadavere stellare” incredibilmente denso, molto caldo, delle dimensioni della Terra, noto come nana bianca.
La nebulosa sarà visibile solo per circa 10mila anni, ha spiegato Testa, un battito di ciglia nel tempo cosmico. Da quel momento, ciò che rimarrà del Sole impiegherà trilioni di anni a raffreddarsi prima di diventare alla fine un oggetto senza emissioni.
Per arrivare a delineare questa timeline sia per il Sole che per tutte le stelle della sua massa, gli scienziati avevano bisogno di scoprire come emetteva energia, molto difficile prima di poter prendere in considerazione la fusione nucleare nelle masse solari.
“Gran parte della scienza è relativamente nuova, perché una parte integrante della comprensione del funzionamento di una stella deriva dalla comprensione delle reazioni nucleari e della fusione,” ha affermato Testa, che studia i meccanismi di riscaldamento e i processi delle emissioni di raggi X, come i brillamenti negli strati esterni dell’atmosfera solare. “Prima degli anni ’30, una delle idee principali sul funzionamento delle stelle era che l’energia provenisse solo dall’energia gravitazionale“.
Quando gli astronomi e gli astrofisici hanno raggiunto una migliore comprensione della fusione, sono stati in grado di elaborare modelli più completi, affiancati da dati di emissione osservati da diverse stelle, per delinearne la vita.
“Mettendo insieme molte informazioni diverse da molte stelle diverse, astronomi e astrofisici hanno potuto costruire un modello che delinea l’evoluzione delle stelle,” ha dichiarato Testa a Live Science. “Questo ci dà un’ipotesi piuttosto precisa di quanti anni ha il Sole“.
Questa età – da circa 4,6 miliardi a 4,7 miliardi di anni – è confermata anche dalla datazione radioattiva dei meteoriti più antichi conosciuti, che si sono formati dalla stessa nebulosa solare, un disco vorticoso di gas e polvere che ha dato origine al Sole e ai corpi planetari nel Sistema Solare.
Grazie a questi strumenti, gli scienziati ora sanno quando la luce del Sole alla fine si esaurirà e svanirà.
