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Giovedi, Marzo 28, 2024
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Il Sole: quando e come morirà la nostra stella?

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Il Sole, senza il quale la vita non sarebbe mai possibile sulla Terra, non è eterno. Ecco come dovrebbe essere la fine della nostra stella, che oggi ha 4.6 miliardi di anni.

La durata della vita delle stelle è determinata dalla loro massa. Più la stella è massiccia, più breve è la sua vita e consiste in diversi milioni di anni per terminare con una furiosa fiamma di fuochi d'artificio spaziali: una supernova. Le cose saranno diverse per il nostro Sole. La nostra stella è una nana gialla con una durata di vita totale (330,000 volte la massa della Terra) di circa 10 miliardi di anni. La buona notizia sulla vita sulla Terra è che il Sole ora ha solo 4.6 miliardi di anni, quindi dovrebbe brillare per altri cinque miliardi di anni, secondo gli astronomi. Sarà però necessario pensare alla ricollocazione, poiché la Terra diventerà inabitabile in meno di un miliardo di anni (nonostante l'attuale riscaldamento globale). Come mai? Perché la luminosità del Sole continuerà ad aumentare di circa il 10% ogni miliardo di anni. Così, il nostro punto azzurro pallido si trasformerà gradualmente in una fornace, simile forse all'inferno che ora regna sulla nostra vicina Venere. Pertanto, la zona abitabile nel nostro sistema solare si sposterà e mondi di ghiaccio come Plutone hanno iniziato a sciogliersi. Possiamo anche immaginare che l'Homo sapiens stia migrando su Marte, che diventerà più morbido. Ma se ciò accade, non durerà a lungo. Pertanto, potremmo aver bisogno di andare in altre stelle se la razza umana può permetterselo.

Cosa accadrà quando il Sole comincerà a morire? Nel tempo, le riserve di idrogeno accumulate dal Sole alla nascita si esauriranno. Con una massa relativamente piccola, la stella ha mantenuto un equilibrio tra gravità e radiazione per miliardi di anni (come risultato della sintesi dell'idrogeno). Ma verrà il “giorno” in cui il carburante si esaurirà. Quindi il cuore della stella sarà governato dal nucleo di elio (creato dalla fusione dell'idrogeno), che collasserà su se stesso. La temperatura che aumenterà durante la contrazione rilascerà energia che respingerà gli strati esterni del Sole. In soli cinque milioni di anni, la stella crescerà in modo significativo e diventerà quella che gli astrofisici chiamano una gigante rossa. Rosso perché la sua temperatura superficiale scende (fino a 3000 K). Secondo uno studio pubblicato nel 2008, il raggio della nostra stella aumenterà dai circa 700,000 chilometri di oggi a oltre 170 milioni di chilometri! In altre parole, Mercurio, Venere e anche la Terra saranno all'interno e alla fine verranno distrutti (se l'orbita del nostro pianeta non viene espulsa, ciò dipenderà dalla massa persa dalla gigante rossa). Durante il restringimento, il nucleo dell'elio si riscalda e raggiunge una temperatura di 100 milioni di gradi. Pertanto, l'elio brucerà sempre più velocemente, producendo carbonio e ossigeno, e infine rilasciando tanta energia in pochi secondi quanta normalmente tutte le stelle di una galassia producono insieme. Tutta questa energia verrà rilasciata con una luce che gli astrofisici chiamano "fulmine ad elio". Ma questo non durerà a lungo, poiché la massa residua del Sole non è sufficiente per raggiungere i 600 milioni di gradi al centro, la temperatura necessaria per accendere il nucleo.

L'idrogeno e l'elio bruceranno intorno ad esso per diverse migliaia di anni, a seguito dei quali la nostra stella si stratificherà e il suo guscio esterno si espanderà ancora di più. Alla fine, poiché non ci saranno radiazioni a bilanciarlo, prevarrà la gravità. Il resto del nucleo della nostra stella si restringerà e si trasformerà in una nana bianca, un corpo delle dimensioni della Terra, estremamente denso e caldo (circa 30,000 °C). Allo stesso tempo, gli strati esterni, che saranno troppo lontani, si dissolveranno nello spazio. Per circa 10,000 anni, il guscio brillerà dall'interno, brillando alla luce del focolare centrale ancora caldo. Di conseguenza, si formerà una nebulosa planetaria.

Sarà visibile da altri sistemi planetari, simili a quelli che possiamo vedere attraverso i nostri telescopi? Come la Nebulosa Anello nella costellazione della Lira? Riusciranno i nostri discendenti in esilio ad osservare il resto del Sole, attorno al quale è fiorita la vita? Uno studio pubblicato a maggio 2018 ha scoperto, utilizzando modelli di evoluzione stellare, che ciò è possibile. A causa della sua massa, il Sole sarebbe al limite della luminosità. Così la nebulosa planetaria sarà visibile, ma molto debole. E dopo? Sarà davvero la fine? No. Ci vorranno miliardi di anni prima che il cuore infuocato si raffreddi e diventi una nana nera. Nel frattempo, ci sono ancora molti bei giorni prima del Sole.

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