Il Sole, è la stella più vicina a noi e la stessa nostra vita è possibile perché siamo ad una distanza ottimale da essa.
Il nostro pianeta, la Terra, è posto infatti in una zona chiamata “goldilock“ (“riccioli d’oro“), ovvero in una zona non troppo vicina alla nostra stella, dove rischieremmo di essere bruciati, né troppo lontana, dove rischieremmo il congelamento.
Dobbiamo quindi davvero tanto a quest’astro, che ci manda vita, calore e luce ogni giorno.
È una delle tante stelle dell’universo, dista da noi in media 150 milioni di km e ha una grandezza medio-piccola in confronto ad’altre stelle. Il suo diametro misura circa 1,4 milioni di km.
È un globo completamente gassoso e si è formato quasi 5 miliardi di anni fa in seguito all’esplosione di un’altra stella.
Una stella molto grande, infatti, dopo aver terminato il suo carburante (il gas di cui era composta), collassò trasformandosi in una supernova, esplodendo e rilasciando nello spazio tutto attorno il materiale che la componeva. Questo materiale cadde su una gigantesca nube di gas e polveri, dando il via, all’interno della nube, a un’aggregazione di gas per forza di gravità. La contrazione su sé stesso del gas lo riscaldò, tanto che a un certo punto si incendiò dando origine ad una protostella, ovvero un embrione di stella, molto caldo ma ancora privo di reazioni nucleari.
In seguito la temperatura del nucleo centrale della protostella raggiunse i 15 milioni di gradi: si innescò la fusione nucleare, una particolare combustione in cui da atomi di idrogeno (il gas più abbondante in tutto l’universo) vengono prodotti atomi di elio.
Successivamente, anche il materiale più freddo che roteava attorno al sole si aggregò gravitazionalmente, dando vita ai pianeti rocciosi (Mercurio, Venere, Terra e Marte), mentre i gas, più leggeri, furono spinti più all’esterno dal vento solare, dove finirono per generare i pianeti gassosi (Giove, Saturno, Urano e Nettuno).
Il vento solare è la massa solare che viene persa dal Sole (circa 2000 tonnellate al giorno) e viene dispersa nello spazio.
La Terra, fortunatamente, presenta uno scudo protettivo che ci protegge da questo vento che altrimenti potrebbe riempirci di radiazioni mortali.
Questo scudo si chiama magnetosfera e non è altro che un campo magnetico generato dalle correnti elettriche che si hanno nel nucleo terrestre, nella sua parte fluida costituita da metalli fusi in movimento. Questo meccanismo, che genera il campo magnetico terrestre a partire da un campo elettrico interno, prende il nome di geodinamo.
La magnetosfera si assottiglia nei poli, dove il vento solare viene catturato e interagisce con l’atmosfera terrestre dando origine allo spettacolare fenomeno delle aurore polari.
Il sole è composto per il 75% da idrogeno, per il 23% da elio e per il 2% da altri elementi, che in astronomia vengono genericamente chiamati metalli.
La sua fusione nucleare interna emana tantissima energia, emana più energia in un secondo di quanta noi esseri umani ne abbiamo mai prodotta sulla terra.
L’INTERNO DEL SOLE
1) Nucleo: qui si ha la fusione, in cui nuclei di atomi di idrogeno vengono convertiti in nuclei di atomi di elio.
Vengono prodotti raggi gamma e radiazioni elettromagnetiche, le cui “particelle” sono chiamate FOTONI (sono, sostanzialmente, le “particelle” che compongono la luce).
Le temperature sono intorno ai 15 milioni di gradi.
2) Zona radiativa: I raggi gamma attraversando questa zona diventando meno potenti, trasformandosi in raggi X e radiazioni ultraviolette.
3) Zona Convettiva: qui si formano delle celle convettive in cui il materiale più caldo sale e quello più freddo scende.
4) Fotosfera: qui la temperatura si abbassa (la temperatura superficiale del Sole è di circa 5500-6000°) e da qui fuoriescono i raggi ultravioletti (la luce a noi visibile dopo 8 minuti) e infrarossi.
5) Cromosfera: Strato meno denso da cui si innalzano getti di materia luminosa, i granuli (8) e le protuberanze (9) che si innalzano fino a raggiungere la CORONA (6).
Sulla fotosfera possiamo anche visualizzare le MACCHIE SOLARI, (7) zone più fredde (circa 2000° in meno delle zone circostanti) ma più magnetiche.
Esse si formano per la difformità di rotazione della stella. Il Sole, infatti, ruota più velocemente all’Equatore (25 giorni) che ai poli (35 giorni), e il campo magnetico di conseguenza si attorciglia in spirali.
Le macchie solari hanno sempre un polo sud e uno nord (ed è per questo che appaiono sempre a coppie) in prossimità di esse scaturiscono dei getti di particelle atomiche (protuberanze, flares, brillamenti) che possono interagire con la magnetosfera terrestre.
Se queste eruzioni sono violente possono scaturire delle CME (eruzioni di massa coronale) che diffondono nello spazio un forte campo magnetico.
Esse sono pericolose per i nostri satelliti e addirittura, se intense, per la stessa Terra, perché possono causare blackout o gravi disagi.
Il ciclo di queste macchie raggiunge il suo picco ogni 11 anni: in questa situazione si dice quindi che si ha il massimo solare.
Quando ci si avvicina al periodo di massimo, le macchie solari tendono ad avvicinarsi all’equatore dando vita ad eruzioni più potenti, che gli scienziati tengono sotto stretto controllo con l’aiuto delle sonde spaziali SOHO e STEREO.
L’ultimo picco solare è avvenuto tra il 2013 e il 2014, mentre il prossimo sarà, quindi, intorno al 2024-2025.
Si è scoperto inoltre che anche il Sole ha un ciclo, esso infatti si inverte di polarità ogni 22 anni: il suo polo nord magnetico diventa il suo polo sud.
LA FINE DEL SOLE
Il Sole, come tutte le stelle, non ha vita eterna; esso è infatti giunto circa a metà della sua vita.
Ora, come abbiamo detto, sta bruciando l’idrogeno che pian piano si esaurirà.
Tra 5 miliardi di anni – l’idrogeno nel nucleo finirà. La gravità del Sole non sarà più bilanciata dalla “spinta” della radiazione in uscita.
Per 3 miliardi di anni – il Sole non potrà far altro che riprendere la contrazione gravitazionale iniziale, la stessa che in fondo lo ha generato, e diventerà quindi più piccolo, ma un po’ più caldo.
Tra 8 miliardi di anni – il calore sarà tale che lo strato di idrogeno che circonda il nucleo di elio toccherà i 15 milioni di gradi e comincerà a bruciare. Questo bruciamento esterno al nucleo (si chiama “bruciamento in shell”) fa sì che la gravità sia di nuovo bilanciata, anzi, che stavolta prevalga la spinta della radiazione (dal momento che non proviene più dal nucleo ma da una regione più superficiale). Il Sole si espanderà tantissimo, diventando anche 100 volte più grande, ingloberà Mercurio e Venere e sfiorerà la Terra con la sua superficie più fredda (circa 3000°). Il Sole sarà diventato una gigante rossa.
– Successivamente la gigante rossa disperderà gli strati esterni formando una nebulosa planetaria.
– Diventerà poi una nana bianca, che via via si spegnerà diventando una nana nera.
Questa è la sorte di tutte le stelle aventi le stesse dimensioni del Sole o grandi fino a 8 volte il Sole. Quelle ancora più grandi diventeranno invece supernove, implodendo e poi espandendo i loro materiali nell’universo quando esauriranno il carburante.
Il materiale perso potrebbe cadere su una nebulosa e dare il via a una nuova contrazione. Da una stella che muore ne nasce subito un’altra: e tutto ricomincia.