Se non c'è ossigeno nello spazio, perché il Sole non si spegne?

Quando siamo bambini ci spiegano che il Sole è una grande palla di fuoco. È logico, dopotutto, dal nostro punto di vista è una grande sfera gialla che ci dà luce e calore. Inoltre, per migliaia di anni popoli, religioni e persino astronomi hanno pensato la stessa cosa.

Dopo Galileo, Copernico e gli altri scienziati che hanno aggiunto conoscenze sul nostro sistema solare, doveva arrivare il XX secolo con i suoi grandi progressi della fisica e della chimica per dare risposte ad alcune grandi domande.

Una in particolare: se non c'è ossigeno nello spazio, perché il Sole non si spegne? Cosa lo tiene attivo? La spiegazione è arrivata di pari passo con una scoperta in fisica. Niente di meno che la fusione nucleare, cioè l'unione dei nuclei degli atomi in determinate condizioni.

Questo fenomeno è stato osservato e teorizzato per la prima volta negli anni '30, e solo allora si sono potute avanzare nuove ipotesi per spiegare perché il Sole ha bruciato per così tanti milioni di anni senza una fonte esterna che lo alimentasse.

Ed è che il Sole è la propria fonte di energia e funziona come una grande fornace termonucleare. Proprio come le stelle. Cosa significa questo? Il Sole è un milione di volte più grande della Terra, ed è composto per l'80% da idrogeno (H), l'elemento più abbondante nell'universo, il più leggero della tavola periodica, e che è presente in quasi tutta la materia che conosciamo, dalle pietre all'acqua.

Ma la cosa più importante del Sole è la sua massa e la sua forza di gravità. La pressione esercitata dal Sole su se stesso è così grande che gli atomi di idrogeno – che hanno perso i loro elettroni – non hanno altra scelta che unirsi o fondersi, e formare così Elio. L'elio si allontana dal nucleo e si unisce agli elettroni liberi che gli atomi di idrogeno avevano perso. Questa energia arriva in superficie sotto forma di fotoni, che vengono trasmessi dalla radiazione elettromagnetica e sono la luce che ci raggiunge.

"Questa reazione permette di liberare grandi quantità di energia sotto forma di luce e più calore, quindi la zona convettiva, cioè la parte esterna del Sole, si mantiene intorno ai 6000°C, cioè 600 volte la temperatura dell'acqua quando bolle. Pertanto, la radiazione che proviene dal Sole in tutte le sue lunghezze d'onda raggiunge l'intero sistema solare. Non dimentichiamo che la nostra stella è il 99,7% del sistema solare”, spiega Javier Feu, professore di astronomia e fisica. Così, lungi dall'essere una palla di fuoco, il Sole è un'enorme sfera di plasma (uno stato gassoso fluido).

La reazione di fusione nucleare è resa possibile dalla sua gravità, che attrae tutto (compreso il nostro pianeta ed i nostri vicini). È un processo colossale: il Sole fonde non meno di 620 milioni di tonnellate di idrogeno al secondo. È stato così negli ultimi 5 miliardi di anni ed è così che sarà per... sempre?

Il giorno in cui si spegnerà il Sole

È noto che il Sole diventa più luminoso del 10% ogni 100 milioni di anni. Noi, dalla Terra, la vediamo gialla per l'effetto che la nostra atmosfera esercita sugli assi di luce. Ma dallo spazio, il Sole sembra bianco. E sicuramente da altre galassie si vede proprio come vediamo le stelle.

Nonostante questa piccola variazione della sua luminosità, il Sole rimane in costante equilibrio tra la sua forza di gravità, che comprime gli elementi verso il suo nucleo, e la forza dell'energia sprigionata dalla fusione nucleare, che cerca di espanderlo.

Ma sebbene abbia carburante per un po', non sarà eterno. Verrà un giorno in cui questo processo di fusione consumerà completamente tutto l'idrogeno che lo integra. E cosa accadrà quel giorno? Lontano dal modo in cui un incendio si spegne se non ha combustibile, lentamente e dolcemente, qui accadrà il contrario. Man mano che l'idrogeno viene consumato, la pressione al centro del Sole diminuirà.

"Essenzialmente, Mercurio e Venere saranno colpiti e spazzati via per primi e poi toccherà a noi quando quei venti eroderanno completamente lo scudo magnetico, spazzando via la nostra atmosfera e tutto ciò che si trova al di sotto di essa". Nella sua ultima fase diventerà una nebulosa planetaria. Ma secondo calcoli astronomici, questo evento si verificherà solo tra 4,5 miliardi di anni.