sabato 14 dicembre 2013

Episodio 12 "Il racconto del sole"


Cari amici delle stelle, ecco a voi la penultima puntata de #ilraccontodelSole!
Manca ormai solo un episodio, restate collegati a #NextSolarStorm !

"Agonia" - Ep. 12

Abbiamo lasciato un Sole ingannevolmente stabilizzato sulla fusione dell'elio in carbonio e ossigeno nel nucleo, tramite il processo detto "tre alfa", in cui 3 o 4 nuclei di elio (particelle alfa) si incontrano a formare un nucleo di carbonio 12 od ossigeno 16.

Con l'accumularsi delle scorie di C-O anche la fusione dell'elio però comincia a trasferirsi più all'esterno, esattamente come nella subgigante, e si forma così un nucleo inerte di carbonio e ossigeno in stato degenere. La degenerazione del nucleo ne causa la contrazione, che prosegue con il suo aumento di massa. Stranamente infatti gli oggetti composti di materia degenere sono tanto più piccoli quanto massicci!

La contrazione del nucleo causa l'espansione dei gusci di fusione, e si forma quindi una vera e propria cipolla nucleare: un nucleo di carbonio-ossigeno, uno strato in cui l'elio viene convertito in C-O, uno strato di elio inerte, uno strato in cui l'idrogeno viene convertito in elio e il restante inviluppo stellare, la cui composizione originale è stata contaminata dai fenomeni di dragaggio dovuti alla convezione totale della stella.

In questa fase il Sole, a causa della riespansione del guscio che fonde idrogeno, e alle altissime temperature centrali (mezzo miliardo di Kelvin), aumenta enormemente la sua luminosità, espandendosi nuovamente in gigante rossa e impiegando stavolta solo un milione di anni.

La fase è denominata "ramo asintotico delle giganti" (Asymptotic Giant Branch o AGB), sempre dalla forma del percorso nel diagramma HR. Il Sole aumenterà la propria luminosità in modo folle fino a oltre 10.000 volte quella attuale, raffreddandosi di nuovo sotto i 3500 K ed espandendosi oltre 200 volte raggio attuale, diventando una Gigante rossa brillante, cioè di spettro M II.

È la fine definitiva del sistema solare: Venere verrà avvolto e distrutto dalla stella in espansione come Mercurio prima di lui, mentre il destino della Terra è più incerto. Se durante le fasi precedenti il Sole avrà perso abbastanza massa per via degli intensi venti stellari da causare un allargamento dell'orbita della Terra allora questa potrebbe sfuggire all'espansione della stella, altrimenti seguirà a ruota Venere verso il nucleo del Sole morente.

Anche gli altri pianeti sperimenteranno condizioni letali, Marte verrà liquefatto e probabilmente Giove verrà privato di gran parte della propria atmosfera dall'immensa radiazione e forza dei venti solari, diventando un pianeta ctonio. Ogni singolo corpo composto di ghiaccio e polvere eventualmente sopravvissuto alla prima fase di gigante rossa verrà distrutto, e la fascia abitabile si allontanerà ben oltre le più estreme propaggini del sistema, a oltre 100 UA di distanza dalla stella, determinando l'estinzione finale di ogni forma di vita.

Per i successivi 20 milioni di anni, uno sputo astronomicamente, il Sole alternerà la fusione dell'elio e dell'idrogeno, innescando a turno i vari gusci e brillando come mai ha fatto nella sua vita. Tuttavia alla fine di questo ultimo periodo di fulgida gloria non c'è più abbastanza combustibile. Oramai la macchina è inceppata, e la pressione di collasso diventa predominante, il Sole diventa instabile e comincia a contrarsi violentemente: ciò causa un riscaldamento dei gusci interni e il reinnesco del poco combustibile rimanente.

L'impennata di energia causa una nuova espansione e raffreddamento, insieme all'innesco dei più potenti venti solari di sempre, fino a un centomillesimo di massa solare persa ALL'ANNO! Tale espansione però disattiva nuovamente le reazioni, causando contrazione. Questo ciclo comincia a ripetersi sempre più rapidamente, e ricade sotto il temine di "pulsazioni termiche", espansione e collasso affannati, il rantolare di un moribondo.

Durante queste pulsazioni il Sole perderà molta massa dell'inviluppo ed esporrà strati sempre più interni e caldi, spostandosi verso temperature superficiali maggiori. Dopo una decina di queste convulsioni, in una escalation di intensità con venti solari sempre più poderosi, il Sole morente eietterà i propri strati esterni in un'ultima colossale espansione, letteralmente "spirando" nello spazio, alla veneranda età di 12.330.600.000 anni.

#IlraccontodelSole continua sabato prossimo, con l'ultima puntata!

Cieli sereni,
Lorenzo

Nell'immagine: rappresentazione artistica di Mark A. Garlick, col satellite gioviano Europa ormai disciolto, nel cui cielo brilla un Sole gigante rosso.

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