IL SOLE, la nostra stella

di Ivan Spelti

Finalmente parliamo del Sole e vi dedicheremo anche il prossimo articolo. Direte che era ora, in questi nostri appuntamenti mensili. Lo farò in modo semplice, perché la sua struttura è piuttosto complicata.

Il Sole è il più luminoso e il più familiare oggetto nel cielo.  La vita sulla Terra non sarebbe possibile senza il Sole. Il cibo che mangiamo esiste a causa della luce solare che cade sulle piante verdi, il combustibile che bruciamo proviene da tali piante, oppure è stato da esse accumulato (in forma di carbon fossile, petrolio o gas naturali) tanto tempo fa. La vita come noi la conosciamo ha bisogno di acqua in forma liquida, e la Terra è l’unico pianeta ad averla: senza il Sole, la Terra sarebbe un blocco di roccia ghiacciata nello spazio. Tuttora, la Terra è con ogni probabilità il solo pianeta del Sistema Solare adatto ad ospitare la vita; eventuale acqua su Mercurio e su Venere diventerebbe vapore, su pianeti più lontani ghiaccerebbe e la vita come la conosciamo sarebbe molto improbabile.

Il Sole ci dà luce e calore. Il Sole è una stella, una delle tante centinaia di milioni di miliardi di miliardi di stelle che ci sono nell’universo. Le altre le vediamo brillare molto piccole, mentre il Sole lo vediamo grande. Sapete perché? Perché è la stella più vicina a noi: solo per questo.

Intorno ad essa girano a diversa distanza otto pianeti, dei quali il terzo in ordine di distanza è la Terra. Il mese prossimo vedremo in dettaglio l’interazione tra Sole e Terra e molte domande che vi fate abitualmente avranno risposta. Prima però dobbiamo parlare del Sole come oggetto celeste, così ben studiato ai nostri giorni.

Pensate che oggi è monitorato al meglio da decine di telescopi costruiti appositamente, molti dei quali collocati nello spazio. E noi sulla Terra abbiamo astronomi e amatori che si dedicano costantemente al suo studio.

Vi siete mai chiesti come nascono le stelle? Com’è nato il nostro Sole? Dalle testimonianze più antiche sembra essere sempre stato come lo vediamo noi adesso, così luminoso e grande.

Eppure deve essere nato perché nulla è eterno, nemmeno nel cielo. Anche lì le cose devono nascere, eventualmente svilupparsi, e finire in un certo modo. Sembra (anzi, è certo) che una legge generale di natura governi tutto: noi, gli alberi, gli animali, i sassi,… le stelle.

Il Sole non fa eccezione. E’ nato cinque miliardi di anni fa: ha un’età impressionante! Conosciamo qualcosa di così vecchio, noi che se proprio ci va bene arriveremo a soffiare sulle candeline solo fino a cento anni?

Non solo, ma da quando il Sole è nato ha diffuso luce e calore intorno nello stesso modo, come se nella sua pancia ci fosse un meccanismo di generazione e rigenerazione continua che dura da tutto quel tempo: se non fosse così la sua luminosità sarebbe dovuta diminuire, e non è stato!

Infatti c’è. Si chiama energia nucleare. Tenetevi forte. Il Sole è una bomba nucleare controllata! Nella sua zona centrale di 200.000 km, su un totale di quasi 1,4 milioni di km del suo diametro, alla temperatura di 15 milioni di gradi (impensabile per noi), avvengono reazioni nucleari il cui risultato è trasformare elementi chimici in altri facendo uscire dalla sua superficie tante forme di energia e radiazione: luce, calore, raggi x, raggi ultravioletti, e particelle di vario tipo. Questa storia va avanti dalla sua nascita, da quando il Sole ha potuto fregiarsi del  nome di stella! Fregiarsi? Perché, prima cos’era? Ha dovuto guadagnarsi le stellette per diventare così?

Come ogni storia che si rispetti…è complessa e lunga. Ve la spiego alla buona. Immaginate che in qualche parte del freddo universo, dove la temperatura media è di -270 gradi (avete letto bene…meno duecentosettanta gradi, un freddo birichino), ci sia una larga zona di centinaia di milioni di km dove si trovi, per diverse ragioni di cui al momento non ci occuperemo, una nube fatta di gas (principalmente idrogeno) e polveri diverse.

Non è un mistero per nessuno che tutte le cose si attirino: capita agli innamorati, a noi con la Terra (pesiamo), e in generale alle particelle di questa nube.  Se le particelle si attirano, la loro interdistanza diminuisce e tendono ad occupare un volume minore. Ma così facendo scattano insieme due delle tante leggi della fisica: la prima dice che tutto il complesso che si sta compattando si scalda e la seconda dice che questo sistema comincia a ruotare su sé stesso.

Qui le cose vanno avanti per centinaia di milioni di anni, con lentezza e determinazione.

Alla fine della fiera, da quella nube iniziale fredda comincia a formarsi una palla sempre più piccola (per modo di dire) e sempre più calda. Perché diventa una palla e non un cetriolo ve lo spiego un’altra volta: sappiate che c’entrano la matematica e la fisica.

Quando la temperatura interna della palla al centro raggiunge alcune decine di milioni di gradi…tac… si accendono le reazioni nucleari ed è a quel punto che questo oggetto caldo e stratificato può fregiarsi del nome di stella. Intorno all’oggetto celeste che si forma restano altre cose più fredde, del tipo sassi e polvere. Non è detto che succeda sempre così, per ogni oggetto celeste in formazione: ma per il Sole è accaduto. A proposito, Sole e Luna si scrivono sempre con l’iniziale maiuscola.

E’ nata una stella. Ed è così che è nato il nostro Sole.

Come in tutte le cose, ci vuole equilibrio! La stella trova la sua strada. La pressione dei suoi strati più esterni che spinge verso il centro dovuta alla gravità è equilibrata dalla pressione della radiazione prodotta dalle reazioni nucleari che stanno verificandosi nel trasformare l’idrogeno centrale iniziale in elio. Se così non fosse o la stella scoppierebbe o collasserebbe, proprio come a tanto altro  a cui potete pensare.

La stella Sole è stata brava. Da 5 miliardi di anni sta funzionando così, in perfetto equilibrio.

Durerà per sempre? Noooo! Tra un miliardo di anni le cose inizieranno a cambiare. Il carburante interno del Sole (sempre quell’idrogeno che è l’elemento più abbondante nell’universo) comincerà a scarseggiare: le reazioni che abbiamo detto rallenteranno e si modificheranno, producendo un sacco di complicazioni sia per la stella che per tutto quello che le sta intorno. Allora saranno dolori anche per noi. I nostri oceani inizieranno ad evaporare, le foreste a bruciare, la luminosità del Sole ad aumentare, e così via. Chi vivrà, se vivrà, vedrà.

In 5 miliardi di anni complessivi, il Sole cambierà dimensioni, si ingrandirà di 200 volte e si papperà i primi tre pianeti vicini, Terra quindi compresa. Sarà una storia che non potremo raccontare. Vi piace pensare che sarà l’Apocalisse?

Avete già capito che quando parliamo delle cose dell’universo i numeri sono pazzeschi e difficilmente immaginabili. Una palla infuocata del diametro di più di un milione di kilometri? Che ha nella sua pancia una temperatura di 15 milioni di gradi? Se pensate che siano dati estremi non superabili vi sbagliate. C’è ben altro! Volete un esempio? Ve la butto lì.

Al momento risulta che l’universo sia grande, miliardo più miliardo meno, un milione di miliardi di miliardi di km e contenga cinquecentomila miliardi di miliardi di stelle e altra roba. Vi gira la testa?

Restate collegati. Diciamolo con una espressione che fa fine:  stay tuned!