Quella che vedete in alto nella foto è una macchia sul Sole, ma non una macchia solare. Le macchie solari, come ricorda il sito dell'Astronomy Picture of the Day, dove è stata pubblicata questa foto, hanno una parte più scura centrale (l'ombra), una penombra ai margini - soprattutto, sono prive di pannelli solari...
L'uomo e la sua stella. Ormai avrete riconosciuto la sagoma della Stazione spaziale internazionale, uno dei laboratori più complessi mai assemblati dall'umanità, che pure impallidisce davanti all'imponenza della nostra stella. Il transito solare non è un evento così raro per la ISS, che orbita attorno alla Terra ogni 90 minuti.
Più difficile è avere tempismo e attrezzatura per portare a casa lo scatto perfetto, come questo ottenuto dall'astrofotografa Rainee Colacurcio, dato dalla giustapposizione di due diverse immagini: una che cattura il passaggio della ISS, e una che fotografa il dettaglio della fotosfera, la regione che costituisce la superficie apparente del Sole.
Fine ciclo. Oltre alla macchia artificiale non si vedono altre ombre sul disco solare. Ci troviamo infatti nel pieno di una fase di minimo solare, un periodo di bassa attività solare in cui il numero di macchie sulla nostra stella è molto ridotto o nullo, come in questo caso (per capire in che cosa consista e quali siano le conseguenze, leggi qui).
L'attuale minimo solare corrisponde alla chiusura del ciclo 24 di attività solare, e sembra destinato a durare fino al 2020. Per ragioni ancora non del tutto chiare, il numero di macchie nello scorso e nell'attuale minimo solare è stato molto più basso del solito, con le poche individuate che sono state anche molto rapide a sparire.
Il Sole sarà più brillante. Come gran parte delle stelle che conosciamo, Il Sole si trova nella fase di sequenza principale della sua evoluzione. Nel suo nucleo avvengono reazioni di fusione nucleare che trasformano l'idrogeno in elio e sprigionano, ogni secondo, circa 4 x 10 alla 27 Watt di energia. Finora ha convertito qualcosa come 100 volte la massa della Terra in elio ed energia: quando la riserva di idrogeno sarà ai minimi, il nucleo si restringerà e gli strati di gas esterni si avvicineranno al nucleo stesso. L'aumentata pressione sul centro accelererà i processi di fusione e la luminosità crescerà: tra 1,1 miliardi di anni il Sole sarà più brillante del 10%. Per la Terra, significherà un effetto serra pari a quello che ha reso Venere un pianeta infernale. Infine, quando tutto l'idrogeno nel nucleo si sarà fuso in elio, la nostra stella inizierà a collassare sotto il suo stesso peso.
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Le stelle nascono, bruciano carburante, muoiono. Il Sole non sarà da meno: l'epilogo del nostro astro, che si trova a circa metà della sua vita, si consumerà a partire da 5,5 miliardi di anni da oggi (7, per i più ottimisti), e decreterà inevitabilmente anche l'epilogo della Terra, che finirà vaporizzata (non c'è un modo gentile per dirlo). Non avverrà dall'oggi al domani, ma attraverso una serie di apocalittiche fasi, osservate nell'evoluzione di stelle di massa simile: eccole, per chi è ansioso di sapere in dettaglio che cosa succederà. Vedi anche: come muore una stella.
Foto: © NASA/SDO
La vita sulla Terra finirà. Meglio escludere da subito ogni velleità di sopravvivenza: tra 3,5 miliardi di anni il Sole sarà diventato il 40% più luminoso. La Terra svilupperà dapprima un massiccio effetto serra: i gas atmosferici tratterranno ancora più calore e l'acqua evaporerà, formando una spessa coperta di nubi che proteggerà la vita per qualche tempo. Non durerà a lungo: gli oceani terrestri inizieranno a bollire, le calotte di ghiaccio saranno fuse e ogni forma di vita rimasta in superficie sarà annientata.
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La nuova fase: gigante rossa. La nostra stella non diverrà soltanto più brillante, ma inizierà ad espandersi passando alla fase successiva del suo ciclo vitale. Sarà una gigante rossa, una stella più fredda ("solo" 2000-3000 °C, contro i 5000-9000 attuali in superficie) ma di maggiori dimensioni. I suoi strati più esterni arriveranno a lambire Mercurio, Venere e la Terra (la quale, nel frattempo, per la mutata attrazione gravitazionale solare, avrà modificato la sua orbita). L'intero processo richiederà circa 5 milioni di anni: un battito di ciglia nella vita del Sole.
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Marte sarà più ospitale della Terra (ma per poco). La zona abitabile, la regione attorno a una stella entro la quale è possibile per un pianeta ospitare acqua liquida (e che ora è compresa tra 0,95 e 1,37 volte il raggio medio dell'orbita terrestre, o unità astronomiche) si sposterà progressivamente verso l'esterno. Per qualche tempo Marte si troverà in quest'area privilegiata (se escludiamo la questione della sottile atmosfera). Per allora, avremo forse imparato a vivere sul Pianeta Rosso: ma non potremo contarci molto a lungo.
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Si creeranno altrove le condizioni per la vita. Nella fase di espansione del Sole, alcuni pianeti o satelliti ghiacciati come Europa (luna di Giove, nella foto) che già oggi appaiono interessanti per possibili forme di vita extraterrestri, potrebbero divenire, per un breve periodo, ancora più ospitali. La loro crosta di ghiaccio sublimerà dando luogo a transitorie atmosfere o oceani superficiali. Ma quando il Sole sarà definitivamente passato allo stadio di gigante rossa, la zona di abitabilità si sposterà tra le 49 e le 70 unità astronomiche, e persino su Nettuno farà troppo caldo.
Foto: © Nasa
Gli asteroidi del Sistema Solare non avranno vita facile. Le mutate orbite di Giove e di altri giganti della nostra famiglia planetaria disturberanno quelle degli asteroidi interni al Sistema, scagliandoli verso l'esterno o, al contrario, spingendoli verso la nana bianca, dove finiranno in briciole. Lo sappiamo perché attorno alle nane bianche osservate finora, sono stati individuati frammenti di corpi celesti avventuratisi troppo vicini all'astro.
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La Nebulosa-Sole. Gli strati più esterni del Sole, sempre più sganciati dal nucleo e scagliati all'esterno in una nube di gas, formeranno una nebulosa planetaria, simile alla Nebulosa Anello oggi visibile nella costellazione della Lira. Lo spettacolo illuminato dagli ultimi scampoli di energia della nana bianca, durerà circa 10 mila anni.
Foto: © Nasa
La fase finale: nana bianca. Quando la fusione dell'idrogeno in elio sarà completata, il Sole inizierà a collassare di nuovo. Per 2 milioni di anni fonderà l'elio in carbonio e ossigeno, seppur con reazioni meno energetiche di quelle descritte finora. Terminato anche l'elio, senza più energia radiante a contrastare il suo peso, il nucleo del Sole si ridurrà a una nana bianca. Questo residuo stellare è estremamente longevo e potrebbe rimanere così per miliardi di anni, prima di estinguere tutto il suo calore e "spegnersi" definitivamente (diventando nero).
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Dovremo cercarci un'altra stella. E un altro sistema planetario meno in difficoltà: Proxima Centauri b (nell'illustrazione), un pianeta che orbita intorno a Proxima Centauri, la stella più vicina alla Terra dopo il Sole (4,25 anni luce), ha dato finora segnali di abitabilità, tuttavia quest'astro è già una nana rossa (e per allora...). Intanto, stiamo lavorando a sistemi, ancora molto lontani, di trasporto interstellare - come racconta Focus 349 - novembre 2021.
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L’universo è pieno di stelle doppie, coppie di Soli attorno a cui girano altri pianeti. E se anche il nostro sistema solare fosse così? La nostra vita sarebbe molto diversa, a seconda della massa delle due stelle e della loro distanza reciproca.
Un’ipotesi affascinante, anche se poco probabile, è la seguente: immaginiamo che ci siano due Soli come il nostro, e che si muovano l’uno attorno all’altro sullo stesso piano dei pianeti. Immaginiamo anche che la Terra si trovi su un’orbita un po’ più esterna, per evitare che il caldo eccessivo distrugga le forme di vita più complesse. Se queste condizioni si fossero verificate, la vita avrebbe potuto svilupparsi in modo analogo, ma non del tutto identico a quello che conosciamo.
Tante estati. Le notti sarebbero molto brevi. E l’anno sarebbe più lungo e scandito in stagioni e microstagioni, con una forte escursione termica tra periodi freddi e periodi caldi.
Eclissi a go'-go'. Si verificherebbero regolarmente eclissi di Sole, per esempio ogni 251 giorni, e questo periodo potrebbe scandire la suddivisione dell’anno in mesi di circa 50 giorni ciascuno. Ci sarebbero, anche, le triple eclissi, con la Luna davanti o dietro i due Soli.
Anno lungo. Anche il calendario sarebbe molto diverso: l’anno durerebbe più a lungo (forse 493 giorni) e le stagioni non sarebbero 4, ma di più, scandite dall’allineamento dei 2 Soli e dalla loro distanza rispetto a noi.
Avete riconosciuto questo paesaggio? Ecco un aiutino.
Pelle azzurra. Gli uomini avrebbero la pelle azzurra (colore che riflette i raggi più energetici e nocivi del Sole). E sarebbero forse più felici: la luce favorisce la produzione da parte dell’organismo di vitamina D.
Orientamento alternativo. Le piante sarebbero più rigogliose, ricevendo una maggiore quantità di luce. Alcune, come i girasoli, dovrebbero orientarsi in modo alternato verso l’uno o l’altro Sole. : verosimilmente le piante sarebbero più rigogliose, e gli esseri umani avrebbero la carnagione scura, o addirittura azzurra per riflettere le radiazioni più nocive.
Doppia ombra. Due Soli produrrebbero due ombre, anche se molto leggere tranne che nella zona di sovrapposizione. Per ripararsi, sarebbe necessario un doppio ombrellone.
