Idrogeno, Elio, Carbonio. Il carburante del Sole si trasforma nelle fasi della sua vita

Ciò significa che il Sole, con i suoi 4,5 miliardi di anni ha già consumato presso a poco la metà del combustibile. Quando era una stella giovane e le sue scorte di combustibile (l'idrogeno) erano ancora intatte, il Sole era una stella più fredda rispetto a oggi; man mano che consuma il combustibile, si scalda sempre di più tanto che tra circa 900 milioni di anni tutta l'acqua della Terra sarà evaporata nell'atmosfera, dove produrrà un effetto serra all'ennesimo potenza. 

La temperatura della superficie terrestre sarà inadatta alla vita, come i 460 gradi riscontrati oggi su Venere. Quando finirà il combustibile, cioè quando all'interno del Sole ci saranno solo nuclei inerti di Elio, la nostra Stella ricomincerà a collassare, perché non ci sarà più nessuna forza a impedirle di crollare su se stessa per il troppo peso. Allora la temperatura interna aumenterà fino a raggiungere i 100 milioni di gradi. A quelle condizioni si scatena un'altra reazione nucleare che trasforma l'elio in carbonio e produce molta più energia rispetto alla combustione dell'idrogeno. Il collasso si fermerà ma non solo: la nostra Stella si gonfierà aumentando di dimensioni. La terra e gli altri pianeti vicini come Mercurio e Venere, verranno inglobati dal Sole che diventerà una gigante rossa.

Nel cuore del Sole ci vorranno alcuni miliardi di anni per trasformare tutto l'elio in carbonio: dopo circa 6 miliardi di anni, il combustibile finirà. Ancora una volta la forza di gravità darà inizio il collasso. Trattandosi di una stella piccola però, il Sole non raggiungerà mai 600 milioni di gradi necessari per avviare la combustione nucleare del carbonio. Non ci sarà una fonte di energia in grado di fermare il collasso!

il Sole continuerà a contrarsi fino a raggiungere le dimensioni della Terra. Per allora avrà una densità enorme, tanto che in quella fase un cucchiaino di materia solare peserà 5 tonnellate. A tale condizione di densità c'è un altro meccanismo in grado di fermare il collasso: il principio di esclusione di Pauli, che prende il nome dal fisico teorico Wolfgang Pauli, secondo cui gli elettroni si rifiutano di condividere lo stesso orbitale, dunque esercitano una forza che si oppone al collasso. Questo stato della materia a densità elevatissime è detto materia degenere e le stelle fatte di questa materia si chiamano stelle degeneri.

Giunto alla fine della sua vita, il Sole non sarà altro che una roccia molto densa con una massa pari a circa la metà di quella attuale, condensata in un oggetto delle dimensioni della Terra. Le stelle di materia degenere sono dette anche nane bianche e sono composte principalmente da carbonio ad altissima pressione.

Per via delle dimensioni ridotte le nane bianche sono poco luminose e quindi difficili da vedere. Studiandole possiamo ricostruire la storia della formazione stellare nella Via Lattea nelle ultime fasi di vita. Una stella come il Sole si libera degli strati esterni in una specie di danza dei sette veli che alla fine ne mette a nudo il cuore: all'inizio è molto caldo e denso poi si raffredda finché non scompare alla vista. 

Gli strati espulsi dalla stella morente formano figure bellissime che si dispongono intorno al suo cuore nudo come nubi. Le chiamano nebulose planetarie, anche se non c'entrano niente con i pianeti; il fatto è che in passato osservando quelle stelle con telescopio rudimentali sembrava di vedere oggetti estesi simili ai pianeti.

I colori delle nebulose planetarie variano in base alle condizioni fisiche e alla presenza di certi elementi chimici. Di solito le loro dimensioni si aggirano intorno ai due mesi luce, vale a dire che la luce impiega due mesi a percorrerle da un capo all'altro. Il materiale che le compone è stato contaminato dagli elementi prodotti nelle reazioni nucleari avvenute durante la vita della stella, in particolare per le stelle come il Sole, da carbonio, azoto e ossigeno. Questo materiale si unirà ad altro gas e polvere interstellare per dare origine alla nuova generazione di Stelle che nasceranno con una composizione diversa. 

Per la comparsa della vita nell'universo è necessario che le stelle come il Sole attraversano queste fasi finali in cui restituiscono al mezzo interstellare parte del materiale con cui si formano.

DI SEGUITO:

La nebulosa nord america, NGC 7000, è una nube di gas luminescente la cui forma ricorda il continente nord americano, con un caratteristico Golfo del Messico formato da una nube di polvere scura. Sulla destra si trova una nebulosa più piccola e debole, IC 5070, conosciuta come il pellicano, per la sua presunta forma.