Perché il Sole non si spegne

Sino all’inizio del Novecento e all’avvento della fisica nucleare, gli scienziati potevano solo avanzare ipotesi sulla fonte dell’immensa emissione energetica solare. L’opinione prevalentemente diffusa in passato era che il Sole fosse o un pianeta estremamente caldo irraggiante calore mentre si raffreddava, o una sfera incandescente di materia o di gas. Ma persino nel 1800, prove geologiche dimostrarono che la radiazione solare non era sostanzialmente mutata durante i 4,5 miliardi di anni di esistenza della Terra. Secondo i calcoli, pertanto, si deduce che, se il Sole fosse semplicemente bruciato basta, si sarebbe dovuto esaurire già molto tempo prima. Ovviamente, conclusero gli scienziati, l’energia doveva essere prodotta mediante un qualche altro meccanismo.

La prima chiave di interpretazione di questo processo solare deriva dall’ormai famosa equazione di Albert Einstein E = mc2; questa determinava la quantità di energia prodotta dalla conversione della materia attraverso le reazioni nucleari, dimostrando che essa era di gran lunga superiore a quella generata dalla combustione lenta o dall’esplosione (combustione rapida).

In effetti, il Sole trasforma solo una frazione della sua massa in energia durante la fusione termonucleare, in cui l’idrogeno è convertito in elio attraverso la catena protone-protone. Per generare la sua enorme emissione energetica, il Sole tramuta in energia cinque milioni di materia al secondo; ma persino a questo ritmo prodigioso, esso possiede altri cinque miliardi di anni di vita, al termine dei quali la sua massa si sarà modificata di un’entità inferiore allo 0,1%. Alla sua nascita, il Sole era costituito per il 75% da idrogeno, per il 24% da elio e per il restante 1% da elementi più pesanti. Oggi, dopo più di 4,5 miliardi di anni di combustione nucleare, la percentuale dell’idrogeno nella porzione interna della stella è scesa intorno al 35%, mentre quella dell’elio è salita a circa il 65%.

Per l’uomo in generale, il Sole ha più interesse degli altri 100 miliardi di stelle probabilmente simile disseminate nelle galassie, poiché fornisce la luce e il calore che rendono possibile la vita sulla Terra. Per gli astronomi, esso ha il pregio ulteriore di essere l’unica stella abbastanza vicina a noi, e della quale si può vedere in dettaglio la superficie: la sua osservazione, perciò, ha consentito di conoscere tante cose sulle altre stelle.

In tutto il mondo, speciali telescopi sono ogni giorno puntati sul Sole, di cui fotografano il disco e misurano i complessi campi magnetici che regolano gran parte dell’attività presente sulla superficie. Questi campi possono essere rivelati per il fatto che separano le linee dello spettro solare, un effetto noto come Effetto Zeeman. Tuttavia, l’osservazione dal pianeta del Sole è stata recentemente superata dall’immissione in orbita di appositi telescopi spaziali e di sonde in grado di rivelare l’essenza della nostra stella, dandoci immagini spettacolari e informazioni di prima mano decisive per capire la vita passata, il presente e il futuro della nostra amata stella.

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