La vita di una stella simile al Sole

Tra circa 5 miliardi di anni il Sole si espanderà in una gigante rossa abbastanza grande da inglobare Mercurio e Venere.

Nascere in una nube fredda

Le stelle si formano nelle nubi molecolari, vaste regioni di gas freddo e polvere. La NASA le descrive come contenenti da 1000 a 10 milioni di volte la massa solare ed estese fino a centinaia di anni luce. Essendo freddo, il gas forma addensamenti. Alcuni si urtano o raccolgono altro materiale, la gravità aumenta e alla fine collassano. Contraendosi, un addensamento si scalda e ruota più rapidamente, appiattendo il gas residuo in un disco. Il centro caldo che collassa è una protostella. In questa fase l'energia viene dalla compressione stessa, non dalla fusione. Il Sole si formò così circa 4.6 miliardi di anni fa e il disco circostante divenne i pianeti.

Quando il nucleo raggiunge milioni di gradi, si avvia la fusione dell'idrogeno e la spinta dell'energia verso l'esterno arresta il collasso. La stella entra nella sequenza principale, la fase più lunga della sua vita. La massa detta il ritmo. La NASA spiega che le stelle più massicce devono consumare più rapidamente il combustibile per sostenersi: brillano di più e muoiono prima, mentre quelle di piccola massa bruciano più a lungo, più deboli e fredde. La vita del Sole nella sequenza principale dura in totale circa 10 miliardi di anni e il Sole è poco prima della metà di questa fase.

L'idrogeno si esaurisce

Quando il nucleo esaurisce l'idrogeno, la fusione al suo interno si ferma e per un po' prevale la gravità. Il nucleo si contrae e si scalda, e l'idrogeno inizia a fondersi in un guscio attorno a esso. L'energia aggiuntiva fa espandere enormemente e raffreddare gli strati esterni: la stella diventa una gigante rossa, che secondo la NASA appare più arancione che rossa. Per il Sole inizierà tra circa 5 miliardi di anni. La NASA dice che il Sole gigante rosso diventerà così grande da inglobare Mercurio e Venere, e forse anche la Terra. Arturo, con un diametro di circa 25 Soli, mostra oggi l'aspetto di questa fase.

Le giganti rosse diventano instabili e pulsano, espandendosi ed espellendo porzioni dell'atmosfera. Alla fine tutti gli strati esterni si allontanano in un guscio luminoso in espansione chiamato nebulosa planetaria. Il nome risale ai piccoli telescopi nei quali questi gusci tondi sembravano un po' pianeti; non hanno nulla a che vedere con i pianeti. L'esempio NASA è la Nebulosa Elica, a 650 anni luce nell'Acquario. Al centro resta il nucleo scoperto della stella.

Una nana bianca

Quel nucleo è una nana bianca, di solito grande circa come la Terra ma con una massa centinaia di migliaia di volte maggiore, come spiega la NASA. Non produce nuovo calore, quindi si raffredda lentamente per miliardi di anni, passando da un bagliore bianco-azzurro al rosso. Sirio B è un esempio vicino: nel modello, la Terra accanto alla nana bianca nella stessa scala è leggermente più grande. Le stelle sotto circa otto masse solari finiscono così, e costituiscono la grande maggioranza.