Che cos'è una stella

Ogni secondo il Sole trasforma circa 4.26 milioni di tonnellate della propria massa in luce e calore.

Una sfera di gas che resta unita da sola

In una notte limpida, ogni punto luminoso che non si sposta tra le stelle è una stella, un sole come il nostro ma molto più lontano. La NASA descrive le stelle come enormi sfere di gas caldo, soprattutto idrogeno con un po' di elio e piccole quantità di altri elementi. Il Sole è quella che possiamo studiare da vicino. La sua superficie visibile è composta, contando gli atomi, da circa il 91% di idrogeno e il 9% di elio, con ossigeno, carbonio, neon, azoto, ferro e pochi altri elementi in parti per milione.

Una stella è un continuo braccio di ferro. La gravità attira ogni porzione di gas verso il centro. La pressione del gas caldo spinge verso l'esterno. Quando le due si equilibrano, la stella mantiene dimensioni stabili per milioni o miliardi di anni. Il Sole è abbastanza grande da richiedere una pressione schiacciante al centro: il modello NASA indica una pressione centrale circa 250 miliardi di volte quella atmosferica al livello del mare e una temperatura centrale di circa 15.7 milioni di kelvin.

Da dove viene l'energia

A quella temperatura i nuclei di idrogeno, che sono singoli protoni, si urtano con forza sufficiente a fondersi. Attraverso una serie di passaggi, quattro protoni diventano un nucleo di elio. L'elio ha una massa leggermente minore dei quattro protoni iniziali e la massa mancante viene liberata come energia, secondo E = mc² di Einstein. La scheda solare indica un tasso di conversione di massa di 4260 milioni di kg al secondo, cioè 4.26 milioni di tonnellate. Sembra molto, ma il Sole contiene 1.9884 × 10³⁰ kg, quindi può continuare per miliardi di anni.

L'energia non esce subito. Secondo la NASA, la luce dal nucleo rimbalza nella zona radiativa, poi bolle ascendenti di plasma caldo nella zona convettiva portano l'energia verso l'alto. Il viaggio dal nucleo alla sommità della zona convettiva richiede circa 170 000 anni. Dalla superficie, invece, la luce solare impiega solo circa 8.3 minuti per attraversare i 149.6 milioni di km fino alla Terra. La potenza totale emessa, la luminosità solare, è 3.828 × 10²⁶ watt. Gli astronomi la usano come unità: una stella con luminosità 10 emette l'energia di dieci Soli.

Una stella di medie dimensioni

Il Sole ha un diametro di 1.39 milioni di km, 109 volte quello terrestre, e servirebbero 1.3 milioni di Terre per riempirlo. Eppure la NASA lo definisce una stella di medie dimensioni. Nel modello sposta Zoom a destra: Arturo, una gigante arancione, è circa 25 volte più largo del Sole, Betelgeuse circa 700 volte. Spostalo a sinistra e la nana rossa Proxima Centauri, la stella più vicina dopo il Sole, ha un diametro pari a circa un settimo di quello solare. La NASA stima che la sola Via Lattea contenga oltre 100 miliardi di stelle e che l'universo possa contenerne fino a un milione di miliardi di miliardi, un 1 seguito da 24 zeri.

Il Sole è classificato G2 V. La lettera G e il numero 2 descrivono la temperatura superficiale, 5772 K, mentre il numero romano V indica che è una nana, una stella della sequenza principale che fonde ancora idrogeno nel nucleo. Secondo la NASA il Sole ha 4.6 miliardi di anni ed è poco prima della metà della sua vita, con circa altri 5 miliardi di anni prima di gonfiarsi in una gigante rossa. Le unità successive spiegano entrambe le classificazioni.