In base a quali fenomeni il sole emette luce?
Ecco cosa vedremo in questo breve articolo.
Buona esplorazione!?
Come brilla il sole?
Il Sole, o qualsiasi altra stella, “brilla” o “brucia” grazie a un processo di fusione termonucleare, non a una reazione chimica come quella dell’illuminazione artificiale sul nostro pianeta.
Poiché il Sole è molto massiccio, ha una grande gravità e il suo nucleo è soggetto a enormi livelli di pressione e calore. Questa pressione e questo calore sono così elevati nel nucleo del Sole (circa 15 milioni di °C) che i protoni degli atomi di idrogeno che compongono in gran parte il Sole si scontrano tra loro a una velocità sufficiente per unirsi o “fondersi” per creare nuclei di elio. In effetti, è necessario che quattro nuclei di idrogeno si fondano per produrre un nucleo di elio, anche se in realtà si tratta di un processo più complicato diviso in tre parti (idrogeno in deuterio, deuterio in elio-3 ed elio-3 in elio).
Tuttavia, la massa netta dei nuclei di elio fusi è in realtà leggermente inferiore alla somma delle masse degli atomi di idrogeno che li compongono, e questa piccola quantità di massa persa viene convertita in un’enorme quantità di energia, secondo la relazione di equivalenza massa-energia E = mc². Per dare un’idea della portata di questo processo, ogni secondo di ogni giorno il nostro Sole converte circa 700 milioni di tonnellate di idrogeno in circa 695 milioni di tonnellate di elio. I 5 milioni di tonnellate mancanti vengono convertiti in un’energia equivalente alla detonazione di circa 100 miliardi di bombe da un megatone, ovvero duecento milioni di volte la resa esplosiva di tutte le armi nucleari mai esplose sulla Terra. Il processo di fusione rilascia quindi enormi quantità di energia, inizialmente sotto forma di fotoni gamma, che attraversano l’interno del Sole grazie a una combinazione di irraggiamento e convezione, per poi essere irradiati nello spazio sotto forma di energia elettromagnetica, compresa la luce visibile. Questo processo emette anche radiazioni di particelle, note come “vento stellare”, un flusso costante di particelle elettricamente cariche come protoni liberi, particelle alfa e particelle beta, nonché un flusso costante di neutrini. È la pressione interna di questo processo di fusione nucleare che impedisce al Sole di collassare ulteriormente sotto la sua stessa gravità (uno stato di equilibrio idrostatico).
L’idrogeno è di gran lunga l’elemento più comune nel Sole (e nell’universo nel suo complesso) e l’elio è il secondo elemento più comune. Una stella trascorre la maggior parte della sua vita, nota come fase di “sequenza principale”, fondendo l’idrogeno in elio, ma nelle stelle più grandi e più calde l’elio che si accumula nel nucleo diventa sempre più compresso e caldo fino a quando gli atomi di elio iniziano a fondersi per formare ossigeno e carbonio. Queste stelle creano quindi continuamente elementi più pesanti da quelli più leggeri: elio dall’idrogeno, ossigeno dall’elio e così via. Tuttavia, anche nelle stelle più grandi, questo processo si ferma all’elemento ultra-stabile ferro, che non si fonde facilmente per formare elementi più pesanti. A questo punto, la pressione interna della gravità prende il sopravvento, schiacciando il nucleo e portando all’esplosione di una supernova e alla creazione di una stella di neutroni o di un buco nero.
Speriamo che queste informazioni vi abbiano aiutato a saperne di più sul nostro sole.
A presto su Le Petit Astronaute!
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