Nebulosa Planetaria

Buone (?) notizie: il Sole formerà una nebulosa planetaria quando morirà!

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Ho una brutta notizia: il Sole alla fine morirà.

A mitigarlo in qualche modo è il fatto che questo non accadrà per molto tempo, come miliardi di anni. Abbiamo un po' di tempo per prepararci.

In generale, sappiamo cosa accadrà. Il Sole splende perché nel suo nucleo sta fondendo idrogeno in elio, che rilascia grandi quantità di energia. Ma la quantità di idrogeno disponibile per la fusione nel nucleo del Sole è limitata. I dettagli sono un po' complessi (guarda Corso accelerato di Astronomia: Stelle di piccola massa per queste informazioni e/o (tosse tosse) Ho letteralmente scritto il libro su questo argomento … beh, almeno un capitolo), ma alla fine il Sole perderà i suoi strati esterni, spazzandoli via in una versione molto più feroce del vento solare. Verrà rivelato il nucleo caldo e denso, una nana bianca compatta delle dimensioni della Terra ma con la metà della massa del Sole.



A questo punto, però, la scienza di ciò che farà il Sole è un po' confusa. Con stelle più massicce del Sole, la nana bianca lasciata indietro è abbastanza calda e luminosa da inondare lo spazio circostante con molta luce ultravioletta (la temperatura e la luminosità dipendono in gran parte dalla massa). Questi fotoni ad alta energia colpiscono il gas circostante, quei vecchi strati esterni che erano stati espulsi in precedenza. Il gas si accende, brilla e diventa ciò che chiamiamo una nebulosa planetaria , una splendida insegna al neon nello spazio.

Sappiamo anche che le stelle con una massa molto inferiore a quella del Sole non lasceranno dietro di sé cadaveri abbastanza luminosi per farlo. Ma da quello che sappiamo della fisica di tutto questo, è stato difficile dire se il Il sole stesso lascerà dietro di sé una nana bianca calda e abbastanza luminosa da illuminare una nebulosa planetaria. I modelli di come muoiono le stelle indicano che stelle come il Sole non erano abbastanza massicce da creare planetari, ma siamo vicini al confine, quindi è stato difficile dirlo.

l'immaginario del dottor parnassus.

Sono stato attento per molto tempo a notare che non siamo sicuri se diventeremo una nebulosa planetaria o meno, ma sembra che ora non dovrò più coprire la mia scommessa: Una nuova ricerca indica il Sole formerà infatti una nebulosa planetaria. Sarà debole, ma sarà lì.

La spettacolare Nebulosa Manubrio, una stella morente che ha abbandonato i suoi strati esterni che ora brillano. Credito: ESO/I. Appenzeller, W. Seifert, O. StahlIngrandire

La spettacolare Nebulosa Manubrio, una stella morente che ha abbandonato i suoi strati esterni che ora brillano. Credito: ESO / I. Appenzeller, W. Seifert, O. Stahl

Il lavoro non era incentrato specificamente sul Sole, ma su un mistero che conosciamo da molto tempo. Galassie ellittiche tendono ad avere quasi nient'altro che vecchie stelle in loro. Le stelle massicce muoiono per prime, quindi in una vecchia galassia ellittica tutto ciò che rimane sono stelle di massa piuttosto bassa come il Sole - stelle che pensavamo non potessero creare planetari. Eppure vediamo molte nebulose planetarie in queste galassie. Paradosso!

E come la maggior parte delle prove contraddittorie in astronomia, è stato risolto da modelli migliori. Fondamentalmente, sappiamo abbastanza bene come si comportano le stelle mentre invecchiano e da quali fattori dipende tale comportamento (massa, principalmente, ma anche quale mix di elementi ci sono in esse e cose del genere). Le equazioni che governano tutto questo, quelli che chiamiamo modelli di evoluzione stellare, sono state recentemente migliorate. La nuova ricerca ha utilizzato questi modelli per osservare quanto sono calde e luminose le nane bianche rimaste da stelle di massa diversa quando muoiono.

chi è zoom sul flash?

Quello che hanno scoperto è che la massa iniziale della stella potrebbe essere più piccola dei vecchi modelli usati e avere comunque una nebulosa planetaria. Questo include il Sole! È vicino al limite inferiore, ma conta ancora.

Si dà il caso che alcuni elementi nel gas di un planetario risplendano meglio di altri. I due migliori sono l'idrogeno (che è in parte dovuto al fatto che è l'elemento più abbondante nel gas) che si illumina di rosso e l'ossigeno che risplende di un verde spettrale . Ha solo a che fare con la fisica atomica e il modo in cui gli elementi reagiscono alla luce UV. Quando il Sole muore e il gas si espande, gli scienziati prevedono che l'idrogeno inizierà a brillare per primo, appena 5.000 anni dopo che la nana bianca inizia ad essere esposta, e l'ossigeno si unirà al divertimento circa 7.500 anni dopo.

Non saremo belli allora! Anche se debole.

Ma non per molto. La nana bianca che era la nostra stella alla fine si raffredderà e non diventerà più abbastanza calda o luminosa, ma più importante di questo il gas diventa sempre più tenue man mano che si espande. Circa 10.000 anni dopo la formazione di una nebulosa planetaria, il gas espulso dal Sole quando è morto diventa così sottile che la luce della nana bianca tende a passarci attraverso. La nebulosa svanisce, diventa scura e alla fine si mescola con il gas tra le stelle.

E che dire della Terra? Beh, non è ancora chiaro. Quando il Sole si espande in una gigante rossa, Mercurio e Venere se ne sono andati, consumati dalla stella che si gonfia. Verranno vaporizzati. La Terra è abbastanza lontana da poter sfuggire allo stesso destino (aiuta il fatto che, mentre il Sole espelle i suoi strati esterni, la sua massa diminuisce, quindi la sua gravità allenta la presa, il che significa che l'orbita della Terra si espanderà).

Quindi sì, non ce la faremo, ma, beh, non è che ne usciremo illesi. Una gigantesca gigante rossa che riempie metà del cielo significa che la Terra non starà bene durante questo periodo. La temperatura superficiale sarà abbastanza alta da sciogliere le rocce, gli oceani saranno evaporati da tempo e, si spera, l'umanità avrà trovato qualche altro posto clemente in cui vivere.

Dopotutto, stiamo parlando di sei miliardi di anni o più da oggi. Un sacco di tempo per trovare una nuova casa in cui trasferirsi. E nel frattempo, impariamo sempre di più sulla nostra stella più vicina. Dato quello che ci riserva il futuro, penso che sia una cosa abbastanza buona.



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