El Sol: quan i com morirà la nostra estrella?

Clic per engrandir. Il·lustració d'una gegant vermella. El Sol s'hi assemblarà
d'aquí a 5.000 milions d'anys. Crèdit: NASA

El Sol, sense el qual la vida mai no hauria estat possible a la Terra, no és etern. Així hauria de ser el final de la nostra estrella, que ara té 4.600 milions d’anys. 

Per a les estrelles, la seva longevitat està condicionada per la seva massa. Quan més massiva és, més curta és la seva vida i consisteix en uns quants milions d'anys, per acabar finalment en un violent foc de focs artificials còsmics, una supernova.

Per al nostre Sol, serà diferent. La nostra estrella és una nana groga que, per la seva massa (igual que 330.000 vegades la de la Terra), té una esperança de vida total d’uns 10.000 milions d’anys. On som ara? Bones notícies per a la vida a la Terra: actualment només té 4.600 milions d’anys, de manera que encara hauria de brillar cinc mil milions d’anys, segons les estimacions dels astrònoms.

Tot i això, encara caldrà pensar en moure’s perquè la Terra esdevindrà un lloc a on no es podrà viure en menys de mil milions d’anys (malgrat l’actual escalfament global en curs). Per què? Com que la lluminositat del Sol continuarà creixent al voltant d’un 10% cada mil milions d’anys. Així, el nostre suau planeta blau es convertirà gradualment en un forn, potser com l’infern que regna actualment sobre la nostra veïna Venus.

Per tant, la zona habitable del nostre sistema solar canviarà. A més, es pot imaginar que l’homo sapiens haurà migrat cap a Mart i s’haurà tornat més tou. Però si fos així, no duraria molt. A més, potser seria necessari agafar el camí cap a altres estels, si l’espècie humana té els mitjans per fer-ho.

Clic per engrandir. La nebulosa de la Lira, una de les nebuloses planetàries més famoses,
fotografiada pel Hubble. L’estrella a l’origen d’aquest embolcall bastant lluminós de gas i
pols devia ser una mica més massiva que el Sol. Crèdit: NASA

Què passarà quan el Sol mori?

Amb el temps, les reserves d’hidrogen que el Sol havia acumulat quan va néixer, s’esgotaran. Amb una massa relativament petita, l’estrella s’ha mantingut durant milers de milions d’anys en un equilibri entre la gravetat i la radiació (resultant de la fusió de l’hidrogen). Però arribarà un dia en què s'esgotarà el combustible.

Al cor de l'estrella regnarà un nucli d'heli (creat per la fusió d'hidrogen) que col·lapsarà sobre si mateix. La temperatura que augmenta mentre es comprimeix, allibera energia que farà retrocedir les capes externes del Sol. Durant només uns cinc milions d'anys, l'estrella creixerà considerablement fins a convertir-se en el que els astrofísics anomenen una gegant vermella. Vermella, perquè la seva temperatura superficial baixarà (fins a 3.000 K). Segons un estudi publicat el 2008, el seu radi pujará d’uns 700.000 quilòmetres actuals a més de 170 milions de quilòmetres. En altres paraules, Mercuri, Venus i també la Terra seran capturats a l'interior,finalment seran polvoritzats (tret que l’òrbita del nostre planeta hagi retrocedit, dependrà de la massa perduda per la gegant vermella). Comprimit, el nucli d’heli s’escalfa i aconsegueix arribar a la temperatura de 100 milions de graus. En aquestes condicions, l’heli pot començar a forjar carboni. Aquest serà el "flaix d' heli". Però aquest no durarà molt. I no anirà més enllà perquè la massa restant del Sol no serà suficient per arribar als 600 milions de
graus al centre, la temperatura necessària per encendre el nucli de carboni. Al seu voltant, l’hidrogen i l’heli cremaran durant uns quants milers d’anys, provocant que la nostra estrella es peli i ampliï encara més la seva capa exterior.

Finalment, per la manca de radiació per compensar-la, la gravetat prevaldrà. La resta del nucli de la nostra estrella es contraurà i es convertirà en una nana blanca, un cos de la mida de la Terra, extremadament dens i calent (al voltant dels 30.000 °C). Durant aquest temps, les capes externes, massa separades, es diluiran a l’espai. Durant uns 10.000 anys, l’embolcall brillarà des de dins, brillant a la llum del focus central encara càlid. Això donarà una nebulosa planetària (el nom, enganyós, prové de les seves formes rodones observades per William Herschel). Es farà visible des d'altres sistemes planetaris, com els que es poden veure als nostres telescopis. Entre els més famosos, citem M57, l'anell de la Lira o M27. Podran els nostres descendents a l’exili observar la resta del Sol al voltant del qual havia florit la vida? Un estudi publicat el maig del 2018 va trobar, mitjançant models d’evolució estel·lar, que serà correcte. En virtut de la seva massa, el Sol estaria de fet just al límit de la lluminositat. Per tant, la nebulosa planetària seria visible però molt feble.

I després? Serà realment aquest el final? No. El cor ardent trigarà milers de milions d’anys a refredar-se i convertir-se en una nana negra. Mentrestant, el Sol encara té un futur brillant pel davant.

Ho he vist aquí.