Durante la fase di fusione dell’idrogeno nel nucleo, la luminosità solare aumenterà gradualmente, rendendo la Terra sempre più calda e ostile alla vita complessa. Alcune simulazioni indicano che, già tra 1–1,5 miliardi di anni, continenti, oceani e atmosfera potrebbero subire cambiamenti tali da rendere la vita macroscopica insostenibile, per via dell’effetto serra incontrollato e della perdita di acqua.
Dopo che il Sole avrà consumato gran parte dell’idrogeno nel suo nucleo, entrerà nella fase di gigante rossa (Red Giant Branch, RGB). In quel periodo la sua atmosfera esterna si estenderà notevolmente. Secondo uno studio rivisitato da Schroder & Smith (2008), la massa persa durante la fase gigante (≈ 0,332 masse solari) farà sì che l’orbita della Terra si allarghi inversamente alla massa restante del Sole, ma non abbastanza per salvarci dall’inglobamento.
Anche tenendo conto della perdita di massa e dell’espansione orbitale, le forze di marea e il drag nelle parti estese dell’involucro solare porteranno la Terra a spirale verso l’interno e alla morte, non riuscendo a sfuggire per un raggio orbitale minimo di circa 1,15 UA attuale per la sopravvivenza.
In altre parole: secondo quel modello, la Terra sarà inglobata nella fase di massimo raggio del Sole, nonostante la perdita di massa. Altri modelli più vecchi suggeriscono che l’espansione potrebbe non arrivare proprio fino all’orbita della Terra, ma la maggioranza delle analisi moderne punta verso l’inglobamento come outcome probabile.
Durante la fase post-segnale principale, il Sole subirà anche instabilità e perdite di massa significative; le forze gravitazionali e i moti orbitali dei pianeti verranno ricalibrati. Gli studi su sistemi planetari e modelli N-body indicano che, col diminuire della massa del Sole, le orbite dei pianeti esterni si allenteranno, mentre il Sistema Solare nel suo complesso si destabilizzerà in tempi cosmici lunghi.
Prima che la Terra venga consumata, tuttavia, potrebbe già essere diventata inabitabile. L’aumento della radiazione solare farà evaporare gli oceani, distruggere l’integrità atmosferica e sterilizzare le superfici. Le temperature superficiali potrebbero superare i valori critici per la chimica biologica. Quindi, anche se la Terra dovesse “resistere” fino all’inglobamento, non sarà più un pianeta vivibile molto tempo prima.
Un’alternativa estrema è che la Terra venga distrutta per interazioni tidali, perdita di momento angolare e inerzia orbitale mentre il Sole si espande. Il destino finale non è un’esplosione catastrofica, ma un “consumo” progressivo delle orbite interne.
Va detto che esistono incertezze: la perdita di massa solare, il comportamento delle strutture esterne, i fenomeni di marea e i dettagli dell’evoluzione stellare (inclusi gli stadi successivi alla gigante rossa) introducono margini di errore. Studi più recenti (ad esempio Solar evolution and extrema) cercano di migliorare la comprensione dei flussi magnetici solari e del comportamento estremo dell’attività solare nel lungo termine.
In conclusione, la risposta più accreditata oggi è che sì, è plausibile che il Sole inghiottisca la Terra nella sua fase di massima espansione, nonostante gli effetti di perdita di massa e di espansione orbitale. Ma questo evento è previsto in un futuro lontanissimo, e ben prima la Terra sarà divenuta un luogo sterile, trasformato da intensi processi fisici.
Credit
Fonti scientifiche internazionali autorevoli:
- NASA Science – Aging Into Gianthood
- NASA Scientific Visualization Studio – Red Giant Sun
- NASA Science – Giant red stars may heat frozen worlds into habitable planets
- ESA Science & Technology – Stellar Processes and Evolution
- ESA/Hubble – Red Giant
- Astronomy & Astrophysics Journal – The Aarhus red giants challenge
- arXiv – Distant future of the Sun and Earth revisited
- arXiv – Evolution of Planetary Systems with Time Dependent Stellar Mass Loss
- Universe Today – Will Earth Survive When the Sun Becomes a Red Giant?
- Space.com – Red giant stars: Facts, definition & the future of the sun
- Astronomy Magazine – What will happen to the planets when the Sun becomes a red giant?
- The Schools’ Observatory – Stellar Evolution
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