La morte del sole

Il sole è una stella media di terza generazione la qui formazione sarebbe stata indotta dall’esplosione di una o più supernove nelle vicinanze di un’estesa nube molecolare del braccio di Orione circa 4,57 miliardi di anni fa.

È accertato che circa 4,57 miliardi di anni fa il collasso della nube innescato da una supernova portò alla formazione di una generazione di giovanissime stelle tra le quali il nostro sole.

La presenza di elementi pesanti residuate dalla formazione stellare portarono alla formazione di un disco planetario attorno alla stella nascente che a seguitò portò alla formazione dei pianeti del sistema solare.

Il sole regna attualmente in una lunga fase di stabilità e si trova attualmente a circa metà della propria sequenza principale: durante la quale la nostra stella genera calore attraverso la fusione, all’interno del proprio nucleo, dall’Idrogeno in Elio.

Quando la nostra stella esaurirà l’Idrogeno, tra circa 5 miliardi di anni, entrerà in una fase fortemente instabile, gli strati esterni si espanderanno e si raffredderanno assumendo una colorazione tipicamente rossastra, mentre il nucleo si surriscalderà fino a raggiungere i 100 milioni di gradi Kelvin.

Il sole diverra così una stella gigante rossa avente un diametro fino a 100 volte superiore a quello attuale tanto da inglobare Merurio e con ogni probabilità anche Venere durante la propria fase morente, incerto invece il destino della terra, tuttavia prevale l’ipotesi che la perdita di massa del sole farebbe allargare la propria orbita, che slitterebbe a quasi 1,7 UA evitandone così l’inglobamento.

Ricordo che 1 UA è equivalente a 1496×10[11] metri ossia poco più di 149,6 milioni di chilometri che corrisponde alla distanza media tra il sole e la terra considerando l’Afelio (circa 152 milioni di chilometri) e il Perielio (circa 147 milioni di chilometri) trattandosi di un’orbità variamente elittica quella della terra che ruota intorno al sole nell’arco di un anno.

Tuttavia il nostro pianeta cambierà completamente volto, tanto che la vita sul nostro pianeta diverrà impossibile: gli oceani verrannò evaporati dalle elevatissime temperature mentre gran parte della nostra atmosferà si disperderà nello spazio, poichè l’energia cinetica delle particelle diverrà tale da far sfuggire le molecole dell’aria alla forza di gravità terrestre permettendone la dispersione.

La fase di gigante rossa della nostra stella durerà probabilmente circa mezzo miliardo di anni dopodichè tra probabilente 7,8 miliardi di anni, il nucleo del sole tenderà a comprimersi, mentre gli strati esterni verranno espulsi attraverso un potente il vento solare attraverso lo spazio interplanetario, fin che del sole, dopo tale processo, non resterà che una nana bianca avente le dimensioni della terra, che si spegnerà molto lentamente nell’arco di molti miliardi di anni fino a divenire un corpo oscuro simile alla terra stessa, dunque non in grado di emettere luce.

Uno scenario tipicamente riservato alle stelle dotate di massa similare a quella del sole, ossia non aventi una massa sufficientemente elevata da esplodere come supernova durante lo stadio finale del processo di morte.

Quando questo accadrà con ogni probabilità noi non ci saremo più, si è calcolato che una specie ha una duranta di vita limitata, mediamente prossima ai 10 milioni di anni sulla terra, considerando che la specie Homo è presente da circa 4 milioni di anni, si può dedurne che sia destinata a durare ancora 6 milioni di anni circa.

Morte del sole (in Spagnolo)

Un interessante piccolo documentario inerente al tema.

Nube di Oort: le conseguenze sul clima

Il sistema solare è composto da 8 pianeti:
Pianeti rocciosi: Mercurio; Venere; terra e Marte.
Pianeti gassosi: Giove; Saturno; Urano e Nettuno.
Plutone fino a pochi anni fa era considerato il nono pianeta del sistema solare, si tratta di un planetoide più piccolo della nostra luna, privo di un atmosfera e composto interamente da acqua ghiacciata e rocce, qui la temperatura è leggermente superiore allo 0 assoluto (-270°C).
Se Plutone è stato recentemente declassato a pianeta nano (planetoide) lo si deve al fatto che negli ultimi anni si incominciarono a scoprire una serie di pianeti aventi le stesse caratterisctiche e dimensioni di plutone, dunque anzichè dever classificare un gran numero di pianeti molto piccoli stazionati al confine del sistema solare, fu più semplice declassare il pianeta plutone a planetoide come l’innumerevoli suoi “coetanei” per dimensione.
Infatti oltre all’orbita di Nettuno esiste una vasta area colmata da centinaia di miliardi di corpi aventi svariate dimensioni.
La fascia di Kuiper che misura dalle 30 alle 50 UA dal sole verso l’esterno, non è da confondere con la nube di Oort anche se è la parte costituente interna di quest’ultima.
La nube di Oort è invece un’ipotetica nube di comete posta tra 20.000 e 100.000 UA, o 0,3 e 1,5 anni luce dal Sole, cioè circa 2400 volte la distanza tra il Sole e Plutone.
Questa nube non è mai stata osservata direttamente poichè troppo distante e buia persino per i nostri telescopi, ma si ritiene che da qui provvengano le comete dette di lungo periodo.
Le comete dette di corto periodo (come la famosa cometa Haley) potrebbero invece provvenire dalla fascia di Kuiper.
Secondo la teoria, la nube di Oort contiene diversi milioni di nuclei cometali, che sono stabili perché la radiazione solare è troppo debole per avere un effetto a quelle distanze.
La nube fornisce una provvista continua di nuove comete, che rimpiazzano quelle distrutte.
La teoria sembra confermata dalle osservazioni successive, che ci mostrano come le comete provengano da ogni direzione, con simmetria sferica.
Esiste pure un’interessante teoria che prevede che a perturbare lo stato delle comete nella nube di Oort sia una ipotetica stella compagna del Sole chiamata Nemesis.
La nube di Oort è un residuo della nebulosa originale da cui si formarono il Sole e i pianeti cinque miliardi di anni fa, ed è debolmente legata al Sistema Solare.
Probabilmente un tempo la nube era molto più densa rispetto a quella presente oggigiorno.
Si pensa che le altre stelle abbiano anch’esse una nube di Oort, e che i bordi esterni delle nubi di due stelle vicine possano a volte sovrapporsi, causando un’occasionale “intrusione” cometaria.

Esiste pure un’altra fascia composta da miriadi di corpi relativamente piccoli, posta tra Marte e Giove, si crede che questa sia il risultato della disgragazione di un pianeta presente un tempo, forse impattato con una grossa cometa.

Le differenze principali che distinguono le comete dagli asteroidi:
Le comete sono corpi celesti simili ad asteroidi, ma azichè essere composte da rocce, sono composte da ghiaccio e polveri, chiamate anche “palle di neve sporche”.
Sono composte da sostanze volatili quali: diossido di carbonio; metano e acqua ghiacciata con mescolati aggregati di polvere e vari minerali.
La sublimazione dei gas volatili quando la cometa è in prossimità del sole causa la formazione della coda.
Si crede che le comete siano un residuo della condensazione della nebulosa da qui si formo il sistema solare 4,6 miliardi di anni fa: le zone periferiche di tale nebulosa sarebbero state abbastanza fredde da permettere all’acqua di trovarsi in forma solida (anzichè in forma di gas).
È infatti sbagliato descrivere una cometa come un asteroide coperto da uno strato ghiacciato superficiale, in quanto i bordi del disco di accrescimento della nebulosa erano così freddi che i corpi in via di formazione non subirono la differenzazione sperimentate da corpi più vicini al sole.

Gli asteroidi invece sono composti da rocce coperte talvolta da ghiaccio, sono disposti in una fascia compresa tra Marte e Giove, si crede che questa sia stata prodotta dalla disgragazione di un pianeta presente un tempo, forse impattato con una grossa cometa.
Accade tuttavia che il campo gravitazionale di un pianeta come ad esempio quello gioviano ne destabilizzi la posizione originale, deviando un asteroide in questo modo verso mete ignote, quando raggiungono l’atmosfera terrestre generalmente vengono disintegrate grazie all’attrito dei gas presenti a 100 km di altezza, ma se le dimensioni dell’asteroide sono chilometriche l’impatto al suolo è inevitabile in quanto malgrado l’attrito aumenti in proporzione alla vicinanza con la superficie terrestre, non riesce a evitare il contatto con il suolo terrestre.

Le conseguenze primarie di un’impatto cometale:
L’impatto con un’asteroide o una cometa di alcuni chilometri ha la potenza di centinaia di bombe atomiche come quelle che distrussero Hiroschima, in grado di creare un onda d’urto devastante con effetti diretti compresi in un raggio di alcune centinaia di chilometri dal luogo dell’impatto e creando un cratere largo circa 100 km, provocando pure un raffreddamento del clima per alcuni anni dato dal sollevamento delle polveri che filtrerebbero la luce solare per alcuni anni.
Invece se a impattare fosse una cometa aventi decine di chilometri, le conseguenze sarebbero ben più devastanti, catastrofiche, con un cratere dal diamentro 10 volte superiore alla grandezza della cometa impattata. Solleverebbe inoltre grosse quantità di polveri in grado di oscurare la luce solare per anni, polveri combinate a fumo spriginati da vastissimi incendi prodotti dall’impatto che emetterebbero ingenti quantità di gas serra che dopo una piccola era glaciale dalla durata di alcuni anni favorirebbero un aumento sproporzionato delle temperature creando in questo modo effetti anche devastanti nell’arco di molti decenni, in un caso del genere si arrischierebbe l’estinzione di massa, come avvenne per i dinosauri circa 65 milioni di anni or sono.
Fortunatamente parò i corpi aventi dimensioni superiori al chilometro corrispondo ad una piccola percentuale di tutti gli asteroidi presenti nella fascia compresa tre Marte e Giove, dunque il rischio che uno di questi impatti con la terra resta piuttosto contenuto oggigiorno.
Mentre per quanto riguarda le comete provvenienti dal confine del sistema solare, le probabilità che queste rientrino nella nostra atmosfera sono minime (anche se non nulle) poichè come gia detto prima Giove e Saturno fungono in parte da scudo protettivo aventi un campo gravitazionale molto più potente di quello terrestre.
Oggi si conoscono inoltre i parametri orbitali di alcune comete poste ai confini del sistema solare, si sa dunque dove si trovano e l’entità del rischio per il nostro pianeta che queste comportano, ma non di tutte, ecco perche il rischio d’impatto resta sempre presente.

Gli impatti cometali hanno comunque giorcato un ruolo fondamentale nella storia della terra, oltre a produrre importanti effetti sulla storia climatica del nostro pianeta.
Secondo le teorie più accreditate le comete avrebbero portato le prime fome di vita sul nostro attuale pianeta, avrebbero procurato importanti estinzioni di massa di molte speci viventi (dinosauri) consentendo lo svilupparsi di altre (uomo), mentre addirittura recenti teorie ipotizzano che le comete possano aver portato la maggior parte dell’acqua ancora oggi esistente sulla terra.

Cercheremo di approfondire tutti questi argomenti, in questo articolo, riportando interessanti teorie che cercano di dare risposta a molti interrogativi.

Flavio Scolari

Presanza di forme di vita su altri pianeti

Recentemente è nata l’idea che anche Venere possa ospitare svariate forme di vita batterica, sembra strano ma è proprio così.
Nonostante le condizioni proibitive il pianeta potrebbe ospitare molti batteri.
Gli esobiologi hanno immaginato forme di vita adatte quasi a tutti i corpi del sistema solare, ma non hanno mai preso in considerazione Venere.
In effetti, la sua atmosfera velenosa di anidride carbonica e acido solforico e l’effetto serra, che mantiene una temperatura superficiale sufficiente a fondere il piombo, non lo rendono un pianeta particolarmente ospitale. Secondo altri scenziati, l’atmosfera di Venere è invece relativamente abitabile e potrebbe ospitare un grande numero di batteri.
La presenza dei batteri sarebbe in grado di spiegare alcune peculiarità della composizione chimica dell’atmosfera venusiana.
Usando i dati delle missioni spaziali russe Venera e delle sonde statunitensi Pioneer Venus e Magellan, i ricercatori hanno studiato l’alta concentrazione di goccioline di acqua nelle nuvole di Venere, in questo modo è stato possibile individuare alcune peculiarità che potrebbero essere facilmente spiegabili con la presenza di microbi.
Per esempio, si sono viste tracce di solfuro di idrogeno e di biossido di zolfo, due gas che reagiscono l’uno con l’altro e che non possono coesistere se non vengono continuamente prodotti.
Inoltre, nonostante l’alta irradiazione solare e i frequenti lampi, l’atmosfera di Venere non contiene quasi monossido di carbonio, suggerendo che qualche cosa lo stia rimuovendo.
I ricercatori hanno suggerito quindi nelle nuvole venusiane potrebbero essere al lavoro batteri che combinano il biossido di zolfo con monossido di carbonio in un metabolismo simile a quello delle forme di vita terrestri più primitive.
La nuova teoria è stata però accolta con grande scetticismo dalla maggior parte dei ricercatori, un primo elemento a sfavore è il fatto che le goccioline di acqua in sospensione non sembrano essere sufficienti a sostenere la vita.

Marte: è il quarto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal sole, alcuni suoi parametri come l’inclinazione dell’asse di rotazione e la durata del giorno lo rendo abbastanza simile alla terra, mentre le sue dimensioni (diametro equatoriale 6804,9 km) e la sua massa (6,4185×10(23)km) corrispondono quasi alla mtà di quelli terrestri.
Attorno a Marte orbitano due piccoli satelliti:
-Phobos con un diametro di soli 27 km.
-Deimos con un peso di circa 10 kg.
La sua atmosfera molto rarefatta corrisponde ad 1/3 di quella terrestre composta per il 95% da biossido di carbonio, 2,7% azoto, argon 1,6% e tracce di vapore acqueo.
La sua temperatura superficiale è molto variabile, compresa tra i -140°C e i +20°C (dunque non così estrema) mentre la copertura nuvolosa è pressochè assente salvo reri e sottivi veli nuvolosi o nebbie composte da vapore acqueo.
Anche marte è uno di quei pianeti privi di una propria magnetosfera, infatti anch’esso completamente esposto al vento solare e si è constatato che le tempeste di vento che per mesi possono investire tutto il globo con immense nubi di polvere sollevate dal suolo da venti di oltre 320 km/h e con temperature che scendono anche a -180°C, hanno un certo legame con le tempeste solari: difatti il vento solare essendo composto da particelle elettricamente cariche quando raggiunge la temue atmosfera Marziana la agita provocando in essa questo genere di eventi.
Anche marte un tempo fu un pianeta completamente differente, infatti fino a circa 2 milioni di anni or sono era un pianeta che abbondava di acqua (forse ve n’era ancora di più rispetto a quella che troviamo oggigiorno sulla terra), composto da mari, oceani e fiume, le precipitazioni cadevano in abbondanza con un clima molto mite.
Qui si pensa che Marte abbia potuto ospitare forme di vita vegetali e forse addirittura animali, anche se sembra molto improbabile che si possa essere sviluppatta una civiltà evoluta come la nostra.
Poi 1,5 miliardi di anni fa vi fu un’aumento sproporzionato dell’attivitâ vulcanica che comportò un drastico aumento dell’effetto serra, con conseguente aumento delle temperature e piogge acide che sterilizzarono a poco a poco la sua superficie, mentre contemporaneamente il vapore acqueo aumentava per effetto dell’evaporazione dagli osceani.
Tutto ciò fino a quando improvvisamente l’attività vulcanica cessò, comportando in seguito una dispersione parziale nello spazio della sua atmosfera presente allora, questo sia per la maggior distanza dal sole sia per effetto della forza di gravità troppo debole (data dalle sue piccole dimensioni) per comtenere un atmosfera densa come quella presente un tempo (con una densità simile a quella dell’atmosfera terrestre attuale), dunque i gas piu leggeri come il vepore acqueo furono i primi a sfuggire alla debole forza gravitazionale di marte, che dunque si dispersero nello spazio.
Oggi Marte possiede solo tracce di acqua che si trova ai poli e probabilmente nel sottosuolo allo stato ghiacciato, mentre la vita sembra non sia più presente se non che allo stato batterico, come molti suppongono…
Cosa ne pensate? Quale sarà il destino per il nostro pianeta terra?

Sembra difficile credere che la terra diverra in futuro come uno di questo due pianeti, malgrado la sua storia abbia conosciuto periodi con importanti cambiamenti climatici che fortunatamente no mai stati permanenti, ma bensì scanditi da molti fattori esterni e interni al nostro pianeta.

Oggi esiste un progetto che ha lo scopo prevede di far crescere piante terrestri su altri pianeti, modificandole geneticamente.
La sua idea è di rifarsi agli organismi estremofili, batteri che vivono in condizioni estreme sulla Terra (vulcani, fondo oceanico, sorgenti idrotermali), per ricavare i geni che offrono queste straordinarie capacità di adattamento. In lunghe missioni di esplorazione su altri pianeti, gli astronauti potranno portare con sé sementi adatte agli ambienti esplorati e far crescere il cibo direttamente sul posto.

Approfondiremo l’argomento apportando interessanti teorie a riguardo per spiegare un punto fondamentale della nostra esistenza: la storia climatica del nostro pianeta Terra.

Flavio Scolari

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