¿Por qué el sol no explota como una bomba de fusión
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El principio del fin de una gigante roja de la masa de nuestro Sol se produce de forma muy repentina. A medida que las “cenizas” de helio siguen amontonándose en su centro, una fracción mayor de ellas se convierte en electrón-degenerado. Es una extraña paradoja: mientras las capas exteriores de una gigante roja se expanden formando una nube enorme pero tenue, su núcleo interior se contrae para formar una enana blanca enterrada. La temperatura y la presión en el núcleo del Sol se dispararán hasta 10 veces sus valores actuales. Y unos 1.200 millones de años después de que abandone la secuencia principal, en el apogeo de su gloria como gigante roja, el centro del núcleo de helio del Sol se volverá lo suficientemente masivo, denso y caliente como para que ocurra algo asombroso: en cuestión de minutos, se encenderá y arderá.
Cuando la temperatura del núcleo alcance unos 100 millones de grados, el helio comenzará a fusionarse en carbono mediante una reacción conocida como proceso triple alfa, porque convierte tres núcleos de helio en un átomo de carbono. Esto genera una gran cantidad de calor. Sin embargo, a diferencia de cuando el Sol era joven y su núcleo contenía materia normal, añadir más calor al helio degenerado en electrones no hace que se expanda y se enfríe. Como señalé al hablar de la mecánica cuántica, la materia electrón-degenerada se comporta más como un líquido que como un gas cuando se calienta: su temperatura aumenta rápidamente, pero no se expande. En otras palabras, el mecanismo de autorregulación que mantiene tan estables a las estrellas de la secuencia principal (equilibrio hidrostático) está desactivado en la materia electrón-degenerada. Si se añade calor a una enana blanca, simplemente se calienta más.
¿Por qué no se apaga el sol?
EL SOL | EL SISTEMA SOLAR | LA TIERRASirio es un sistema estelar binario, en el que se encuentran Sirio A (izquierda), una estrella de la secuencia principal, y Sirio B (derecha), una enana blanca. Con el tiempo, Sirio B se enfriará lo suficiente como para dejar de emitir luz visible, convirtiéndose en una enana negra. El mismo destino aguarda al Sol dentro de billones de años.NASA, ESA y G. Bacon (STScI)P: ¿Es seguro afirmar que la Tierra habrá desaparecido hace tiempo cuando nuestra estrella alcance su fase final: una enana negra?
R: Es difícil saberlo. Cuando el Sol agote el hidrógeno de su núcleo, se convertirá en una gigante roja que consumirá a Venus y Mercurio. La Tierra se convertirá en una roca calcinada y sin vida, sin atmósfera y con los océanos desintegrados. Los astrónomos no están seguros de cuánto se acercará a la Tierra la atmósfera exterior del Sol. Si se acerca demasiado, la fricción entre la Tierra y las capas exteriores del Sol ralentizará la órbita de nuestro planeta, haciendo que entre lentamente en espiral en nuestra estrella, disolviéndose como un terrón de azúcar en una taza de café caliente.
Si la Tierra logra sobrevivir a la fase gigante del Sol, se encontrará orbitando una enana blanca caliente apenas mayor que nuestro planeta. Durante eones, la Tierra seguirá orbitando alrededor del Sol. Pero, con el tiempo, a medida que el Sol se enfríe y se oscurezca hasta convertirse en una enana negra, la órbita de la Tierra decaerá debido a la emisión de ondas gravitacionales. A lo largo de un billón de billones de años, nuestro planeta, antaño azul, entrará en espiral hacia el Sol muerto: un gran final en el que el sistema solar se oscurecerá para siempre.
Cuánto tiempo hace que nació el sol
El Sol es una estrella, y cuando una estrella explota se llama supernova. Este tipo de explosiones son muy brillantes y potentes. Liberan mucho polvo al espacio, que se utiliza para crear más estrellas y planetas. Nuestro sistema solar se formó con material procedente de estas explosiones. Incluso los humanos estamos hechos de estrellas.
Si el Sol explotara así de repente, todo el sistema solar quedaría destruido. Pero no hay que preocuparse: sólo las estrellas diez veces más grandes que nuestro sol pueden explotar así. Nuestro sol terminará su vida de una manera diferente.
El Sol empezará a morir cuando se le acabe el combustible, dentro de unos 5.000.000.000 de años (es decir, cinco mil millones de años). Esto es 77 veces más tiempo del que lleva extinguido el Tiranosaurio-Rex… un tiempo muy, muy largo.
Cuando el Sol sea una gigante roja, será grande e hinchado, y empezará a expulsar sus capas exteriores fuera del sistema solar. Se hará cada vez más pequeño, convirtiéndose finalmente en lo que llamamos una enana blanca.
Una enana blanca es el núcleo de una estrella muerta. Son superpesadas, pesan casi tanto como el Sol, aunque sólo tienen el tamaño de la Tierra. Una cucharadita de enana blanca pesaría unos 6.000 kilogramos, ¡tanto como un elefante adulto!
¿Cuándo empezará a expandirse el sol y acabará muriendo?
Cuando nuestro Sol haya consumido todo el hidrógeno de su núcleo, también llegará al final de su vida. Los astrónomos calculan que será dentro de unos 7.000 millones de años. Durante unos pocos millones de años, se expandirá hasta convertirse en una gigante roja, expulsando sus capas exteriores. Después se colapsará hasta convertirse en una enana blanca y se enfriará lentamente hasta alcanzar la temperatura de fondo del Universo.
Los progenitores de supernovas -estrellas capaces de convertirse en supernovas- son extremadamente masivos, al menos de 8 a 12 veces la masa de nuestro Sol. Cuando una estrella tan grande se queda sin combustible, su núcleo se colapsa. En una fracción de segundo, el material cae hacia el interior hasta crear una estrella de neutrones extremadamente densa o incluso un agujero negro. Este proceso libera una enorme cantidad de energía, que vemos como una supernova.
Si una estrella tiene aún más masa, más de 140 veces la masa del Sol, explota por completo y no queda nada en absoluto. Si estas otras estrellas pueden detonar así, ¿es posible que nuestro Sol explote?
En otras palabras, sería necesario estrellar una estrella igualmente masiva contra nuestro Sol. Y luego hacerlo otra vez, y otra vez… y otra vez… otra media docena de veces más. Entonces, y sólo entonces, tendríamos un objeto lo suficientemente masivo como para detonar como supernova.