Il futuro del Sole è a grandi linee già noto, lo abbiamo compreso osservando le altre stelle. Nel momento in cui finirà l'idrogeno, il nucleo inizierà a contrarsi, un processo che porterà più gas nella regione immediatamente attorno al nucleo, formando un guscio di idrogeno. Questo inizierà quindi a fondersi, scaricando elio nel nucleo, in un processo chiamato combustione del guscio. Nel frattempo, l'atmosfera esterna del Sole si espanderà, forse anche fino all'orbita di Marte, trasformandolo in una gigante rossa. Alla fine, esaurirà idrogeno ed elio, espellerà tutto il suo materiale esterno per formare una nebulosa planetaria e il nucleo collasserà in una nana bianca, che potrebbe richiedere trilioni di anni per raffreddarsi completamente. Ma la tempistica della fine della sequenza principale dipende dalle caratteristiche individuali di ciascuna stella. 
"Se non capiamo il nostro Sole, e ci sono molte cose che non sappiamo al riguardo, come possiamo aspettarci di capire tutte le altre stelle che compongono la nostra meravigliosa galassia", ha detto l'astronomo Orlagh Creevey dell'Osservatorio de la Costa Azzurra in Francia. Il modo migliore per scoprire la sorte della nostra stella è cercare nella Via Lattea stelle simili in diverse fasi della loro vita e poi intrecciare i dati in una linea temporale con i modelli del passato e del futuro del Sole.
Grazie all'ultima versione della mappatura della Via Lattea di Gaia, ora abbiamo la cronologia più dettagliata della vita del Sole.

 

Esempi nella Via Lattea

La massa di una stella non cambia realmente con l'età ma la sua temperatura sì, in modo abbastanza significativo, in base alla fusione nucleare che ha luogo nel nucleo stellare, che si osserva come cambiamenti di luminosità.
Il nostro Sole è classificato come una stella della sequenza principale di tipo G, o nana gialla ed è un esempio abbastanza tipico del suo genere. Ha circa 4,57 miliardi di anni, o circa a metà della sua durata di vita della sequenza principale ed è in grado di eseguire la fusione termonucleare del nucleo, generando una temperatura superficiale di circa 5.500 gradi Celsius. Ciò significa che guardare altre stelle di tipo G dovrebbe darci un'idea abbastanza chiara di come il nostro Sole potrebbe continuare a bruciare carburante e quando alla fine potrebbe svanire.

Creevey e la sua squadra hanno iniziato a cercare nei dati di Gaia perché volevano osservazioni di precisione di stelle con temperature relativamente "più fredde" comprese tra 2.700 e 9.700 gradi Celsius. Questo perché le stelle a bassa temperatura tendono ad essere più piccole e vivono più a lungo di quelle più calde. Perciò guardare le stelle più fredde può potenzialmente rivelare di più sulla storia e l'evoluzione stellare della Via Lattea e dell'Universo. Ma questi dati includono anche stelle come il Sole. il team di Gaia ha creato un diagramma Hertzsprung-Russell (un particolare grafico in cui si rappresenta la magnitudine assoluta di alcune stelle in funzione della temperatura) di oltre 4 milioni di stelle entro 5.000 anni luce dalla Terra. All'interno di questo diagramma, Creevey e colleghi hanno trovato 5.863 stelle simili alla nostra, da molto giovani a molto vecchie. Da qui, i ricrcatori sono stati in grado di confermare la storia del Sole.


Il diagramma Hertzsprung-Russel

Una delle prime istantanee dell'evoluzione stellare risale ai primi anni del 1900: prima come tabella di dati di Ejnar Hertzsprung nel 1905, poi con il più famoso diagramma di Henry Norris Russell nel 1914. Ora conosciuti come diagrammi di Hertzsprung-Russell, o diagrammi HR, che mette in relazione il colore o la classe spettrale di una stella rispetto alla magnitudine assoluta, dove il colore è una misura della temperatura di una stella e la magnitudine assoluta è un indicatore delle sue dimensioni.

I primi diagrammi HR avevano dati solo per circa 300 stelle, ma anche allora era chiaro che la maggior parte delle stelle giaceva lungo un percorso lineare noto come sequenza principale.

Man mano che gli astronomi hanno raccolto più dati, è apparso chiaro come le stelle della sequenza principale più grandi entrano in uno stadio gigante prima di diventare nane bianche o stelle di neutroni. In generale, la massa di una stella determina la sua vita e il suo destino. Ora sappiamo che anche la sua composizione chimica gioca un ruolo importante. Due stelle simili nella massa ma differenti nella composizione possono avere vite molto diverse.

diagramma hrCrediti: Left, Russell. Right, ESA/Gaia

 

Il futuro del Sole

Coerentemente con le precedenti previsioni, il nuovo studio ha confermato che, la sua temperatura raggiungerà il picco a circa 8 miliardi di anni di età e si trasformerà in una stella gigante rossa tra i 10 e gli 11 miliardi di anni. Ma alla vita sulla Terra rimarrà solo circa un miliardo di anni ancora perché il Sole aumenta di luminosità del 10 percento circa ogni miliardo di anni. Il che significa che sta anche aumentando di temperatura (che si va a aggiungere al riscaldamento globale causato dall'uomo, quindi forse, se le cose non cambieranno all'uomo rimarrà anche meno!). Un tale incremento sembra piccolo ma renderà la Terra inabitabile per la vita come la conosciamo.