¿Qué le pasará al Sol cuando acabe su hidrógeno?

Para darte la respuesta tengo que explicarte antes que una estrella, como es el Sol, vive en un equilibrio de fuerzas. Por un lado, está toda su masa, que con la gravedad la empuja hacia dentro. Pero también está toda la energía producida por las reacciones de fusión nuclear que provoca una presión hacia fuera. Ahora mismo, en la etapa en la que está el Sol, quema hidrógeno. Esta etapa en la que una estrella, tenga el tamaño que tenga, quema hidrógeno se llama secuencia principal. Y en ella hay un equilibrio entre esas dos fuerzas.

El hidrógeno quemado se convierte en helio que, como es un elemento más pesado, se va acumulando en el núcleo de la estrella. Cuando al Sol le quede ya poco hidrógeno, porque lo haya convertido en helio, desaparecerá el equilibrio de fuerzas del que te hablaba. Ahí ya diremos que el Sol se ha ido de la secuencia principal. Dejará de quemar hidrógeno porque lo habrá consumido prácticamente todo y entonces como ya no habrá esa enorme presión saliendo del núcleo, la estrella se contraerá porque gana la fuerza de gravedad. El núcleo se contraerá cada vez más y se hará cada vez más pequeño.

Por el contrario, las capas exteriores del Sol en las que no hay helio seguirán quemando el hidrógeno que quede y eso hará que se expandan muchísimo porque estarán muy calientes. Los procesos termodinámicos provocados por la expansión causarán que se enfríe un poco y de ahí el color que adquirirá, rojizo. Entonces el Sol tendrá un tamaño gigantesco y de color rojizo, con un núcleo cada vez más pequeño en el centro. Esta etapa es la de gigante roja.

Esto seguirá así hasta que el núcleo alcance la temperatura suficiente para quemar helio, unos cien millones de grados. Y hasta entonces seguirá el colapso del núcleo. Ahí se produce una cosa que tiene un nombre muy curioso: flash del helio. Lo que ocurrirá es que en muy poco tiempo, del orden de segundos o como mucho, minutos, habrá una fusión descontrolada del helio que producirá carbono. Y así acabará la fase de gigante roja.

A partir de ahí, comenzará a quemar helio, que al fusionarse se convertirá en carbono. Pero el núcleo del Sol nunca alcanzará la temperatura suficiente para quemar carbono porque nuestra estrella no tiene la masa necesaria para llegar a esa temperatura. Eso quiere decir que cuando se acabe el helio finalizará también la vida del núcleo y ahí se acaba todo. La estrella se convertirá en una enana blanca con un núcleo que ya no puede generar más energía y que se irá enfriando poco a poco.

Las capas exteriores explotarán y se convertirán en una nebulosa planetaria. No hay que preocuparse mucho porque para que sucedan estos eventos catastróficos faltan unos cinco mil millones de años. Pero ese será el final del Sol y también del Sistema Solar, porque cuando las capas externas se expandan, el radio del Sol será unas doscientas veces el de ahora. Y en esa expansión, el Sol engullirá Mercurio y Venus, lo que no sabemos exactamente es si llegará hasta la órbita de la Tierra. Pero aunque no llegué hasta nuestro planeta, para entonces ya hará millones de años que la temperatura será tan alta que la vida habrá desaparecido mucho antes.

Ada Ortiz Carbonell es doctora en Física, investigadora en el campo de la astrofísica solar, forma parte del Comité Científico Asesor del Telescopio Solar Europeo y es científica de datos en Expert Analytics (Noruega).

Pregunta enviada vía email por Jorge Knoll

Coordinación y redacción: Victoria Toro

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