Rigel

La stella più luminosa entro 1.000 anni luce dalla Terra

Rigel, nota anche come Beta Orionis (e con svariati altri nomi che non elenchiamo per brevità), è la settima stella più luminosa del cielo notturno, dopo Sirio, Canopo, Alfa Centauri, Arturo, Vega e Capella.

Ma, a differenza di queste sei stelle, tutte relativamente vicine, Rigel è molto più lontana. Con un’energia radiante ben più di centomila volte maggiore di quella del Sole, Rigel è la stella intrinsecamente più luminosa entro mille anni luce dalla Terra. Dall’emisfero boreale la si vede al meglio nelle notti d’inverno, tra dicembre e gennaio, dove occupa la posizione del “piede” del cacciatore Orione, in opposizione a Betelgeuse (Alfa Orionis), che rappresenta invece la spalla del cacciatore ed è la stella più nota della costellazione.

Il contrasto di colore non potrebbe essere più netto: Betelgeuse è di un nitido color arancio, mentre Rigel è di un brillante colore bianco bluastro. Entrambe le stelle sono supergiganti ed entrambe si trovano nelle fasi finali della loro esistenza, caratterizzate da una forte espansione, conseguente all’esaurimento dell’idrogeno nel nucleo stellare. Ma Rigel è molto più calda di Betelgeuse ed è per questo che ci appare di un colore differente.

La costellazione di Orione. Sulla sinistra è visibile Betelgeuse; al centro, una sopra l'altra, le tre stelle della cintura di Orione; in alto sulla destra Rigel.
Figura 1 — La costellazione di Orione. Sulla sinistra è visibile Betelgeuse; al centro, una sopra l’altra, le tre stelle della cintura di Orione; in alto sulla destra Rigel. Immagine di Hypatia Alexandria

Distanza#

La distanza di Rigel non è nota con precisione, un problema comune a molte altre stelle brillanti e lontane. Nei decenni scorsi due satelliti, Hipparcos e poi Gaia, hanno calcolato la distanza di migliaia, e poi milioni, addirittura miliardi di stelle, usando il metodo della parallasse, che consiste nel misurare il minuscolo spostamento angolare di una stella nel cielo a distanza di sei mesi (cioè quando la Terra si trova in due punti opposti della sua orbita intorno al Sole). Ma questo metodo non funziona bene con Rigel, perché è troppo luminosa, tanto da saturare i sensori dei telescopi. Ciò rende molto difficile misurare il suo spostamento angolare periodico, compreso all’incirca tra tre e quattro millesimi di secondo d’arco. Per capire quanto sia piccolo tale angolo, occorre pensare che ci vogliono ben $3\,600\,000$ millesimi di secondo d’arco per fare un solo grado, cioè la $360$esima parte di una circonferenza.

La stima della distanza di Rigel fornita da Hipparcos fu di circa $860$ anni luce. Gaia la rivide al rialzo, portandola a qualcosa in più di $1\,000$ anni luce. Questi dati concordano approssimativamente con altri metodi di misurazione indiretta. Uno di questi consiste nella misurazione della distanza di alcune stelle, molto meno luminose di Rigel, contenute nella Nebulosa Testa di Strega (IC 2118), una nebulosa a riflessione illuminata proprio da Rigel, che si trova, dal nostro punto di osservazione, a circa quaranta anni luce dalla supergigante. La distanza dalla Terra di IC 2118 è stata calcolata in circa $950$ anni luce, un valore in linea con la distanza di Rigel ricavata da Gaia.

Rigel, luminosissima, in basso a sinistra, e la nebulosa Testa di Strega (IC 2118) sulla destra
Figura 2 — Rigel, luminosissima, in basso a sinistra, e la nebulosa Testa di Strega (IC 2118) sulla destra. Immagine di Giuseppe Donatiello.

In conclusione, possiamo affermare che Rigel dista grosso modo tra $850$ e $1\,000$ anni luce dalla Terra. La differenza non è indifferente, perché con la distanza variano molti parametri stellari, tra cui il raggio e la luminosità intrinseca.

Luminosità#

Nel caso di Rigel, il valore più spesso citato per la luminosità bolometrica – cioè l’energia emessa in tutte le lunghezze d’onda – è $120\,000$ volte la luminosità solare. Questo dato è basato sulla distanza calcolata da Hipparcos. Se invece usiamo la parallasse ricavata da Gaia osservando i microspostamenti di deboli stelle compagne di Rigel, la luminosità sale fino a $160-170\,000$ volte quella del Sole. Entrambi i dati, tuttavia, non sono del tutto affidabili, per i motivi di saturazione dei sensori detti in precedenza. Usando come criterio dei modelli teorici basati sullo studio delle atmosfere stellari, si ottengono valori che vanno da $83\,000$ fino addirittura a $363\,000$ volte la luminosità del Sole.

La luminosità abbagliante di Rigel in un'immagine tratta dalla survey DSS2
Figura 3 — La luminosità abbagliante di Rigel in un’immagine tratta dalla survey DSS2

Tipo spettrale e temperatura#

Rigel è classificata come una supergigante blu di tipo spettrale B8 Ia, tipo del quale è considerata uno standard di riferimento. Dallo spettro e dal colore si ricava una temperatura efficace di $12\,100 \pm 150$ gradi kelvin, circa il doppio della temperatura solare. Ma in passato la stella è stata molto più calda di così. Prima di diventare una supergigante, cioè quando era ancora una stella di sequenza principale, i modelli stellari suggeriscono che la sua temperatura efficace fosse intorno a $30\,000\,\text{K}$, oltre sei volte la temperatura della fotosfera solare.

Raggio#

Il raggio di Rigel è tra $70$ e $80$ volte quello del Sole (che è di circa $696\,000\,\text{km}$). In uno studio del 2018, la grandezza angolare del disco di Rigel fu misurata con una tecnica chiamata interferometria, che consente di combinare il potere risolutivo di più telescopi, così da poter “vedere” direttamente il disco della stella. Il dato ottenuto attraverso questa misurazione fu correlato alla distanza di $265$ parsec, cioè $864$ anni luce, fornita da Hipparcos. Da ciò, i ricercatori ottennero un raggio di $74{,}1$ raggi solari con un margine di errore di circa il $10\%$. Tale dato corrisponde a un raggio medio di $51{,}6$ milioni di $\text{km}$, cioè più di un terzo della distanza tra la Terra e il Sole e poco meno dell’orbita di Mercurio. Impressionante!

Massa#

La massa di Rigel è un altro elemento piuttosto incerto. I modelli di evoluzione stellare predicono un valore compreso tra $21$ e $24$ masse solari. Per mettere le cose in prospettiva, consideriamo che la massa del Sole è di:

$$1{,}988 \times 10^{30}\ \text{kg}$$

cioè quasi duemila miliardi di miliardi di miliardi di $\text{kg}$. Detto diversamente, possiamo dire che occorrono quasi $333\,000$ Terre per fare una sola massa solare. In confronto, Rigel è così massiccia da contenere materia equivalente a sette o otto milioni di pianeti come la Terra!

Vento stellare e massa iniziale#

Ma Rigel era di certo ancora più “pesante” di così quando si accese per la prima volta, approdando sulla cosiddetta sequenza principale. Tutte le stelle, infatti, disperdono materia nello spazio nel corso della propria esistenza attraverso un fenomeno noto come vento stellare. È un vento di particelle cariche, alimentato dalla radiazione che proviene dall’interno della stella. La luce stellare, infatti, esercita una forza, detta pressione di radiazione. È una forza diretta verso l’esterno, che si oppone alla gravità stellare e sospinge nello spazio materia sottratta agli strati più esterni della stella.

Nel caso del Sole, l’emissione di particelle cariche – detta vento solare – corrisponde a circa:

$$ 1{,}5 \times 10^{-14} \; M_{\odot}/\text{anno} $$

cioè $1{,}5$ centomillesimi di miliardesimo di massa solare all’anno. Sembra poco, ma si tratta di $30$ o $40$ milioni di miliardi di $\text{kg}$ all’anno, cioè l’equivalente di una massa terrestre ogni $140$ milioni di anni circa.

Nel caso di Rigel siamo su un altro livello. Studi effettuati tra il 2006 e il 2010 hanno stimato perdite di massa variabili, comprese tra:

$$7{,}6 \times 10^{-7}\ \ \text{e}\ \ 9{,}4 \times 10^{-7} \; M_{\odot}/\text{anno}$$

È un tasso di perdita di massa circa $50$ milioni di volte maggiore di quello del nostro Sole. Nel periodo in cui è stato effettuato tale monitoraggio, Rigel ha scagliato nello spazio attraverso il suo vento stellare l’equivalente di circa il $25-31\%$ di una massa terrestre all’anno! I ricercatori calcolano, pertanto, che la massa iniziale di Rigel fosse di $24-27$ masse solari e che $3$ intere masse solari siano state finora emesse dalla stella attraverso il suo intensissimo vento di particelle cariche.

Variabilità#

La luminosità di Rigel non è fissa, ma è soggetta a lievi variazioni, nel corso delle quali la sua magnitudine apparente varia tra un massimo di $0{,}05$ e un minimo di $0{,}18$. Può così accadere che per brevi periodi, Betelgeuse, che di solito è la decima stella più luminosa nel cielo, ma che è soggetta a più ampie variazioni di luminosità, superi la magnitudine apparente di Rigel.

Le variazioni di luminosità di Rigel sono irregolari, nel senso che non hanno una periodicità specifica. Esse dipendono da pulsazioni altrettanto irregolari della sua atmosfera. Si tratta, in altre parole, di una stella irrequieta, tendente ad oscillazioni asimmetriche che ne deformano la superficie e ne modificano il raggio. Per questo tipo di comportamento imprevedibile è stata catalogata come una variabile del tipo Alfa Cygni. Il prototipo di questa categoria di stelle con pulsazioni irregolari è un’altra supergigante blu, la stella più brillante della costellazione del Cigno, appunto Alfa Cygni, più nota con il nome di Deneb.

Età e stadio evolutivo#

Rigel, con un’età stimata tra i $7$ e i $9$ milioni di anni, è una stella giovanissima rispetto al Sole, che ha cominciato a splendere ben $4{,}6$ miliardi di anni fa. Ma, benché Rigel esista da appena lo $0{,}2\%$ del tempo da cui esiste il Sole, è in realtà una stella vecchia, prossima alla fine, mentre il Sole è giunto appena alla metà del suo cammino sulla sequenza principale.

Questa enorme differenza di durata è dovuta alla differenza di massa tra le due stelle. Infatti, maggiore è la massa, maggiore è la forza con cui la gravità comprime il nucleo stellare. Per non collassare su se stessa, una stella come Rigel deve generare una pressione termonucleare immensa diretta verso l’esterno, in grado di controbilanciare la gravità che comprime il nucleo. Ciò l’ha obbligata a fondere la propria riserva di idrogeno nucleare, molto maggiore di quella solare, a ritmi esponenzialmente più veloci rispetto a una stella stabile e molto meno massiccia quale è il Sole. È la stessa differenza che c’è tra un grande incendio e un piccolo focolare: il primo brucia rapidamente tutto ciò che è in grado di alimentare il fuoco, il secondo è più circoscritto e può durare molto più a lungo.

L’analisi spettroscopica dell’atmosfera di Rigel suggerisce che attualmente la stella è sostenuta dalla fusione nucleare dell’idrogeno contenuto in un guscio esterno al nucleo. Nel nucleo rimangono invece le “ceneri”, fortemente compresse e formate principalmente da elio, dell’attività di fusione che ha sostenuto la sequenza principale, ormai terminata.

Rigel sta attraversando probabilmente per la prima volta la fase di supergigante blu. Potrebbe in futuro espandersi e raffreddarsi ulteriormente, diventando una sorta di “sorella” di Betelgeuse, cioè una supergigante rossa, enorme ed estremamente rarefatta.

La posizione di Rigel nel diagramma di Hertzsprung-Russell
Figura 4 — La posizione di Rigel nel diagramma di Hertzsprung-Russell, che mette in relazione la luminosità (asse delle ordinate) con la temperatura stellare (ascisse). Immagine di Casliber (Wikimedia Commons)

Destino finale#

In ogni caso, il destino finale di Rigel sarà quasi certamente quello di esplodere come una supernova, un fenomeno di devastante potenza, che s’innesca quando una stella di grande massa non ha più alcun combustibile nucleare da fondere per contrastare la spinta della gravità. A quel punto gli strati esterni collassano verso il nucleo con eccezionale rapidità. Al collasso segue un altrettanto veloce rimbalzo verso l’esterno, una potentissima esplosione che scaglia quasi tutto ciò che rimane della materia stellare nello spazio, producendo allo stesso tempo un’immensa quantità di neutrini e di energia radiante. Nel caso di Rigel, ciò che rimarrà dopo l’esplosione sarà una stella di neutroni o un buco nero.

Non sappiamo se Rigel passerà prima per la fase di supergigante rossa (o se vi è già passata). Sotto le opportune condizioni, l’esplosione di supernova può avvenire anche quando una stella è ancora nella fase di supergigante blu. Lo sappiamo dallo studio della supernova più vicina e più studiata degli ultimi decenni, cioè SN 1987A. Dall’analisi delle lastre fotografiche precedenti l’esplosione, si vide che la stella progenitrice, Sanduleak -69° 202, era una supergigante blu proprio come Rigel.

Quel che è certo è che l’esplosione di supernova di Rigel fornirà a noi umani, se saremo ancora qui per testimoniarlo, uno spettacolo memorabile. La supernova sarà visibile almeno per qualche settimana anche in pieno giorno e avrà, nel cielo notturno, una luminosità pari all’incirca a quella della Luna piena (con una magnitudine apparente stimata, a seconda delle fonti, tra $-11$ e $-17$).

Il sistema stellare di Rigel#

Rigel non è sola. Quella che inizialmente sembrava una stella solitaria si è rivelata col tempo un sistema complesso formato da almeno quattro stelle, all’interno del quale la stella di gran lunga più brillante, la supergigante blu, sarà da qui in poi indicata come Rigel A.

Il merito della scoperta visiva di una compagna, chiamata Rigel B, va al celebre astronomo britannico di origine tedesca William Herschel, che la individuò il 1° ottobre 1781, lo stesso anno in cui scoprì anche il pianeta Urano. Riuscire a scorgere Rigel B fu una vera impresa per l’epoca: sebbene la compagna sia a sua volta una stella piuttosto luminosa, si trova talmente vicina a Rigel A, da finire letteralmente annegata nel suo abbagliante splendore.

Nel 1822 l’astronomo russo-tedesco Friedrich Georg Wilhelm von Struve compì la prima misurazione micrometrica precisa e sistematica della separazione angolare della compagna rispetto alla stella principale, trovando un valore di $9{,}5$ secondi d’arco. Se prendiamo per buona la distanza di circa $1\,000$ anni luce dalla Terra ricavata dai dati di Gaia, la separazione angolare misurata da von Struve corrisponde a poco meno di $3\,000$ unità astronomiche $(\text{au})$, cioè circa $100$ volte la distanza di Nettuno dal Sole.

Nel 1871 l’astronomo statunitense Sherburne Wesley Burnham (uno dei più grandi cacciatori di stelle doppie della storia), osservando Rigel B con un telescopio rifrattore da $15\,\text{cm}$, si accorse che la compagna era a sua volta “allungata”. Fu il primo indizio che anche Rigel B non era una stella singola, ma aveva una compagna vicinissima. Questa fu effettivamente risolta da Burnham come stella separata nel 1878 e battezzata Rigel C. Oggi sappiamo che la separazione angolare tra Rigel B e Rigel C è minuscola. Nel 2009 fu misurata con una tecnica chiamata interferometria a macchie (speckle interpherometry in inglese) e si trovò un valore di $0{,}124$ secondi d’arco. Proiettata sulla distanza di $1\,000$ anni luce, questa separazione angolare corrisponde a circa $38\,\text{au}$, più o meno la distanza di Plutone dal Sole.

Successivi studi spettroscopici hanno dimostrato, infine, che Rigel B è in realtà una binaria spettroscopica. È formata, cioè, da due stelle molto simili tra loro (chiamate poi Rigel Ba e Rigel Bb), che orbitano intorno al comune centro di massa in appena $9{,}86$ giorni. Nessun telescopio, per quanto potente, è in grado di separare visivamente le due stelle. Dall’analisi spettroscopica è stata desunta una separazione angolare di appena $0{,}58$ millesimi di secondo d’arco. Alla distanza di circa $1\,000$ anni luce dalla Terra, ciò vuol dire che Rigel Ba e Rigel Bb orbitano a non più di $25$ milioni di $\text{km}$ l’una dall’altra, la metà circa della distanza di Mercurio dal Sole.

Rigel A, sulla destra, e le sue tre compagne racchiuse in un unico puntino luminoso
Figura 5 — Rigel A, sulla destra, e le sue tre compagne racchiuse in un unico puntino luminoso. Immagine di Jesús Piñeiro V.

È sorprendente pensare che le tre stelle che accompagnano Rigel A nel suo viaggio galattico siano tutt’altro che stelle minori. Ciascuna di esse è più grande, più luminosa e più massiccia del Sole. La loro magnitudine apparente combinata le renderebbe teoricamente visibili a occhio nudo sotto cieli perfettamente scuri, ma il bagliore estremo della stella principale le oscura.

Rigel Ba, Rigel Bb e Rigel C sono classificate tutte e tre come stelle di sequenza principale appartenenti alla classe spettrale B9V. Le caratteristiche tipiche di questa classe sono:

  • temperatura di circa $10\,300\,\text{K}$;
  • colore bianco-azzurro;
  • raggio compreso tra $2$ e $2{,}4$ volte il raggio solare.

Le osservazioni del sistema contenute in un catalogo aggiornato al 1999 riportano per Rigel Ba, Rigel Bb e Rigel C una magnitudine visuale di $6{,}7$, che, alla distanza dalla Terra che abbiamo finora assunto, corrisponderebbe a una luminosità intrinseca, per ciascuna di queste stelle, pari a circa $70$ volte la luminosità del Sole.

Nello stesso catalogo, la massa di Rigel Ba e Rigel C è stimata in $3{,}84$ masse solari, mentre quella di Rigel Bb in $2{,}94$ masse solari1.

Le due binarie spettroscopiche hanno, dunque, una massa combinata di poco meno di $7$ masse solari, ragion per cui il baricentro del sistema che esse formano con Rigel C è molto più vicino alla coppia binaria. Si stima che l’orbita di Rigel C intorno al centro di massa comune sia di $63$ anni. Tutte e tre queste stelle, poi, orbitano intorno alla supergigante Rigel A, lontana tra $2\,200$ e $3\,000\,\text{au}$, a seconda della distanza dalla Terra presa come riferimento. Il periodo stimato di una loro orbita intorno a Rigel A sarebbe di circa $24\,000$ anni.

Va riportato per completezza che, nel 1878, Burnham scoprì una quinta stella appartenente probabilmente al sistema di Rigel. Secondo i dati forniti dal satellite Gaia, Rigel D, come è stata chiamata questa quinta stella, si troverebbe a una distanza compatibile con quella della supergigante. Si tratta probabilmente di una nana arancione, cioè una stella di sequenza principale di classe spettrale K, con magnitudine visuale pari a circa $12$. Data la separazione angolare da Rigel A di $44{,}5$ secondi d’arco misurata nel 2017, la distanza di Rigel D dalla supergigante blu potrebbe essere compresa tra $11\,500$ e $13\,500\,\text{au}$, cioè più o meno $0{,}2$ anni luce. Se è davvero legata gravitazionalmente al sistema, un’orbita completa della nana arancione intorno a Rigel A potrebbe durare qualcosa come $250\,000$ anni.

Inospitalità del sistema stellare#

Le condizioni intorno a Rigel A sono talmente estreme da rendere difficile anche solo immaginare la possibilità che la supergigante possa avere pianeti abitati o abitabili, anche considerando il poco tempo che avrebbero avuto per formarsi (ricordiamo che la stella è già uscita dalla sequenza principale a un’età stimata di appena $7-9$ milioni di anni).

Le condizioni intorno alle tre stelle di classe B9V sarebbero di gran lunga migliori, ma non tanto da rendere probabile la presenza di pianeti abitati. Queste stelle hanno una vita media sulla sequenza principale di circa $500$ milioni di anni, un tempo probabilmente sufficiente per la nascita della vita su un pianeta dotato di condizioni di abitabilità. Ma la composizione del sistema, con una coppia molto stretta di binarie (Rigel Ba e Rigel Bb) orbitata da un’altra stella molto luminosa (Rigel C) a una distanza simile a quella di Plutone dal Sole, sarebbe un ostacolo forse insormontabile per la vita. Infatti, le interazioni gravitazionali all’interno del sistema nonché le variazioni e l’intensità del flusso di radiazioni proveniente dalle tre stelle sarebbero così violente da rendere poco probabile l’esistenza di una fascia di stabilità sufficientemente protetta dall’ambiente stellare, dove possa insediarsi un pianeta abitabile.

Rappresentazione immaginaria di un ipotetico pianeta roccioso in orbita intorno a Rigel C.
Figura 6 — Rappresentazione immaginaria di un ipotetico pianeta roccioso in orbita intorno a Rigel C. L’immagine mostra il cielo notturno del pianeta, in cui la stella orbitata dal pianeta, Rigel C, non è visibile. La luminosità combinata della vicina coppia binaria Rigel Ba/Rigel Bb (visibile in alto a sinistra) renderebbe la notte su quel pianeta simile al giorno. Sulla destra si vede anche la supergigante Rigel A, brillantissima nonostante sia distante oltre $2\,000\,\text{au}$

Le condizioni di abitabilità migliori si avrebbero su Rigel D, la nana arancione, se fa parte realmente del sistema. Una stella di classe K ha infatti una sequenza principale più lunga di quella del Sole ed è abbastanza tranquilla da rendere possibile la vita su pianeti dotati delle giuste condizioni.

Ma tutto il sistema di Rigel, compresa la nana arancione, è sotto una minaccia di irreparabile gravità che rende altamente improbabile la futura sopravvivenza di qualsiasi potenziale forma di vita: l’esplosione di supernova della supergigante.

Quando si scatenerà questo cataclisma, le stelle e gli eventuali pianeti del sistema saranno investiti innanzitutto da un micidiale e potentissimo flusso di radiazioni ionizzanti (raggi ultravioletti, raggi X e raggi gamma). L’atmosfera di un pianeta come la Terra verrebbe letteralmente spazzata via in pochi secondi. Gli oceani bollirebbero all’istante e la crosta rocciosa rivolta verso la stella si fonderebbe, trasformando la superficie del pianeta in un oceano globale di magma liquido. Difficile immaginare che qualche organismo vivente possa sopravvivere a una simile apocalisse.

Ma il peggio arriverebbe in seguito, quando la materia fisica espulsa dalla stella (i resti di idrogeno, elio e gli elementi pesanti come ferro e silicio sintetizzati nell’esplosione) raggiungerà le altre stelle del sistema. Questo guscio in espansione si muoverà a una velocità compresa tra i $10\,000$ e i $20\,000\,\text{km/s}$ e impiegherebbe dai $3$ ai $6$ anni per investire un pianeta di tipo terrestre in orbita intorno a Rigel D.

Il pianeta, già devastato dal bombardamento di radiazioni arrivato alla velocità della luce, verrebbe ora flagellato da un vento supersonico di gas densissimo e plasma ad altissima energia. Questo fronte d’urto eroderebbe meccanicamente gli strati esterni del pianeta. I gas vaporizzati e parte del mantello fuso verrebbero letteralmente strappati via e trascinati nel flusso del resto di supernova in espansione. Il pianeta perderebbe una percentuale significativa della sua massa esterna per abrasione termica e dinamica.

Ciò che resterebbe dopo qualche decennio, una volta passata l’onda d’urto della supernova, sarebbe lo “scheletro” del pianeta, un nucleo nudo di ferro e nichel, che, insieme alla sua stella, si troverebbe a vagare ad alta velocità all’interno della neonata e spettacolare nebulosa generata dalla morte di Rigel.

Se Rigel fosse al posto del Sole#

Quanto abbiamo appena descritto è uno scenario reale - chissà quanto ancora lontano nel tempo - destinato a verificarsi quando Rigel esploderà come supernova. Ma la stessa stella può metterci di fronte a un secondo scenario catastrofico, stavolta per fortuna puramente ipotetico. Non un evento futuro innescato dalla sua morte, ma la semplice conseguenza della sua natura fisica attuale, se solo si trovasse più vicina a noi. Proviamo dunque a immergerci in un esperimento mentale: cosa accadrebbe se Rigel, così com’è oggi, prendesse il posto del Sole?

L’energia solare che raggiunge la sommità dell’atmosfera terrestre – detta costante solare – è intorno a:

$$ 1361\;\text{W/m}^2. $$

Se Rigel sostituisse improvvisamente il Sole, la Terra sarebbe investita da un’energia radiante circa $170\,000$ volte maggiore. L’irradiazione alla sommità dell’atmosfera diventerebbe di colpo nell’ordine dei:

$$ 230\,000\,000\;\text{W/m}^2, $$

cioè $230$ Megawatt per metro quadro. Se consideriamo che una grande centrale nucleare di ultima generazione produce circa $1\,000$ Megawatt di potenza elettrica, sotto il cielo di Rigel l’energia che colpirebbe appena $4$ metri quadrati di superficie terrestre (le dimensioni di un piccolo tavolo da giardino) sarebbe pari all’intera produzione energetica di quella centrale nucleare, concentrata e continua.

L’effetto sulla Terra sarebbe ovviamente catastrofico. In meno di un secondo, l’intera atmosfera terrestre verrebbe ionizzata e trasformata in plasma incandescente, per poi essere letteralmente soffiata via nello spazio. In pochi minuti, tutti gli oceani del pianeta evaporerebbero simultaneamente in un boato planetario di super-vapore. Nel giro di qualche ora, l’intera crosta rocciosa della Terra inizierebbe a liquefarsi, trasformando la superficie del nostro bel pianeta azzurro in un oceano di lava fusa, che brilla di luce propria a causa dell’immenso calore assorbito.

Se potessimo guardare la Terra dallo spazio dopo qualche migliaio di anni di esposizione a Rigel, non vedremmo più un pianeta roccioso, ma un’infernale sfera fluida fiammeggiante, un oceano planetario di magma in perenne e violenta ebollizione, formato dalla fusione della ex crosta con il mantello. Al di sotto, il nucleo esterno di nichel e ferro, già ora liquido, sarebbe ulteriormente riscaldato. Rimarrebbe solo una sfera di ferro solido al centro esatto del pianeta (il nucleo interno), tenuta insieme dalla forza della gravità terrestre.

La Terra trasformata in una sfera di magma globale sotto l'azione della radiazione di Rigel
Figura 7 — La Terra trasformata in una sfera di magma globale sotto l’azione della radiazione di Rigel. Immagine realizzata con Nano Banana 2

Affinché la Terra possa sopravvivere alla radiazione di Rigel, dovrebbe trovarsi lontanissima dalla stella. Rispetto al Sole, siamo lontani una unità astronomica, cioè circa $150$ milioni di $\text{km}$. Per ricevere da Rigel una radiazione paragonabile a quella che riceviamo ora dal Sole, la Terra dovrebbe trovarsi a circa $412\,\text{au}$ dalla stella! Per capire quanto è grande questa distanza, dobbiamo pensare che Nettuno, il pianeta più esterno del sistema solare, si trova a “sole” $30\,\text{au}$ dal Sole. La sonda Voyager 1, in quasi $50$ anni di viaggio, ha coperto finora “appena” $170\,\text{au}$.

Se la Terra si trovasse a $412\,\text{au}$ da Rigel, la luce stellare impiegherebbe ben $57$ ore per raggiungerci, a fronte degli otto minuti e mezzo che impiega la luce solare. L’esperienza visiva e biologica su un pianeta così distante da una stella tanto potente sarebbe completamente diversa da tutto ciò a cui siamo abituati.

Rigel è, come abbiamo visto, una stella mastodontica, con un raggio circa $70-80$ volte maggiore di quello del Sole. Tuttavia, a causa della distanza, il suo disco ci apparirebbe nel cielo circa $5$ volte più piccolo di quello del Sole. E non lo vedremmo come una sfera definita, ma come un “punto” azzurro-biancastro incredibilmente concentrato e accecante. Le ombre sul paesaggio sarebbero geometricamente perfette, nette e prive di penombra.

Rigel è un punto minuscolo, bianco-azzurro e incredibilmente concentrato. È talmente brillante da risultare insostenibile alla vista, quasi come un laser puntato direttamente verso l'osservatore, e genera un forte bagliore cristallino tutto intorno
Figura 8 — A $412\,\text{au}$ di distanza, Rigel è un punto minuscolo, bianco-azzurro e incredibilmente concentrato. È talmente brillante da risultare insostenibile alla vista, quasi come un laser puntato direttamente verso l’osservatore, e genera un forte bagliore cristallino tutto intorno. Immagine generata con Nano Banana 2

Per inciso, l’anno di una Terra distante $412\,\text{au}$ da Rigel, assumendo una stazza di $24$ masse solari per la stella, durerebbe ben $1707$ degli attuali anni terrestri. Ciò è dovuto al fatto che, anche se Rigel è molto più massiccia del Sole, la velocità orbitale della Terra, a quella distanza, sarebbe molto minore della velocità attuale: $7{,}2\,\text{km/s}$ invece di $29{,}8\,\text{km/s}$. Avremmo pertanto delle stagioni plurisecolari, ognuna delle quali durerebbe più di $426$ dei nostri anni di $365$ giorni. Tutti i cicli biologici che conosciamo subirebbero alterazioni enormi e largamente imprevedibili.

In ogni caso, sarebbe difficilissimo per la vita adattarsi alla radiazione di Rigel. La Terra, infatti, sarebbe investita da un diluvio di raggi ultravioletti. Con la sua temperatura di $12\,100\,\text{K}$ a fronte dei $5\,800\,\text{K}$ del Sole, Rigel emette la stragrande maggioranza della sua energia non sotto forma di luce visibile, come il Sole, ma sotto forma di radiazione UV. Di conseguenza, anche se il termometro sul pianeta segnasse temperature miti e “terrestri”, l’indice UV sarebbe talmente alto e distruttivo da richiedere uno strato enorme di ozono o un’atmosfera spessa svariate volte quella della Terra attuale per impedire la sterilizzazione completa della superficie.

Insomma, non occorre aspettare che Rigel esploda come supernova per concludere che questa stella, per quanto sia splendida e affascinante, è in tutto e per tutto ostile alla vita, almeno nelle forme in cui noi la conosciamo.


  1. Bisogna precisare che i valori di massa e luminosità delle tre stelle compagne di Rigel A sono per ora tutt’altro che certi. ↩︎

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