¿Puede un sol refrescarse y convertirse en tierra como una gran bola que contiene todos los elementos de una tabla periódica?

Una estrella como el Sol tiene que quedarse sin combustible antes de que se enfríe. Incluso si detuvieras toda la fusión en la estrella, la presión gravitacional masiva sería suficiente para volver a encenderla, por lo que tiene que pasar por su ciclo de vida natural antes de que se enfríe. Lo que queda después no contendría todos los elementos de la tabla periódica. De hecho, una estrella como el Sol tendría solo dos elementos. Cuando una estrella como el Sol se queda sin combustible, la fusión nuclear cesa y la estrella se convierte en una enana blanca, el remanente sobrante de la estrella. Para una estrella alrededor de la masa del Sol, la estrella fusionará hidrógeno en helio y helio en carbono y oxígeno, pero no será lo suficientemente masiva como para fusionarse en elementos más masivos.

A medida que el proceso de fusión se acerca a su fin, la estrella expulsa el hidrógeno y el helio que quedan en el espacio interestelar, creando una nebulosa planetaria. Lo que queda es un núcleo de carbono-oxígeno similar en volumen a la Tierra. La presión es tan grande que el carbono y el oxígeno se convierten en una masa sólida de materia degenerada por electrones, donde los electrones se eliminan de los átomos y los núcleos de carbono y oxígeno flotan en un mar de electrones libres. Un efecto contraintuitivo de esto es que cuanto más masivo es el remanente estelar, más pequeño es su volumen debido a los efectos mecánicos cuánticos.

El remanente estelar parece blanco porque todavía está increíblemente caliente y debe irradiar su calor al espacio. Es un proceso increíblemente lento, pero con el tiempo se enfriará y se convertirá en una enana negra. Se necesita un tiempo inimaginablemente largo para que se enfríe; una estimación la da en alrededor de 1,000,000,000,000,000 años o más, o 74,000 veces la edad actual del universo entero. Debido a que lleva tanto tiempo, actualmente no deberían existir tales objetos en el universo.

Significativamente, las estrellas más masivas tienen la presión suficiente para fusionar el carbono y el oxígeno en elementos más masivos como el neón y el hierro, pero eventualmente el combustible se agota ya que no se puede liberar energía de la fusión del hierro en elementos de masa más alta. En ese punto, la estrella sufre una explosión masiva llamada supernova que crea todos los elementos más pesados ​​en la tabla periódica y los irradia hacia el espacio. Lo que queda es una estrella de neutrones, un gran grupo de neutrones puros y la materia más densa del universo, o incluso para estrellas más masivas, se puede crear un agujero negro.

Si el Sol perdiera de alguna manera la capacidad de producir calor y se enfriara lenta y suavemente, terminarías con un Gigante de gas, en lugar de un cuerpo rocoso como la Tierra. Tendría todos los elementos disponibles en su núcleo que tiene la Tierra, ya que la Tierra y el Sol se formaron a partir del mismo disco de acreción. Para otras estrellas, su composición elemental dependería de su tiempo de formación y de su tamaño. Cuanto más joven es una estrella, más probable es que haya incorporado elementos pesados ​​producidos por supernovas pasadas.

En cualquier caso, el núcleo de este súper gigante de gas probablemente no sea un tesoro de elementos raros. Tal vez algunos isótopos interesantes, pero la creación de los elementos realmente pesados ​​requiere el increíble poder de una supernova.

Los elementos más pesados ​​se producen por las presiones extremadamente altas que se encuentran en los inicios gigantes y estos elementos se lanzan al universo si estos comienzan a explotar en una supernova. Nuestro sol no tiene la presión interna suficiente para producir elementos más pesados, la salida de calor del sol se debe principalmente a la conversión del hidrógeno en helio.