La luce del Sole che illumina le giornate e scalda la pelle in questo momento non è affatto “fresca”. Quei fotoni hanno un’età che si misura in migliaia di anni, e in alcuni casi anche molto di più. Eppure, una volta lasciata la superficie della nostra stella, la luce impiega meno di 9 minuti per coprire la distanza fino alla Terra. Sembra un paradosso, e in effetti lo è, almeno a prima vista. Ma la spiegazione sta tutta in quello che succede dentro il Sole, dove il percorso dei fotoni è tutto tranne che lineare.
Cosa succede ai fotoni all’interno del Sole
Per capire questa storia bisogna partire dal nucleo solare, il cuore incandescente della stella dove avvengono le reazioni di fusione nucleare. È lì che i fotoni vengono generati, in un ambiente con temperature che superano i 15 milioni di gradi. Fin qui, nulla di sorprendente. Il punto è che quei fotoni non viaggiano dal nucleo alla superficie in linea retta. Nemmeno lontanamente.
All’interno del Sole la materia è talmente densa e compressa che ogni fotone, appena generato, viene subito assorbito da una particella, poi riemesso in una direzione casuale, e poi assorbito di nuovo, e riemesso ancora. È un percorso a zig zag infinito, una specie di cammino casuale (quello che i fisici chiamano “random walk”) che può durare un tempo enorme. Le stime variano, ma si parla di un arco che va da alcune migliaia a diverse centinaia di migliaia di anni prima che un singolo fotone riesca finalmente a raggiungere la superficie del Sole.
Questo significa che la luce del Sole che colpisce gli occhi oggi è stata prodotta nel nucleo solare in un’epoca in cui, sulla Terra, l’umanità viveva in modo completamente diverso. Magari stava ancora costruendo le prime strutture megalitiche, o non aveva ancora inventato la scrittura. E quel fotone, nel frattempo, rimbalzava avanti e indietro dentro la stella, senza riuscire a trovare la via d’uscita.
Il viaggio lampo dalla superficie solare alla Terra
Una volta che il fotone riesce a emergere dalla fotosfera, cioè la superficie visibile del Sole, tutto cambia. Lo spazio interplanetario è sostanzialmente vuoto, e la luce può finalmente viaggiare alla sua velocità naturale, circa 300.000 chilometri al secondo. La distanza media tra il Sole e la Terra è di circa 150 milioni di chilometri, e a quella velocità bastano poco più di 8 minuti per coprirla. Per la precisione, circa 8 minuti e 20 secondi.
Ecco perché si dice che la luce solare ha migliaia di anni ma impiega meno di 9 minuti ad arrivare. Le due affermazioni non si contraddicono. Una riguarda il tempo trascorso dentro il Sole, l’altra il tragitto nello spazio aperto. Sono due fasi completamente diverse dello stesso viaggio.
Il percorso dei fotoni dentro il Sole è dunque l’opposto di qualcosa di diretto o prevedibile. È caotico, lunghissimo, e per certi versi quasi incredibile nella sua lentezza, soprattutto se confrontato con la velocità fulminea dell’ultimo tratto. Una particella di luce che ha vagato per decine di migliaia di anni nel ventre di una stella arriva poi sulla Terra in un battito di ciglia.
Ogni raggio di luce del Sole che attraversa una finestra porta con sé una storia che ha avuto inizio in un passato remoto, molto prima che qualcuno potesse anche solo immaginare di studiarne la natura. E quei fotoni, dopo un viaggio così tortuoso e lungo, completano l’ultima parte del tragitto in meno tempo di quanto serva per preparare un caffè.