Aurinko on noin 150 miljoonan kilometrin päässä maasta, mutta voimme tuntea sen lämmön joka ikinen päivä. On hämmästyttävää, kuinka kaukaa palava esine voi heittää lämpönsä niin suurelle etäisyydelle.
Emme puhu lämpötiloista, jotka tuskin rekisteröivät sen läsnäolon. Vuonna 2019 Kuwaitin lämpötila oli 63 ° C suorassa auringonvalossa. Jos seisot pitkään tällaisissa lämpötiloissa, olet vaarassa kuolla lämpöhalvaukseen.
LIITTYVÄ: ONKO AIKA OTTAA LAINSÄÄDÄNTÄ ULKOISEEN TILAAN?
Mutta mikä hämmentää useimmiten se, että avaruus pysyy kylmänä, vaikka maa polttaisi miljoonien kilometrien päässä. Joten miksi avaruus on niin kylmää, jos aurinko on niin kuumaa?
Tämän hämmentävän ilmiön ymmärtämiseksi on tärkeää ensin tunnistaa ero niiden kahden termin välillä, joita usein käytetään vaihdettavasti: lämpö ja lämpötila.
Lämmön ja lämpötilan merkitys
Yksinkertaisesti sanottuna lämpö on esineen sisään varastoitua energiaa, kun taas esineen kuumuutta tai kylmyyttä mitataan lämpötila. Joten, kun lämpö siirtyy esineeseen, sen lämpötila nousee. Ja lämpöarvo laskee, kun lämpö otetaan esineestä.
Tämä lämmönsiirto voi tapahtua kolmella tavalla: johtuminen, konvektio ja säteily.
Lämmönsiirto johtumisen kautta tapahtuu kiinteissä aineissa. Kun kiinteät hiukkaset kuumennetaan, ne alkavat värisemään ja törmäävät toisiinsa siirtäen lämpöä prosessissa kuumemmista hiukkasista kylmempiin.
Lämmönsiirto konvektion kautta on ilmiö, joka havaitaan nesteissä ja kaasuissa. Tämä lämmönsiirtotapa tapahtuu myös kiinteiden ja nesteiden välisellä pinnalla.
Kun neste kuumennetaan, molekyylit nousevat ylöspäin ja kuljettavat lämpöenergiaa mukanaan. Huonelämmitin on paras esimerkki konvektiivisesta lämmönsiirrosta.
Kun lämmitin lämmittää ympäröivän ilman, ilman lämpötila nousee ja ilma nousee huone. Yläosassa oleva viileä ilma pakotetaan liikkumaan alaspäin ja lämpenemään, mikä luo konvektiovirran.
Lämmönsiirto säteilyn kautta on prosessi, jossa esine vapauttaa lämpöä valon muodossa. Kaikki materiaalit säteilevät jonkin verran lämpöenergiaa lämpötilansa perusteella.
Huoneen lämpötilassa kaikki esineet, myös ihmiset, säteilevät lämpöä infrapuna-aaltona. Säteilyn vuoksi lämpökamerat voivat havaita esineitä jopa yöllä.
Mitä kuumempi esine, sitä enemmän se säteilee. Aurinko on erinomainen esimerkki lämpösäteilystä, joka siirtää lämpöä aurinkokunnan läpi.
Nyt kun tiedät lämmön ja lämpötilan eron, olemme hyvin lähellä vastaamista kysymys tämän artikkelin otsikossa.
Tiedämme nyt, että lämpötila voi vaikuttaa vain aineeseen. Avaruudessa ei kuitenkaan ole tarpeeksi hiukkasia, ja se on melkein täydellinen tyhjiö ja loputon tila.
Tämä tarkoittaa, että lämmön siirtäminen on tehotonta. Lämmön siirtäminen johtamisen tai konvektion kautta on mahdotonta.
Säteily on ainoa mahdollisuus.
Kun auringon lämpö säteilyn muodossa putoaa esineeseen, niiden muodostamat atomit esine alkaa absorboida energiaa. Tämä energia alkaa liikuttaa atomeja värisemään ja saada ne tuottamaan lämpöä prosessin aikana.
Tämän ilmiön myötä kuitenkin tapahtuu jotain mielenkiintoista. Koska lämmön johtaminen ei ole mahdollista, avaruudessa olevien esineiden lämpötila pysyy samana pitkään.
Kuumat esineet pysyvät kuumina ja kylmät kylminä.
Mutta kun auringon säteily pääsee maapallon ilmakehään, energiaa on paljon. Siksi tunnemme auringon säteilyn lämpönä.
Tämä herättää luonnollisesti kysymyksen: mitä tapahtuisi, jos sijoitamme jotain maan ilmakehän ulkopuolelle?
tila voi jäädyttää tai polttaa sinut helposti
milloin esine asetetaan maapallon ilmakehän ulkopuolelle ja suoraan auringonvaloon, se lämmitetään noin 120 ° C: seen. Maan ympärillä olevat kohteet ja ulkoavaruudessa, jotka eivät saa suoraa auringonvaloa, ovat noin 10 ° C: ssa.
Lämpötila 10 ° C johtuu joidenkin maapallon ilmakehästä pakenevien molekyylien kuumenemisesta. Jos kuitenkin mitataan avaruudessa olevien taivaankappaleiden välisen tyhjän tilan lämpötila, se on vain 3 kelviniä absoluuttisen nollan yläpuolella. / p>
Tärkein takea tässä on, että auringon lämpötila voidaan tuntea vain, jos on ainetta absorboida sitä. avaruudessa ei ole siinä lainkaan väliä, joten kylmyys.
Auringon lämmön molemmat puolet
Tiedämme, että varjostetut alueet jäähtyvät. Paras esimerkki on yöaika, jolloin lämpötila laskee, koska säteilyä ei ole tuon maan osan.
Avaruudessa asiat ovat kuitenkin hieman erilaiset.Kyllä, auringon säteilyltä piilotetut esineet ovat kylmempiä kuin auringonvaloa vastaanottavat kohdat, mutta ero on melko dramaattinen.
Avaruudessa oleva esine on kahdella puolella kahden äärimmäisen lämpötilamäärän kanssa.
Otetaan esimerkiksi kuu. Auringonvalon saaneet alueet lämmitetään 127 ° C: seen ja kuun pimeä puoli on pakkasessa -173 ° C.
Mutta miksi maalla ei ole samoja vaikutuksia? Tunnelmamme ansiosta auringon infrapuna-aallot heijastuvat ja maapallon ilmakehään tulevat aallot ovat tasaisia hajautettu.
Siksi tunnemme asteittaisen lämpötilan muutoksen kuin äärimmäisen kuumuuden tai kylmyyden.
Toinen esimerkki, joka osoittaa lämpötilan polaarisuuden avaruudessa, on auringon vaikutus Parkeriin. Solar Probe. Parker Solar Probe on NASA: n ohjelma, jossa koetin lähetettiin avaruuteen tutkimaan aurinkoa.
Huhtikuussa 2019 anturi oli vain 15 miljoonan mailin päässä auringosta. Suojellakseen itseään siinä käytettiin lämpösuojusta.
LIITTYVÄT: 7 TODELLISEN ASTRONAUTIN JA TIETEEN PERUSTAMAA 7 YLEISTÄ AVARUUSMYYTTIÄ
Lämpösuojuksen lämpötila, kun sitä pommitettiin auringon säteilyllä, oli 121 ° C kun taas muu koetin istui -150 ° C: ssa.
Avaruus on äärimmäinen termos
Kun ei ole mitään lämmitettävää, lämpötilan järjestelmä on edelleen sama. Näin on avaruudessa. Auringon säteily voi kulkea sen läpi, mutta ei ole molekyylejä tai atomeja, jotka absorboivat tätä lämpöä.
Vaikka auringon säteily kuumenisi kallion yli 100 ° C: n, sen ympärillä oleva tila ei imevät minkä tahansa lämpötilan samasta syystä. Kun ainetta ei ole, lämpötilan siirtoa ei tapahdu.
Näin ollen vaikka aurinko olisi kuuma, tila pysyy kylmänä kuin jää!