Le soleil est à environ 150 millions de kilomètres de la terre, mais nous pouvons ressentir sa chaleur chaque jour. Il est étonnant de voir comment un objet brûlant de loin peut diffuser sa chaleur sur une si grande distance.
Nous ne parlons pas de températures qui enregistrent à peine sa présence. En 2019, la température du Koweït a atteint 63 ° C sous la lumière directe du soleil. Si vous restez debout pendant une période prolongée dans de telles températures, vous risquez de mourir dun coup de chaleur.
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Mais quest-ce qui intrigue le le plus est que lespace extra-atmosphérique reste froid même lorsque la terre brûle à des millions de kilomètres. Alors, pourquoi lespace est-il si froid si le soleil est si chaud?
Pour comprendre ce phénomène déroutant, il est important de reconnaître dabord la différence entre les deux termes qui sont souvent utilisés de manière interchangeable: chaleur et température.
Le rôle de la chaleur et de la température
En termes simples, la chaleur est lénergie stockée à lintérieur dun objet, tandis que la chaleur ou la froideur de cet objet est mesurée par Température. Ainsi, lorsque la chaleur est transférée à un objet, sa température augmente. Et il y a une baisse de la valeur de la température lorsque la chaleur est extraite de lobjet.
Ce transfert de chaleur peut se produire selon trois modes: conduction, convection et rayonnement.
Le transfert de chaleur par conduction se produit dans les solides. Au fur et à mesure que les particules solides sont chauffées, elles commencent à vibrer et à entrer en collision les unes avec les autres, transférant la chaleur des particules les plus chaudes vers les plus froides.
Le transfert de chaleur par convection est un phénomène observé dans les liquides et les gaz. Ce mode de transfert de chaleur se produit également à la surface entre les solides et les fluides.
Lorsque le fluide est chauffé, les molécules montent vers le haut et transportent lénergie thermique avec elles. Un appareil de chauffage individuel est le meilleur exemple démontrant un transfert de chaleur par convection.
Lorsque le radiateur chauffe lair ambiant, la température de lair augmente et lair monte au sommet de la chambre. Lair frais présent au sommet est forcé de descendre et de se réchauffer, créant un courant de convection.
Le transfert de chaleur par rayonnement est un processus dans lequel lobjet libère de la chaleur sous forme de lumière. Tous les matériaux émettent une certaine quantité dénergie thermique en fonction de leur température.
À température ambiante, tous les objets, y compris les humains, émettent de la chaleur sous forme dondes infrarouges. Cest grâce au rayonnement que les caméras thermiques peuvent détecter des objets même pendant la nuit.
Plus lobjet est chaud, plus il rayonnera. Le soleil est un excellent exemple de rayonnement thermique qui transfère la chaleur à travers le système solaire.
Maintenant que vous connaissez la différence entre la chaleur et la température, nous sommes sur le point de répondre question posée dans le titre de cet article.
Nous savons maintenant que la température ne peut affecter que la matière. Cependant, lespace ne contient pas assez de particules, et cest presque un vide complet et un espace sans fin.
Cela signifie que le transfert de chaleur est inefficace. Il est impossible de transférer la chaleur par conduction ou convection.
Le rayonnement reste la seule possibilité.
Lorsque la chaleur du soleil sous forme de rayonnement tombe sur un objet, les atomes qui le composent lobjet commencera à absorber de lénergie. Cette énergie commence à faire vibrer les atomes et à les faire produire de la chaleur.
Cependant, avec ce phénomène, quelque chose dintéressant se produit. Comme il ny a aucun moyen de conduire la chaleur, la température des objets dans lespace restera la même pendant longtemps.
Les objets chauds restent chauds et les choses froides restent froides.
Mais, lorsque les radiations du soleil pénètrent dans latmosphère terrestre, il y a beaucoup de matière à dynamiser. Par conséquent, nous ressentons le rayonnement du soleil sous forme de chaleur.
Cela soulève naturellement la question: que se passerait-il si nous plaçons quelque chose en dehors de latmosphère terrestre?
lespace peut vous geler ou vous brûler facilement
Quand un objet est placé à lextérieur de latmosphère terrestre et à la lumière directe du soleil, il serait chauffé à environ 120 ° C.Les objets autour de la terre et dans lespace qui ne reçoivent pas la lumière directe du soleil sont à environ 10 ° C.
La température de 10 ° C est due à léchauffement de certaines molécules qui séchappent de latmosphère terrestre. Cependant, si nous mesurons la température de lespace vide entre les corps célestes dans lespace, elle nest que de 3 Kelvin au-dessus du zéro absolu.
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Donc, la principale chose à retenir ici est que la température du soleil ne peut être ressentie que sil y a de la matière pour labsorber. Lespace na presque pas de matière en lui, doù la froideur.
Les deux côtés de la chaleur du soleil
Nous savons que les régions ombragées deviennent froides. Le meilleur exemple est la nuit où les températures baissent car il ny a pas de rayonnement ting cette partie de la terre.
Cependant, dans lespace, les choses sont un peu différentes.Oui, les objets qui sont cachés du rayonnement solaire seront plus froids que les taches qui reçoivent la lumière du soleil, mais la différence est assez drastique.
Lobjet dans lespace sera confronté à deux températures extrêmes de ses deux côtés.
Prenons la lune par exemple. Les zones qui reçoivent la lumière du soleil sont chauffées à 127 ° C et le côté sombre de la lune sera à -173 ° C de congélation.
Mais pourquoi la terre na-t-elle pas les mêmes effets? Grâce à notre atmosphère, les ondes infrarouges du soleil sont réfléchies et celles qui pénètrent dans latmosphère terrestre le sont uniformément
Cest pourquoi nous ressentons un changement de température progressif plutôt quune chaleur ou un froid extrême.
Un autre exemple qui montre la polarité de la température dans lespace est les effets du soleil sur le Parker Sonde solaire. La sonde solaire Parker est un programme de la NASA où une sonde a été envoyée dans lespace pour étudier le soleil.
En avril 2019, la sonde nétait quà 15 millions de kilomètres du soleil. Pour se protéger, il utilisait un bouclier thermique.
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La température du bouclier thermique lorsquil a été bombardé par le rayonnement solaire était de 121 ° C tandis que le reste de la sonde était à -150 ° C.
Lespace est le thermos ultime
Lorsquil ny a rien à chauffer, la température de un système reste le même. Cest le cas de lespace. Le rayonnement du soleil peut le traverser, mais il ny a pas de molécules ou datomes pour absorber cette chaleur.
Même lorsquune roche est chauffée à plus de 100 ° C par le rayonnement du soleil, lespace qui lentoure ne le fera pas. absorber nimporte quelle température pour la même raison. Lorsquil ny a pas de matière, le transfert de température na pas lieu.
Par conséquent, même lorsque le soleil est chaud, lespace reste froid comme de la glace!