O Sol está a cerca de 150 milhões de quilômetros da Terra, mas podemos sentir seu calor todos os dias. É surpreendente como um objeto em chamas, de longe, pode lançar seu calor a uma distância tão grande.
Não estamos falando de temperaturas que mal registram sua presença. Em 2019, a temperatura do Kuwait atingiu 63 ° C sob a luz solar direta. Se você ficasse por um período prolongado nessas temperaturas, correria o risco de morrer de insolação.
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Mas o que intriga o a maioria é que o espaço sideral permanece frio mesmo quando a terra queima a milhões de quilômetros de distância. Então, por que o espaço é tão frio se o sol está tão quente?
Para entender esse fenômeno intrigante, é importante primeiro reconhecer a diferença entre os dois termos que costumam ser usados alternadamente: calor e temperatura.
O papel do calor e da temperatura
Em termos simples, o calor é a energia armazenada dentro de um objeto, enquanto o calor ou frio desse objeto é medido por temperatura. Então, quando o calor é transferido para um objeto, sua temperatura aumenta. E, há um declínio no valor da temperatura quando o calor é extraído do objeto.
Essa transferência de calor pode acontecer por meio de três modos: condução, convecção e radiação.
A transferência de calor por condução ocorre em sólidos. À medida que as partículas sólidas são aquecidas, elas começam a vibrar e colidir umas com as outras, transferindo calor no processo de partículas mais quentes para as mais frias.
A transferência de calor por convecção é um fenômeno observado em líquidos e gases. Este modo de transferência de calor também ocorre na superfície entre sólidos e fluidos.
Quando o fluido é aquecido, as moléculas sobem e carregam a energia térmica junto com elas. Um aquecedor de ambiente é o melhor exemplo de transferência de calor por convecção.
Quando o aquecedor aquece o ar circundante, a temperatura do ar aumenta e o ar sobe até o topo de a sala. O ar frio presente no topo é forçado a se mover para baixo e se aquecer, criando uma corrente de convecção.
A transferência de calor por meio da radiação é um processo em que o objeto libera calor na forma de luz. Todos os materiais irradiam alguma quantidade de energia térmica com base em sua temperatura.
Na temperatura ambiente, todos os objetos, incluindo nós, humanos, irradiam calor como ondas infravermelhas. É devido à radiação que as câmeras de imagem térmica podem detectar objetos mesmo durante a noite.
Quanto mais quente o objeto, mais ele irradia. O sol é um excelente exemplo de radiação de calor que transfere calor através do sistema solar.
Agora que você sabe a diferença entre calor e temperatura, estamos perto de responder a questão colocada no título deste artigo.
Sabemos agora que a temperatura só pode afetar a matéria. No entanto, o espaço não tem partículas suficientes e é quase um vácuo completo e um espaço infinito.
Isso significa que a transferência de calor é ineficaz. É impossível transferir o calor por condução ou convecção.
A radiação continua sendo a única possibilidade.
Quando o calor do sol na forma de radiação incide sobre um objeto, os átomos que fazem o objeto começará a absorver energia. Essa energia passa a movimentar os átomos a vibrar e a fazê-los produzir calor no processo.
Porém, com esse fenômeno, algo interessante acontece. Como não há como conduzir o calor, a temperatura dos objetos no espaço permanecerá a mesma por muito tempo.
Objetos quentes permanecem quentes e coisas frias permanecem frias.
Mas, quando as radiações do sol entram na atmosfera da Terra, há muita matéria para energizar. Conseqüentemente, sentimos a radiação do sol como calor.
Isso naturalmente levanta a questão: o que aconteceria se colocássemos algo fora da atmosfera da Terra?
o espaço pode congelar ou queimar você com facilidade
Quando Se um objeto for colocado fora da atmosfera terrestre e sob a luz solar direta, ele será aquecido a cerca de 120 ° C. Objetos ao redor da terra e no espaço sideral que não recebem luz solar direta estão a cerca de 10 ° C.
A temperatura de 10 ° C se deve ao aquecimento de algumas moléculas que escapam da atmosfera terrestre. No entanto, se medirmos a temperatura do espaço vazio entre os corpos celestes no espaço, ela estará apenas 3 Kelvin acima do zero absoluto.
Então, a principal conclusão aqui é que a temperatura do sol só pode ser sentida se houver matéria para absorvê-la. o espaço quase não tem matéria; daí o frio.
Os dois lados do calor do sol
Sabemos que as regiões sombreadas ficam frias. O melhor exemplo é a noite, onde as temperaturas diminuem, pois não há radiação atingida ting aquela parte da terra.
No entanto, no espaço, as coisas são um pouco diferentes.Sim, os objetos que estão escondidos da radiação do sol serão mais frios do que os pontos que recebem a luz solar, mas a diferença é bastante drástica.
O objeto no espaço enfrentará dois extremos de temperatura em seus dois lados.
Tomemos a lua, por exemplo. As áreas que recebem a luz do sol são aquecidas a 127 ° C e o lado escuro da lua estará em um congelamento de -173 ° C.
Mas por que a terra não tem os mesmos efeitos? Graças à nossa atmosfera, as ondas infravermelhas do sol são refletidas e as que entram na atmosfera terrestre são uniformes distribuído.
É por isso que sentimos uma mudança gradual de temperatura em vez de calor ou frio extremos.
Outro exemplo que mostra a polaridade da temperatura no espaço são os efeitos do sol no Parker Solar Probe. A Parker Solar Probe é um programa da NASA em que uma sonda foi enviada ao espaço para estudar o sol.
Em abril de 2019, a sonda estava a apenas 15 milhões de milhas de distância do sol. Para se proteger, ele usava um escudo térmico.
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A temperatura do escudo térmico quando foi bombardeado com a radiação do sol era 121 ° C enquanto o resto da sonda ficava a -150 ° C.
O espaço é a melhor garrafa térmica
Quando não há nada para aquecer, a temperatura de um sistema permanece o mesmo. Esse é o caso do espaço. A radiação do sol pode viajar através dele, mas não há moléculas ou átomos para absorver esse calor.
Mesmo quando uma rocha é aquecida acima de 100 ° C pela radiação do sol, o espaço ao redor não absorver qualquer temperatura pelo mesmo motivo. Quando não há matéria, a transferência de temperatura não ocorre.
Portanto, mesmo quando o sol está quente, o espaço permanece frio como o gelo!