Почему в космосе холодно, если Солнце горячее?
Хоть Солнце и удалено на 150 миллионов км от нашей планеты, это не мешает ему дарить нам свое тепло ежедневно. Если даже на Земле температура доходит до +50°C и даже +60, зарегистрированных буквально в прошлом году в Кувейте, то что же происходит на более близком расстоянии к звезде? Но более интересно то, почему в космосе все равно холодно, если Солнце такое горячее? Об этом мы сегодня и поговорим.
Что такое тепло и температура
Для начала немного окунемся в матчасть, чтобы понять «откуда ноги растут». Первое, что нам нужно уяснить, это разница между словами «тепло» и «температура». Очень часто они используются как синонимы, но это не совсем правильно. Говоря простыми словами, тепло – это энергия. Она хранится как внутри Солнца, так и в нас с вами. А температура – измерение той самой энергии, способ вычислить, насколько теплый/холодный какой-нибудь объект или среда. Когда тепло покидает тело, его температура понижается.
«Выход» тепла из одного объекта и его переход в другой может осуществляться тремя способами: проводимостью, конвекцией и излучением. Проводимость характерна для твердых объектов. При нагревании более горячие частицы сталкиваются с более холодными и таким образом передают им тепло. Конвекция относится к газам и жидкостям. Вы наверняка знаете, что тепло не опускается, а поднимается. Именно поэтому в комнате под потолком всегда температура чуть выше, чем внизу. То же самое касается и поверхности воды, где заметно теплее, чем на дне. Это происходит благодаря конвекции. Молекулы жидкости или газа нагреваются и устремляются вверх. Там они вытесняют холодные молекулы, которые в свою очередь опускаются вниз.
Что такое тепло и температура
При излучении объект передает свое тепло в виде света. Возможно, для кого-то это станет открытием, но излучение характерно вообще для всего вокруг нас и для нас самих тоже. Люди также излучают тепло в форме инфракрасных волн. Увидеть это невооруженным глазом, конечно же, нельзя, но вот на тепловизоре – легко. Так работают различные приборы ночного видения и прочие инфракрасные камеры. Чем наблюдаемое тело горячее, тем больше тепла излучает и ярче светится на тепловизоре. Самым ярким примером (простите за каламбур) теплового излучения является наша звезда, которая отдает свое тепло всем планетам, вращающимся вокруг нее. Кому-то больше, кому-то меньше, но светит Солнце всем.
Если вы уловили все выше сказанное, то знайте, что мы уже близки к ответу на вопрос: «Почему в космосе холодно, если Солнце горячее?». Итак, для проводимости и конвекции необходимо определенное количество частиц, которые будут передавать тепло между собой, например, частицы воздуха в земной атмосфере. Но проблема космоса заключается в том, что там таких частиц крайне мало (и воздуха там нет, там вообще ничего нет, кроме вакуума), поэтому там эти два способа теплопередачи неэффективны от слова совсем.
Что же тогда остается? Правильно, излучение. Оно движется от Солнца и попадает на какой-либо объект, который начинает его поглощать. На Земле в этом случае сработала бы проводимость или конвекция, так как здесь есть достаточное для этого количество частиц материи, в нашем случае – воздуха. Но в космосе это не сработает, потому что в вакууме не хватает той самой материи, которая могла бы поглотить солнечное тепло и передать его другим объектам. Поэтому в космосе и холодно.
Почему в космосе холодно
Почему в тени так холодно
Как вам известно, в тени всегда прохладнее. Особенно сильно это заметно ночью, когда даже в летний период может быть достаточно холодно. Теперь вы знаете, что это объясняется отсутствием солнечного излучения в этой части планеты. Это полушарие просто повернуто в другую сторону – одно из доказательств того, что Земля круглая. Но сейчас не об этом.
Если в пределах нашей планеты во тьме температура падает на несколько градусов, то в космосе эта разница просто колоссальна. Вспомните тот же Меркурий, который невероятно горячий с одной стороны и дико холодный с другой. Но давайте для более наглядного примера возьмем что-нибудь поближе, например, Луну. Сторона нашего спутника, повернутая к Солнцу, нагревается до +127 градусов по Цельсию. В это время обратная сторона мерзнет при -173. Почему же такой же эффект не наблюдается на Земле? Все из-за атмосферы. Именно она равномерно распределяет солнечное излучение, обеспечивая нам постепенное снижение и увеличение температуры, а не резкое. Если бы Земля не вращалась вокруг своей оси, температура на темном полушарии постепенно продолжила бы падать, а на светлом – повышаться.
Еще один известный пример – солнечный зонд Parker, который был отправлен изучать наше светило. Он использовал теплозащитный экран, чтобы не сгореть от солнечного излучения. И температура этого экрана повышалась до 120 градусов, а вот сам зонд, который за ним прятался, промерзал до -150.
Источник
Человечество создало в космосе гигантский защитный «пузырь» вокруг Земли (видео)
Оказывается, своей повседневной деятельностью человек меняет не только Землю, но уже и космическое пространство вокруг нее.
Космические зонды NASA, изучая радиационные пояса вокруг Земли, обнаружили, что существует некий барьер, который отталкивает эти пояса от нашей планеты. Исследования показали, что сегодня нижние потоки опасного излучения находятся дальше от Земли, чем в 60-е годы прошлого столетия.
Этот барьер создало само человечество, до недавнего времени даже не подозревая о том. Он возник в результате широкого распространения низкочастотной радиосвязи.
Сигналы в диапазоне VLF — от 3 до 30 килогерц — для передачи звуковых сообщений слишком слабы, но зато идеальны для передачи кодированных сообщений. Такая радиосвязь используется в военных, научных или инженерных целях. Например, для передачи сообщений глубоководным субмаринам.
Используя VLF-диапазон, человечество изначально и не предполагало, что эти сигналы могут покинуть Землю. Но, как выяснилось, они просачиваются сквозь атмосферу и постепенно накапливаются в ближнем космическом пространстве, создавая своего рода оболочку — человечеству же и на пользу.
Это редкостный случай положительного антропогенного воздействия на окружающую среду.
Источник
Влияние космоса на Землю и человека?
Космос оказывает огромное влияние на нашу планету и ее жителей. Важнейшее для Земли небесное тело – это, конечно же, Солнце. Именно благодаря Солнцу на Земле поддерживается комфортная для жизни температура. Если вдруг светило погаснет, то температура планеты в течение нескольких лет опустится до –240°С.
Однако Солнце также является источником губительного для жизни ультрафиолетового излучения и солнечного ветра. УФ-излучение в значительной степени блокируется озоновым слоем атмосферы, от солнечного ветра нас защищает магнитное поле Земли.
Периодически на Солнце происходят мощные вспышки (магнитные бури), которые приводят к сбоям в работе электротехники. Во время мощнейшей бури 1859 г. произошел массовый отказ телеграфов, а северное сияние было видно даже на Кубе.
Изменения солнечной активности во многом определяют климат планеты. Известно, что у Солнца есть сразу несколько циклов активности. Лучше всего изучен 11-летний цикл, однако исследования показывают, что помимо него есть вековые и даже тысячелетние циклы. Возможно, именно с ними связаны как большие ледниковые периоды древности, так и малые ледниковые периоды, последний из которых пришелся на XIV-XIX век.
Большое влияние на планету оказывает и Луна. Именно из-за нее в океане возникают приливы и отливы воды. Есть данные, что фазы нашего спутника влияют на некоторых животных: пчел, птиц, рыб. Влияние Луны на человека незначительно. Все теории о том, что в полнолуние чаще происходят роды и ДТП, а у людей чаще наблюдаются расстройства психики, не подтверждаются наукой. Однако расчеты показывают, что Луна своей гравитацией снижает вероятность столкновения Земли с астероидами. Также есть исследования, согласно которым Луна серьезно повлияла на возникновение жизни на нашей планете.
На жизнь землян периодически влияют гости из дальнего космоса – кометы и астероиды. Каждый день на Землю падает огромное количество маленьких астероидов, которые, однако они почти всегда сгорают в атмосфере. Однако периодически происходят столкновения с очень крупными телами, которые имеют катастрофические последствия. Считается, что как вымирание динозавров, равно как и крупнейшее в истории пермское вымирание были вызваны падениями метеоритов, чей диаметр превышал 10 км. Менее крупные астероиды оставили на поверхности Земли множество кратеров, некоторые из которых стали озерами.
Список использованных источников
Источник
Космические обогреватели: использование космических технологий при разработке нового типа обогревателей
Услышав сочетание «космический обогреватель», большинство жителей России представят себе, скорее всего, тепловой прибор, установленный во взлетающей ракете или внутри плывущей в космической пустоте Международной космической станции. К таким ассоциациям с космической отраслью нас давно приучили книги и кинематограф. На самом деле космос давно рядом с нами. Сотни ежедневно окружающих нас в быту и упрощающих нашу жизнь вещей являются наследием космонавтики. Благодаря космической отрасли за последние 50 лет защищены патентами десятки тысяч различных изобретений. Развивая космические программы, их специально создали работающие на космос ученые многих стран.
«А какой толк обычным людям от таких космических изобретений?» — спросите вы. Оказывается, пользу они приносят в нашей повседневной жизни огромную. Опробованные в космосе молнии- «липучки» получили широчайшее распространение на Земле. Из космоса «пришел» на помощь кулинарам и домохозяйкам теплоустойчивый тефлон. Миллионы автолюбителей, используя спутниковую GPS-навигацию, могут теперь выбирать самые короткие маршруты. Применяемое ранее при строительстве космических кораблей суперпрочное карбоноволокно стало материалом для изготовления бейсбольных бит, теннисных ракеток и велосипедных рам.
Применяя космические технологии для улучшения земной жизни, мы стали пользоваться солнечными батареями, спутниковой связью, цифровыми камерами, фильтрами для воды, термобельем, памперсами, огнестойкой тканью, полиуретановой пеной в кроссовках, циркониевыми зубными коронками, современными лампами городского освещения. Перечень вещей, изначально разработанных для использования в космической отрасли, можно продолжать бесконечно.
У вас уже возник, наверное, следующий вопрос: «когда же речь пойдет об анонсированных ранее космических обогревателях?» Ниже мы расскажем об использовании в производстве электрических обогревателей прочного и наиболее распространенного на Земле минерала – кварца. Благодаря исключительным физико-химическим свойствам он широко применялся и применяется сегодня при освоении космоса. Изготовленная из кварцевого волокна теплоизоляция внешней поверхности орбитальных космических кораблей служит барьерным слоем и надежно защищает их от воздействия микрометеоритов и солнечной радиации. Кроме этого, космическая радиотехника и пьезоэлектроника просто не может обойтись без кварцевых генераторов, интегральных схем и т.п.
Космический обогреватель ТеплЭко в быту землян
С целью качественного обогрева жилищ производители разрабатывают большое разнообразие новых приборов и систем. Среди множества видов накопления тепловой энергии и отдачи ее в окружающее пространство кварцевые обогреватели являются самыми современными. Внедряя опыт и креативное мышление, компания «ТеплЭко» (Санкт-Петербург) длительное время поставляет на рынок подобные энергосберегающие электрообогреватели. Их с успехом применяют в квартирах и частных домах, производственных помещениях и современных офисах. Как в качестве дополнительного отопления, так и основного.
Для изготовления корпусов таких монолитных обогревателей используют раствор, основным компонентом которого является очищенный кварцевый песок. Уникальность тепловых приборов «ТеплЭко» состоит как раз в использовании замечательного свойства кварцевой массы собирать (аккумулировать) тепло и медленно затем его передавать окружающим предметам, после выключения устройства от сети. Нагреваемая до 90-95 0 С поверхность обогревателей излучает тепловые лучи, длина волны которых делает продуцируемое тепло чрезвычайно комфортным для человеческого организма.
Внутри плиты монолитного типа находится хромоникелевый ТЭН, изолированное положение которого делает такое устройство полностью электро- и пожаробезопасным. Схожее с солнечным благодатное тепло от обогревателя начинает исходить спустя 15-20мин. после его включения в сеть 220в и достижения проектной температуры. Кислород в помещениях такие нагревательные приборы не выжигают, воздух не сушат.
Мощность предлагаемого «ТеплЭко» теплового прибора небольшая, всего 0,4кВт. «Скромными» вам также покажутся и его геометрические размеры: 600х350х25мм. С монтажом обогревателей проблем не возникает, с ним справятся даже дилетанты в области домашних ремонтов. Изначально электроприборы предназначаются для настенного размещения. Для этого нагреватели комплектуются специальными кронштейнами. В качестве опции производитель предлагает для «ТеплЭко» напольные подставки, что делает их эксплуатацию весьма комфортной. В число предлагаемых аксессуаров входят также терморегуляторы, позволяющие поддерживать в обогреваемых помещениях температуру постоянной. Это недорогое устройство превращает кварцевые монолитные обогреватели в максимально энергоэффективные приборы.
Будучи инновационным отопительным прибором, космический обогреватель ТеплЭко обладает строгим и лаконичным дизайном, его легко вписать в интерьер любого помещения. При необходимости теплоизлучающая поверхность может быть перекрашена в нужный потребителю цвет. Для этого производитель предлагает широкую цветовую гамму специальной термостойко краски.
Еще раз о кварце
Сфера применения кварца, входящего в конструкцию монолитных обогревателей, весьма широкая. Его лечебные свойства используют как в официальной медицине, так и альтернативной. Кварцевые элементы присутствуют практически во всех медицинских электронных приборах. Проверенный веками кварцевый прогрев и сегодня считается самым эффективным средством при лечении воспаления легких. Прогретые до 60 0 С необработанные кварцы незаменимы при лечении респираторных заболеваний. Кварцевые резонаторы успешно применяются для стабилизации умственной деятельности и работы мозга. Известна также своим мощным целебным эффектом кварцевая живая вода. Каменные блоки сооруженной более 6 тыс. лет кольцевой колоннады Стоунхендж также состоят из диабаза – представителя семейства кварцев. Современные детекторы улавливают излучаемые ими электромагнитные волны. Правда, остается загадкой – куда направлено излучение…
В качестве вывода
Кратко исследовав тему космических технологий, можно сделать вывод: космические разработки прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Космос дает землянам много, ведь сегодня космические исследования гораздо продуктивнее земных. Ученые «заставляют» работать космические изделия не только в промышленности, но и в быту. И производимый в Санкт-Петербурге космический обогреватель тому пример.
Источник