Меню

Как измерить температуру космоса

Какая температура в космосе

Вопрос, связанный с тем, какая температура в космосе, является некорректным, поскольку космическое пространство – не что иное, как пустота. А температуру в пустоте измерить невозможно, ведь она представляет собой результат молекулярной активности. Соответственно, при отсутствии материи температуре взяться неоткуда.

Тепло – это…

В составе всех веществ, присутствующих во Вселенной, имеются элементарные частицы. Они называются электронами, протонами, фотонами. Из комбинации этих составляющих происходит образование молекул, атомов, которые колеблются на постоянной основе. А сам этот «строительный материал» и вовсе перемещается на огромной скорости. При этом образуется прямая и непосредственная связь с температурой, ведь энергия, выделяемая в процессе движения этих частиц, и представляет собой тело. То есть чем сильнее их колебание, тем выше этот параметр.

Шаровое скопление NGC 6723

Холод – это…

Пространство, сформированное между звёздами, не является пустым, т. к. через него перемещаются фотоны. Именно эти частицы несут световые потоки. Однако плотность материи в этих областях значительно ниже в сравнении с планетой Земля. Чем меньше происходит столкновение атомов между собой, тем более слабым является нагревание. Отсюда вывод, что в условиях открытого космоса, когда частицы расположены далеко друг от друга, и возможность их столкновения отсутствует, температура приближаться к нулю.

Процесс передачи тепла

Чтобы ответить на вопрос, какая температура в космосе, ознакомимся с таким явлением, как передача тепловой энергии. Дело в том, что при нагревании вещества происходит испускание фотонов его атомными частицами. При этом фотоны – переносчики тепла, обеспечивающие переход энергии от нагретого элемента к холодному. В космосе количество этих частиц велико. Они испускают всевозможные звёзды и галактические системы.

Для Вселенной также характерно реликтовое излучение, образование которого произошло в самом начале возникновения. За счёт этого температура в космосе не может быть равна 0 градусов. Причём происходит это даже вдали от звёздных и галактических групп.

Туманность Конская Голова

В теории ноль, а что на практике?

С теоретической точки зрения, космос является вакуумом, поскольку Вселенная в общепринятой научной моделью, появилась вследствие взрыва. Именно он стал предпосылкой для формирования реликтового излучения. Спектр его соотносится с абсолютно чёрным телом, температура которого равна 2,725 по Кельвину, минус 454,8 по Фаренгейту, минус 270,425 по Цельсию.

Излучение (электромагнитное) в рамках космического пространства представляет собой дождь из фотонов (элементарных частиц, не имеющих массы), которые присутствуют в УФ, инфракрасном излучении, а также в области радиоволн. Свойства абсолютно чёрного объекта присущи преимущественно Солнцу, т. к. его наружные слои имеют температурный параметр 6 200 К.

Туманность Бумеранг, самая холодная зона в космосе

Особое внимание, отвечая на вопрос, какая температура в космосе, стоит уделить планетам, а также телам, которые их сопровождают. Например, спутникам, кометам, метеоритам, астероидам, газовым молекулам. Поэтому во всей Вселенной могут присутствовать определённые отклонения по температуре. Например, в туманности под названием Бумеранг, относящейся к созвездию Центавра, обнаружена наиболее низкая космическая температура, равная 1 К или -272 по Фаренгейту. Объяснить такое явление можно «звездным ветром», исходящим из центральной звезды.

Космические лучи также признаны материальными объектами. В основном в составе их структуры присутствуют стремительные ядра атомов водорода, гелия, а также ядер, считающихся более тяжёлыми (никеля, железа). Получается следующий ответ на вопрос, какая температура в космосе: в теории этот показатель составляет 0 градусов по Кельвину, а на практике -2,725 градусов по этой же шкале. Такой показатель будет получен только в том случае, если не принимать во внимание тепло, которое излучается звёздами и планетами.

Читайте также:  Идеи для космоса гуашью

Холод и жара в космосе

На все космические объекты оказывает воздействие не только холод, но и жара, которая губительна. Если рассматривать практический пример, можно привести космический корабль. На его солнечной стороне наблюдается жаркая «погода», в то время как в тени – прохладно. И по мере приближения/удаления звездолета от светила, тем большим является диапазон этих температурных показателей. Поэтому как можно заметить, температура в космосе нестабильна.

Самая холодная зона в космосе

Ранее отмечалось, что прогревание пространства, образованного между звёздами, происходит посредством реликтового излучения. В связи с этим температура, наблюдаемая во Вселенной, не опускается ниже, чем 270 градусов. Однако, как показывает практика, в ней могут присутствовать и участки с более низкими температурными режимами.

В 1998 г. с использованием телескопического устройства под названием Хаббл, обнаружено, что температура в космосе по Цельсию непостоянна и низка. Аппаратом замечено облако из пылевых и газовых частиц. В некоторых зонах прослеживалось его значительное расширение.

Образование туманности под названием Бумеранг произошло в ходе явления, получившего название «звёздный ветер». Процесс является крайне интересным. Суть заключается в том, что из центральной части звезды с внушительной скоростью как бы «выдувается» определённый поток. Он относится к материи, которая, в свою очередь, проникает в космическое пространство с разреженной средой, а затем охлаждается по той причине, что происходит расширение.

Учёные убеждены, что температурный режим в этой зоне равняется всего 1 градус по Кельвину или минус 272 по Цельсию. Это самая низкая зафиксированная астрономами температура во всей Вселенной. К слову, расстояние между Бумерангом и Землей составляет 5 000 световых лет. Он находится в группе звёзд Центавра.

Таким образом, в статье был рассмотрен ответ на вопрос, какова температура в космосе по Цельсию.

Источник

Какая температура в космосе?

Всем нам с самого детства известно, что в африканских странах обычно царит жаркая погода, а в Антарктиде — всегда холодно. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, насколько тепло или холодно в открытом космосе? Температура является результатом движения молекул, из которых состоят все материальные объекты — чем быстрее движутся эти крошечные частицы, тем объект горячее. Так как в космосе нет никаких частиц и он считается вакуумным пространством, понятие «температура» к нему совершенно не применимо. Однако, чтобы ответ на интересующий многих людей все-таки существовал, ученые уверяют, что температура космоса — это «абсолютный ноль». Но значит ли это, что космические корабли не нагреваются в космосе до высоких температур и там всегда относительно хорошая погода? Что-то не верится, поэтому давайте разбираться.

В открытом космосе не помогут ни шорты, ни шуба — нужен специальный костюм

Вакуум — это пространство, в котором нет никаких веществ, даже воздуха. С переводе с латинского, слово «vacuus» переводится как как «пустой».

Погода в космосе

Если говорить коротко, то «абсолютный ноль» — это самая низкая температура, которая возможна во Вселенной, холоднее уже некуда. В Цельсиях этот показатель равен -273,15 градусам. При такой температуре атомы, которые являются мельчайшими частицами всех химических элементов, полностью перестают двигаться. В открытом космосе молекулы есть, но их очень мало, так что они практически не взаимодействуют друг с другом. Движения нет, а это явный признак «абсолютного нуля», подробнее о котором написано в этом материале.

Читайте также:  Поделки про космос с детьми 5 лет

Интересный факт: самая холодная температура воздуха на нашей планете была зафиксирована в 1983 году, на территории Антарктиды. Тогда столбики термометров опустились до -89,15 градусов Цельсия

Экстремальные условия космоса

Итак, по словам ученых, в открытом космосе температура равна -273,15 градусам Цельсия. Но это совершенно не значит, что все попадающие в космос объекты мгновенно обретают ту же температуру. Как и на поверхности нашей планеты, космические корабли, спутники и другие объекты могут нагреваться и охлаждаться, причем до экстремальных уровней. Но передача тепла в космосе возможна только одним способом.

Вообще, существует три способа передачи тепла:

  • проводимость, которую можно наблюдать при нагревании металлического стержня — если нагреть один конец, со временем горячей станет и противоположная часть;
  • конвекция, которую можно наблюдать, когда теплый воздух перемещается из одной комнаты в другую;
  • излучение, когда испускаемые космическими объектами элементарные частицы вроде фотонов (частиц света), электронов и протонов объединяются, образуя движущиеся частицы.

Как вы уже догадались, в космосе объекты нагреваются под воздействием активности элементарных частиц — ведь мы уже выяснили, что температура является результатом движений молекул? Фотоны и другие элементарные частицы могут излучаться Солнцем и другими космическими объектами.

Насколько сильно и быстро будут нагреваться или охлаждаться попавшие в космос объекты, напрямую зависит от их местоположения относительно звезд и планет, размеров, формы и так далее. Например, летящий в космосе космический корабль будет буквально раскален со стороны Солнца, а его теневая сторона будет очень холодной. Чем дальше корабль находится от небесного светила — тем сильнее будет разница в степени нагрева.

При строительстве космических кораблей важно учитывать экстремальные изменения температур

Международная космическая станция постоянно находится под воздействием солнечного света. Сторона, которая обращена к Солнцу, нагревается до 260 градусов Цельсия. Теневая сторона, в свою очередь, охлаждена до 100 градусов Цельсия. Экипажу космической станции иногда приходится выходить на поверхность конструкции и подвергаться резким сменам температур. Поэтому их костюмы оснащены системой нагрева и охлаждения, благодаря которой исследователи космоса чувствуют себя относительно комфортно.

О том, какие бывают скафандры, недавно писал мой коллега Артем Сутягин. Оказывается, они бывают не только космическими.

Чем дальше от Солнца расположены космические объекты, тем они холоднее. Например, температура на Плутоне, которая расположена очень далеко, равняется -240 градусам Цельсия. А самое холодное место во Вселенной расположено в туманности Бумеранг — температурный режим в этом регионе равен -272 градусам Цельсия.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

В общем если вы когда-нибудь фантастическим образом окажетесь в открытом космосе, вам понадобится костюм, внутри которого температура будет регулироваться автоматически. Но резкие изменения температуры — не единственная проблема, которая будет вас поджидать. В космическом пространстве человеческое тело терпит много изменений, о которых можно почитать в этом материале.

Источник

Какая температура в космосе?

Теоретически ноль, а практически…

Электромагнитное излучение в космосе – это дождь фотонов (безмассовых элементарных частиц), присутствующих в терагерцевом, инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-излучении, а также в радиоволнах.

В наибольшей степени свойствами абсолютно черного тела обладает Солнце, его наружные слои имеют температуру около 6200 К, то есть температура в космосе может разниться.

Определенная роль в «температурном режиме» космоса принадлежит также планетам и их спутникам, астероидам, метеоритам и кометам, космической пыли и молекулам газов. Поэтому во Вселенной могут быть температурные отклонения. К примеру, в туманности Бумеранг (созвездие Центавра) благодаря телескопу «Хаббл» — автоматической обсерватории на орбите Земли была зафиксирована самая низкая космическая температура – 1 К (минус 272 градуса по шкале Цельсия). Ее причиной является «звездный ветер» (поток материи), идущий от центральной звезды.

Читайте также:  День земли с космоса

О наличии космической пыли свидетельствует ночное свечение, обнаруженное астрономами в плоскости зодиакальных созвездий. Свечение, как установили ученые, — это свет, отражаемый от частиц космической пыли.

Материальными являются и космические лучи. В основном их структура состоит из стремительных ядер водородных и гелиевых атомов, а также более тяжелых ядер, к примеру, железа и никеля.

Таким образом, сколько градусов в космосе? Теоретически — 0° по шкале Кельвина или минус 273,15°С. На самом же деле, учитывая реликтовое излучение — 2,725 К (минус 270,425°С). Но это, если не брать во внимание тепло, излучаемое звездами и планетами.

Холодно — жарко

Положение Солнца влияет и на климат Земли. Планета вращается вокруг Солнца, и наклон земной оси изменяется по отношению к плоскости эклиптики, поэтому происходит и смена времен года: зиму сменяет лето и наоборот. Однако на экваторе никогда не бывает зимы.

Дело в том, что земля вращается в наклонном положении относительно Солнца (23°27′) и по-разному разворачивается к нему: то северным, то южным полушарием. Соответственно, лучи Солнца падают отвесно или под углом — в зависимости от этого земная поверхность нагревается больше или меньше.

Источник

Как измеряют температуру в отдаленных участках космоса, например, за 5 тысяч световых лет?

Вообще-то 5 тыс св. лет это не отдалённый космос. Это совсем совсем близко в масштабах галактики, радиус которой 100 тыс св. лет.

Температуру можно измерить чего-то (или кого-то ). Если это звезда, то температура оценивается по специальной шкале цветовых температур. Если это эмиссионная туманность, освещаемая близлежащими (обычно молодыми) звёздами, то по отражённому спектру (обычно инфракрасному) можно определить состав и температуру туманности. Если это холодные молекулярные облака, то наблюдения нескольких линий радиоизлучения одного типа молекул дают возможность определить изотопный состав газа, его плотность и температуру. Для горячего галактического или внегалактического газа используют кинетическую температуру, по скоростям движения молекул, которые в свою очередь определяются из спектров радиоизлучения ионизированных атомов при столкновениях. В некоторых случаях состав и температуру газа облаков определяют по линям поглощения излучения от далёких квазаров. Так, недавно было обнаружено огромное горячее газовое облако вокруг соседней галактики Андромеда, в десять и более раз превышающее размер самой галактики. Такое же гигантские гало из горячего газа открыто и у нашей галактики.

Если же участок космоса, температуру которого вы хотите изменить, не содержит ничего, то температуру можно оценить теоретически, основываясь на знании, что космос заполнен равномерно реликтовым изучением со средней температурой 2,725 К. Далее надо узнать расстояние до ближайшей звезды и учесть вклад от её теплового излучения, учитывая 1/r² ослабление потока. Эта добавка будет не намного больше реликтового излучения, если выбранное вами расстояние r = 5 тыс. св лет радиально удалено от центра галактики или перпендикулярно плоскости галактики. Если вы выбрали направление к центру галактики, то вклад в температуру теплового излучения оттуда уже будет существеннее. Вот и все дела.

Источник