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.
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?
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.
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
Какая температура в открытом космосе!?
Какая температура в космосе за пределами земной атмосферы? А в межзвездном пространстве? А если мы выйдем за пределы нашей галактики, будет ли там холоднее, чем внутри Солнечной системы? И можно ли вообще говорить о температуре применительно к вакууму? Попробуем разобраться.
ЧТО ТАКОЕ ТЕПЛО.
Для начала необходимо понять, чем же в принципе является температура, как образуется тепло и отчего возникает холод. Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо рассмотреть строение материи на микроуровне. Все вещества во Вселенной состоят из элементарных частиц — электронов, протонов, фотонов и так далее. Из их сочетания образуются атомы и молекулы.
Микрочастицы не являются неподвижными объектами. Атомы и молекулы постоянно колеблются. А элементарные частицы и вовсе перемещаются со скоростями, близкими к световым. Какая тут связь с температурой? Прямая: энергия движения микрочастиц — это и есть тепло. Чем сильнее колеблются молекулы в куске металла, например, тем горячее он будет.
ЧТО ТАКОЕ ХОЛОД!?
Но если тепло — это энергия движения микрочастиц, то какой будет температура в космосе, в вакууме? Конечно, межзвездное пространство не совсем пустое — сквозь него движутся фотоны, несущие свет. Но плотность материи там намного ниже, чем на Земле.
Чем меньше атомы сталкиваются друг с другом, тем слабее греется вещество, которое из них состоит. Если находящийся под большим давлением газ выпустить в разреженное пространство, его температура резко понизится. На этом принципе основана работа всем известного компрессорного холодильника. Таким образом, температура в открытом космосе, где частицы находятся очень далеко друг от друга и не имеют возможности сталкиваться, должна стремиться к абсолютному нулю. Но так ли это на практике?
КАК ПРОИСХОДИТ ПЕРЕДАЧА ТЕПЛА!?
Когда вещество нагревается, его атомы испускают фотоны. Это явление тоже хорошо всем знакомо — накалившийся металлический волосок в электрической лампочке начинает ярко светиться. При этом фотоны переносят тепло. Таким образом энергия переходит от горячего вещества к холодному.
Космическое пространство не только пронизано фотонами, которые испускают бесчисленные звезды и галактики. Вселенная заполнена также так называемым реликтовым излучением, которое образовалось на ранних этапах ее существования. Именно благодаря этому явлению температура в космосе не может опуститься до абсолютного нуля. Даже вдали от звезд и галактик материя будет получать рассеянное по Вселенной тепло от реликтового излучения.
ЧТО ТАКОЕ АБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ?
Никакое вещество нельзя охладить ниже определенной температуры. Ведь остывание — это потеря энергии. В соответствии с законами термодинамики в определенной точке энтропия системы достигнет нуля. В этом состоянии вещество уже не сможет терять энергию. Это и будет предельно возможная низкая температура. Абсолютный нуль — это минус 273,15 °C или ноль по шкале Кельвина. Теоретически такую температуру можно получить в замкнутых системах. Но на практике нигде во Вселенной невозможно создать область пространства, на которую не действовали бы никакие внешние силы.
КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА В КОСМОСЕ!?
Наша Вселенная не однородна. Ядра звезд раскалены до миллионов градусов. Но большая часть пространства, конечно же, значительно холодней. Если говорить о том, какая температура в открытом космосе, то она всего на 2,7 градуса выше значения абсолютного нуля и составляет минус 270,45 по Цельсию.
Это тепло возникает за счет уже упоминавшегося реликтового излучения. Но Вселенная расширяется, а это означает, что ее температура будет постепенно снижаться. Теоретически через триллионы лет вещество в ней может охладиться до минимально возможной отметки. Но вопрос о том, закончится ли расширение Вселенной «тепловой смертью», либо же она станет более разнородной и структурированной из-за действия сил гравитации, остается предметом дискуссий.
В местах скопления материи теплее, но ненамного. Облака газа и пыли, встречающиеся между звездами нашей галактики, имеют температуру от 10 до 20 градусов выше абсолютного нуля, то есть минус 263-253 °C. И только вблизи звезд, внутри которых протекают реакции ядерного синтеза, можно найти достаточно тепла для комфортного существования белковых форм жизни.
ТЕМПЕРАТУРА НА ОКОЛОЗЕМНОЙ ОРБИТЕ.
А какова температура вблизи нашей планеты? Стоит ли космонавтам, отправляющимся на МКС, запасаться теплыми вещами? На околоземной орбите металл под прямыми лучами солнца прогревается до 160 градусов Цельсия. В то же время в тени предметы будут остывать до минус 100 °C. Поэтому для выхода в открытый космос используются скафандры с надежной теплоизоляцией, нагревателями и системой охлаждения, защищающие человека от столь серьезного перепада температур.
Не менее экстремальные условия на поверхности Луны. На ее освещенной стороне жарче, чем в Сахаре. Температура там может превысить 120 °C. Но на темной стороне она падает приблизительно до минус 170 °С. Во время высадки на Луну американцы использовали скафандры, в которых было 17 слоев защитных материалов. Терморегуляция обеспечивалась специальной системой трубочек, в которых циркулировала вода.
ТЕМПЕРАТУРА НА ДРУГИХ ПЛАНЕТАХ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ.
На климат большое влияние оказывает наличие либо отсутствие атмосферы. Это второй по значению фактор после расстояния до Солнца. Понятно, что по мере удаления от светила температура в космосе падает. Но наличие атмосферы позволяет удержать часть тепла благодаря парниковому эффекту. Наиболее яркой иллюстрацией этого явления может служить климат Венеры. Температура на ее поверхности достигает 477 °C. Благодаря атмосфере Венера жарче, чем Меркурий, который находится ближе к Солнцу. Средняя температура поверхности Меркурия 349,9 °C днем и минус 170,2 °C ночью. Марс может нагреваться до 35 градусов Цельсия летом на экваторе и охлаждаться до -143 °C зимой в районе полярных шапок. На Юпитере температура достигает -153 °C.
Но чем дальше от Солнца, тем холоднее. Уран уже не спасает даже атмосферный слой. Он хоть и задерживает тепло, не давая ему сразу уходить в открытый космос, но температура там все равно падает до минус 224 °C. Но холоднее всего на Плутоне. Температура его поверхности — минус 240 °C. Это лишь на 33 градуса выше абсолютного нуля.
САМОЕ ХОЛОДНОЕ МЕСТО В КОСМОСЕ.
Выше было сказано, что межзвездное пространство прогревается реликтовым излучением, а потому температура в космосе по Цельсию не опускается ниже минус 270 градусов. Но оказывается, могут существовать и более холодные участки. В 1998 году телескоп Хаббл обнаружил газо-пылевое облако, которое стремительно расширяется. Туманность, названная Бумерангом, образовалась вследствие явления, известного как звездный ветер. Это очень интересный процесс. Суть его состоит в том, что из центральной звезды с огромной скоростью «выдувается» поток материи, которая попадая в разреженное космическое пространство охлаждается вследствие резкого расширения.
По оценкам ученых, температура в туманности Бумеранг составляет всего один градус по шкале Кельвина, или минус 272 °C. Это самая низкая температура в космосе, которую на данный момент удалось зафиксировать астрономам. Туманность Бумеранг находится на расстоянии 5 тысяч световых лет от Земли. Наблюдать ее можно в созвездии Центавра.
Источник