Содержание
Почему космос такой холодный, если звезды такие горячие?
Казалось бы, простой и даже наивный вопрос: почему космос такой холодный, если звезды такие горячие? На деле ответ не так прост, как может показаться на первый взгляд. Мы объясним этот физический процесс понятным языком.
Почему космос не согревается звездами. Изображение: Unsplash
В отличие от нашей комфортной среды обитания на Земле, Солнечная система полна экстремальных температур. Солнце представляет собой раскаленный газовый шар с температурой поверхности 5500°C, а в ядре — до 1,5 млн градусов. Между тем, температура космоса, если удалиться на достаточное расстояние от Солнца, окажется чуть выше абсолютного нуля — примерно -270,6°C. Как такое может быть?
Теплопроводность на планетах
Тепло распространяется через космос в виде излучения — инфракрасной волны энергии, которая переходит от более горячих объектов к более холодным.
Волны излучения возбуждают молекулы, с которыми они соприкасаются, вызывая их нагрев. Именно так тепло передается от Солнца к Земле. Но загвоздка в том, что излучение нагревает только те молекулы и материю, которые находятся прямо на его пути. Все остальное остается холодным.
Возьмем Меркурий. По данным NASA, ночная температура на этой планете может быть на 500°C ниже, чем на дневной стороне, подверженной радиационному воздействию. Сравните это с Землей, где воздух вокруг вас остается теплым, даже если вы находитесь в тени. Это потому, что тепло распространяется по нашей планете тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.
Когда солнечное излучение попадает и нагревает молекулы в нашей атмосфере, они передают эту дополнительную энергию молекулам вокруг себя. Затем эти молекулы сталкиваются со своими соседями и нагревают их. Этот перенос тепла от молекулы к молекуле называется теплопроводностью, и это цепная реакция, которая нагревает области за пределами пути солнечного излучения.
Передача тепла в космическом вакууме
Космическое пространство представляет собой вакуум. То есть, очень разреженная среда, практически полностью пустая. Космический вакуум не является действительно совершенным, и в межзвездном пространстве есть несколько атомов водорода на кубический сантиметр. Молекулы газа в космосе находятся далеко друг от друга, чтобы регулярно сталкиваться. Таким образом, даже когда солнце нагревает их инфракрасными волнами, передача тепла посредством теплопроводности невозможна. Точно так же конвекция — форма теплопередачи, которая происходит в присутствии силы тяжести — важна для рассеивания тепла по Земле, но в космосе не происходит из-за невесомости. Поэтому единственным способом передачи энергии от Солнца к Земле остается излучение.
Когда инженер-теплотехник проекта NASA DART Элизабет Абель разрабатывала солнечный зонд Parker, она лично столкнулась с проблемой нагрева космических аппаратов в космосе при непосредственной близости к Солнцу.
Parker уже установил рекорды минимального сближения с нашим светилом, а также как самый быстрый объект, когда-либо созданный человеком. От разрушительной температуры Солнца аппарат спасает тепловой экран, который установлен лишь с одной стороны, и этого оказалось достаточно.
«Задача этого экрана — обеспечить защиту от перегрева экстремальной температурой солнечного излучения. В то время, когда защита раскаляется свыше 1000°C, остальная часть корпуса зонда, которая находится в тени, остается холодной и составляет -150 градусов», — объясняет Элизабет Абель.
Экстремальные перепады температур на сотни градусов могут показаться невероятными, но в космосе все обстоит именно так. Настоящая странность для космоса — это Земля: среди сильнейшего холода и жары наша атмосфера сохраняет удивительную мягкость, что позволяет поддерживать жизнь в комфортных для нее условиях.
Напомним, что ранее мы составляли список из ТОП-7 загадок Вселенной.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.
me/ustmagazine
загадки Звезды Космоc Солнечная система Солнце
«Какая температура в открытом космосе?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
ФизикаКосмос
Анонимный вопрос
·
132,0 K
На Кью задали 5 похожих вопросовОтветитьУточнить
Благочестивый вещатель
5,5 K
Non refert, qui sum…Quod ego facio…I vide de abysso» — «Не важно кто я…Важно… · 2 нояб 2018
Температура в открытом космосе составляет -270,45 градусов по Цельсию. Но Вселенная постоянно расширяется, так что это значение будет постепенно снижаться.
19,3 K
Вова
23 августа 2019
Снизится до нуля и человек в открытый космос сможет выходить в домашней одежде с кислородной маской на лице
Комментировать ответ…Комментировать…
Первый
Степан Потапович
5
педагог, дизайнер, hr, методолог · 24 окт 2020
я так и не понял — холодно там или жарко.
по идее — должно быть теплее, чем на земле за счет сокращения расстояния до солнца и звезд.
но мне неизвестно, есть ли там ветер. наверное, должен быть — от вращения звезд.
Rikk
22 декабря 2021
В космосе ветер?.. Это невозможно
Комментировать ответ…Комментировать…
Дмитрий
2
23 нояб 2020
Если просто мерить температуру термометром, то он покажет очень странные результаты. Это будет зависеть от того, светит ли на него солнце, или же он в тени. Но в целом температуру космоса можно оценить как 2,7К. Это обусловлено реликтовым излучением. Как верно заметили, предметы в космосе будут хуже охлаждаться. То есть вместо обычной теплопроводности тепло будет… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Александр Никулин
35
29 февр 2020
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. Какая температура в космосе читайте здесь.
17,3 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Евгений Someone
54
Разные · 8 февр 2020
Отвечая на вопрос:
В открытом космосе нет температуры.. Соответственно ответ будет — никакая, или как говорят по другому «абсолютный ноль», то есть абсолютное отсутствие..) Абсолютный ноль соответствует температуре в -273° Цельсия, но это не температура среды или космоса, это максимально низкая температура до которой можно охладить тело.. При этой температуре останавлива… Читать далее
1 эксперт не согласен
50,9 K
Евгений Барехов
11 февраля 2020
Все правильно. Представим что в космосе (не далеко от нашей планеты) находится неподвижное тело освещаемое.
.. Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
2 ответа скрыто(Почему?)
Ответы на похожие вопросы
Какая температура в космосе? — 1 ответ, задан
Денис Прудник
Космонавтика
268
Участник отбора в космонавты. Аспирант МАИ. Основатель проекта «Мы верим в космос».
Лауре… · 25 февр 2021 · мыверимвкосмос.рф
Если говорить про доступный человеку космос, то там температуры от -150 до +150 градусов Цельсия.
Также во Вселенной есть определенные места, так называемые сверхпустоты, в которых температура может опускаться практически до абсолютного нуля (-273 С).
Участник отбора в космонавты.
Популяризатор космонавтики 🚀
Перейти на t.me/ocosmose
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе? — 16 ответов, задан
Денис Вагнер-Кузнецов
Общество
10,9 K
Политолог, Friedrich Naumann Foundation for Freedom · 2 июл 2017
Во Вселенной — сама температура Космоса, которая, по некоторым данным достигает абсолютного нуля по Кельвину (-273,15 °С). Если говорить точнее, так думают люди, ничего не знающие о температурных особенностях межпланетного пространства. Температура в открытом Космосе, как это ни странно звучит — это отсутствие всякой температуры. Космическое пространство, по данным исследователей, не имеет температуры, соответственно, оно никак не может ни нагреть, ни охладить, находящийся в нем живой организм.
Термометр в открытом космическом пространстве сначала будет показывать ту температуру, которая была характерна для среды, из которой его извлекли, к примеру, из внутреннего пространства космического корабля.
Со временем прибор нагреется, причем очень сильно. Ведь в условиях, где имеет место конвективный теплообмен, предметы, лежащие под прямыми солнечными лучами, нагреваются достаточно сильно, так, что к ним невозможно притронуться. В Космосе такой нагрев будет гораздо сильнее, так как вакуум — это идеальный теплоизолятор.
Таким образом, температура в Космосе — понятие относительное, однако в зависимости от того, в какой точке пространства находится тело, оно может нагреваться либо охлаждаться. Вдали от звезд, там, куда практически не проникают тепловые потоки, температура такого тела будет равна приблизительно 2,725 градусам Кельвина, так как реликтовое излучение распространяется во всей известной астрономам части Вселенной, однако при приближении тела к какой-либо звезде она будет постепенно увеличиваться.
16,5 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе? — 16 ответов, задан 
579Z»>27 июля 2015
Susanna Kazaryan
Физика
32,0 K
Сусанна Казарян, США, Физик · 14 нояб 2017
Температура − это характеристика термодинамической системы, а что такое термодинамическая система? Посмотрите на рисунок
Как видно из рисунка, нам нужно определить границы термодинамической системы или границы области измерения температуры. Это может быть объём, ограниченный радиусом наблюдаемой Вселенной. Тогда температура Вселенной будет иметь один смысл − усредненная по всему объёму наблюдаемой Вселенной, температура.
Избежать сложной процедуры усреднения можно, для начала взяв мысленно некоторую ограниченную область пространства в космосе и измерив там температуру. Сказано − сделано. Найдем место, наиболее удаленное от всех галактик. Таких мест во Вселенной много и называются они Войды (Пустоты − Voids). Выберем в одном из них область радиусом ~100 Мпс (мысленно конечно) и «установим» в центре термометр.
Для точного измерения надо конечно подождать немножко − не многим более несколько тысяч лет (чем дольше, тем точнее будет измерение). И вот после этого наш термометр покажет температуру 2,725° выше Абсолютного нуля или 2,725° К или −270,425 °C. Это температура реликтового излучения, заполняющего практически однородно и изотропно всю Вселенную.
Займёмся теперь усреднением температуры наблюдаемой Вселенной. Очевидно, что она не может быть меньше температуры Реликтового излучения. Доля энергии Вселенной, приходящей на звёзды и высокотемпературный газ, вносящие прямой вклад в температуру Вселенной, известна, она мала и составляет около 0.4%. Малость вклада в среднее значение определяется также и 1/r² зависимостью потока энергии их излучения. Темная энергия и холодная темная материя, составляющие 96% энергии Вселенной, по определению не участвуют в формировании температуры (во всяком случае их вклад неизвестен). Остаётся 3,6% энергии не светящейся материи, заключённой в основном в гигантских галактических молекулярных облаках.
Оценим их вклад относительно реликтового излучения. Температура таких облаков составляет 10 ÷ 100 К при плотности 10² ÷ 10³ частиц/см³. Это соответствует плотности энергии 4,4×10⁻²¹ Дж/м³, и учитывая средние скорости молекул ~2 км/сек (в основном H₂), получим мощность тепловой энергии, приходящей на единичную площадку термометра, ~3×10⁻⁹ Вт/м². Мощность же энергия реликтового излучения на единичной площадке, известна и равна 1,2×10⁻⁵ Вт/м², что более чем на 3 порядка выше. Таким образом получается, что за температуру Вселенной ответственно в основном реликтовое излучение − эхо Большого Взрыва.
Какая температура в космосе? Ответ: Очень холодно, Т = 2,725° К.
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе? — 16 ответов, задан
Александр Табакаев
Медицина
12,4 K
Провизор, лекарствовед, либертарианец и просто добрый русский человек · 27 июл 2015 ·
TDRB_channel
В миг Большого взрыва была настолько колоссальная температура, что человеческий ум её даже вообразить не в состоянии; с течением времени это тепло рассеивалось и на данный момент оно именуется реликтовым излучением, которое и обуславливает температуру даже самых пустых и далёких участков глубокого космоса — так, в удалении от всяких источников тепла температура составляет около 2.
7К (на 2.7° выше абсолютного ноля), но в среднем — где-то 3К.
Ответственное самолечение, подбор безрецептурных лекарств и оценка назначений
Перейти на t.me/alexamio
10,6 K
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе? — 16 ответов, задан
Андрей Ларионов
Топ-автор
40,2 K
пользователь TheQuestion. · 12 нояб 2017
Дополнительно:
Откуда температура в космосе? На земле температура зависит от температуры окружающего вещества, то есть воздуха или воды, но в космосе же вакуум..
Есть ли температура в космосе ?( на всех сайтах пишут ,что там абсолютный ноль , тоесть -270° , но я считаю что там не может быть температуры )?
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе? — 16 ответов, задан 
579Z»>27 июля 2015
Иван Сизов
2,5 K
Простите за пунктуацию · 25 нояб 2016
Температура открытого космоса близка к абсолютному нулю, т.е. к 0К (-273 С), но никогда не достигает температуры абсолютного нуля. В физике градусником считается абсолютно чёрное тело. Т.е. температурой космоса считатют ту, которую приобретёт абсолютно чёрное тело. И эта температура равна примерно 2,3К (-270,85 С), связана она в первую очередь с реликтовым излучением. Еще есть ионы и прочие мелочи.
Разумеется, вблизи звёзд к этому прибавится излучение самой звезды. Для околоземного космического пространства равновесная температура абсолютно чёрного тела близка к 120 градусам Цельсия.
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе? — 16 ответов, задан
Александр Железняков
628
академик Российской академии космонавтики им.
К.Э. Циолковского · 16 февр 2017
Зависит от того, под лучами солнца или в тени. Если под лучами солнца – температура может достигать и 240 градусов на поверхности космического аппарата, а в тени и –80 может быть, все зависит от условий освещенности солнцем.
Внутри космических аппаратов, если они пилотируемые, поддерживается температура, комфортная для жизнедеятельности (около 23 градусов), а если беспилотники – они находятся под воздействием положительных и отрицательных температур.
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе ? — 1 ответ, задан
Александр Попков
3
Миримикипер
Занимаюсь муравьями и веду свой блог · 26 дек 2020
В зависимости от местоположения,
Например в простом вакууме температура около абсолютного нуля-273 градуса по шкале цельсия, но может быть и теплее, например в близи звезд или планет.
Естественно температура на планетах тоже может быть разной. Еще бы хотел упомянуть что скажем при воздействии света, температура может меняться
Думаю на ваш вопрос ответил
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе? — 16 ответов, задан
Первый
Николай Ерофеев
1
3 апр 2019
Считается, что температура в космосе стремится к абсолютному нулю. Во-первых, это не совсем так, поскольку вся известная Вселенная нагрета до 3 К, реликтовым излучением. Во-вторых, вблизи от звезд температура повышается. А мы обитаем довольно близко к Солнцу. Сильная теплозащита нужна скафандрам и космическим кораблям потому, что они входят в тень Земли, и наше светило уже не может их согревать до указанного +4°С. В тени температура может опускаться до -160° С, например ночью на Луне.
Это холодно, но до абсолютного нуля еще далеко.
Взято с хабара.
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе? — 16 ответов, задан
Psy Nitro
56
Студентка-физик · 5 авг 2015
В космосе самом по себе нет температуры, так как в нем нет вещества. Температуру может давать излучение, и считается, что температура космоса — как раз температура так назыааемого реликтового излучения, которым заполнена вселенная.
Комментировать ответ…Комментировать…
Какая температура в космосе? (с картинками)
`;
Наука
Факт проверен
Брендан МакГиган
При расчете температуры в космосе важно понимать, что большинство оценок должны учитывать разнообразный состав космоса. Космическое пространство обычно считается частью Вселенной, которая почти полностью пуста и, с точки зрения Земли, официально начинается на высоте около 62 миль (100 километров) над уровнем моря. В пустоте между планетами, звездными системами и галактиками температура в космосе обычно считается равной 2,725 Кельвина, что составляет -454,72 ° F (-270,4 ° C). Это лишь очень небольшое количество выше абсолютного нуля, самой низкой температуры, при которой движение материи, как считается, прекращается, при -459.0,67°F (-273,15°C).
Средняя температура
Когда ученые говорят о температуре в космосе 2,725 Кельвина, они имеют в виду среднюю температуру — на самом деле то, что называется космическим фоновым излучением, то есть энергией, оставшейся после Большого взрыва.
Ближе к Земле, например, за пределами орбиты Плутона, температура оценивается ближе к 35 или 40 Кельвинам из-за воздействия далекого Солнца. Здесь все еще очень холодно, но далеко не так холодно, как где-то в глубоком космосе, вдали от солнечного света.
Измерение температуры
Измерить температуру в космосе сложнее, чем просто с помощью термометра, поскольку температура является значимым показателем только тогда, когда тепло может эффективно передаваться от одного тела к другому.
В космосе, хотя температура частиц может быть очень высокой, их плотность очень мала, поэтому способность передавать тепло минимальна. Они могут иметь температуру в миллионы градусов по Кельвину, но, поскольку они так редко сталкиваются друг с другом, реального явления температуры или теплообмена не происходит. Таким образом, температура в космосе связана с движением и концентрацией молекул, что, в свою очередь, определяет, как часто они сталкиваются друг с другом, чтобы получить или потерять энергию.
В связи с этим температуру необходимо определять с помощью закона Планка, согласно которому каждый объект во Вселенной излучает излучение в соответствии со своей температурой.
Изучая излучение, испускаемое из космоса, и используя эту формулу, ученые обнаружили, что температура составляет около 2,725 К. В разных частях космоса на самом деле разная температура, и галактика Млечный Путь, где находится Земля, немного теплее, чем многие другие. другие области.
Влияющие факторы
Важно помнить, что пространство на самом деле везде и что даже человеческие тела в основном состоят из пустого пространства. Поэтому, когда кто-то обсуждает температуру в какой-либо конкретной области пространства, он или она также должен включать любые объекты, которые невооруженным глазом кажутся твердыми.
Другие факторы, которые могут в конечном итоге изменить мнение экспертов о температуре в космосе, включают эффекты темной материи и темной энергии, которые в совокупности составляют 96% всей известной Вселенной.
Вам также может понравиться
Рекомендуется
КАК ПОКАЗАНО НА:
Насколько холоднее космос по сравнению с солнцем?
Это сообщение было обновлено.
Первоначально он был опубликован 25 июля 2019 г..
Почему в космосе так холодно, если солнце такое горячее? Отличный вопрос. В отличие от нашей мягкой среды обитания здесь, на Земле, наша Солнечная система полна экстремальных температур. Солнце представляет собой комок газа и огня, температура которого составляет около 27 миллионов градусов по Фаренгейту в его ядре и 10 000 градусов на поверхности. Между тем, космическая фоновая температура — температура космоса, когда вы уходите достаточно далеко, чтобы избежать ароматной атмосферы Земли — колеблется на отметке -455 F. Как это может быть?
Если солнце горячее, то почему космос холодный?
— Джейкоби Бриссет (@JBrissett12) 10 июля 2019 г.
Тепло распространяется по космосу в виде излучения, инфракрасной волны энергии, которая мигрирует от более горячих объектов к более холодным. Волны излучения возбуждают молекулы, с которыми они соприкасаются, заставляя их нагреваться.
Именно так тепло передается от Солнца к Земле, но загвоздка в том, что излучение нагревает только те молекулы и материю, которые находятся непосредственно на его пути. Все остальное остается холодным. Возьмем Меркурий: по данным НАСА, ночная температура планеты может быть на 1000 градусов по Фаренгейту ниже, чем дневная сторона, подверженная воздействию радиации.
Сравните это с Землей, где воздух вокруг вас остается теплым, даже если вы находитесь в тени, а в некоторые времена года даже в темноте ночи. Это потому, что тепло распространяется по нашей прекрасной голубой планете тремя способами, а не одним: проводимостью, конвекцией и излучением. Когда солнечное излучение достигает и нагревает молекулы в нашей атмосфере, они передают эту дополнительную энергию молекулам вокруг себя. Затем эти молекулы сталкиваются со своими соседями и нагревают их. Эта передача тепла от молекулы к молекуле называется проводимостью, и это цепная реакция, которая нагревает области за пределами пути солнца.
Однако космос — это вакуум, то есть он практически пуст. Молекул газа в космосе слишком мало и они находятся далеко друг от друга, чтобы регулярно сталкиваться друг с другом. Таким образом, даже когда солнце нагревает их инфракрасными волнами, передача этого тепла посредством теплопроводности невозможна. Точно так же конвекция — форма теплопередачи, которая происходит в присутствии гравитации — важна для рассеивания тепла по Земле, но не происходит в невесомости.
Об этом думает Элизабет Абель, инженер-теплотехник проекта НАСА DART, готовя транспортные средства и устройства для длительных космических путешествий. По ее словам, это особенно верно, когда она работала над солнечным зондом Parker.
Как можно догадаться по названию, солнечный зонд Parker является частью миссии НАСА по изучению Солнца. Он проезжает через самый внешний слой атмосферы звезды, называемый короной, собирая данные.
В апреле 2019 года зонд оказался в пределах 15 миллионов миль от ада, самого близкого космического корабля, когда-либо находившегося к Солнцу. Это возможно благодаря теплозащитному экрану, выступающему с одной стороны зонда.
«Работа этого теплозащитного экрана, — говорит Абель, — убедиться, что «солнечное излучение ничего не коснется космического корабля». Таким образом, в то время как тепловой экран испытывает сильную жару (около 250 градусов по Фаренгейту) нашей звезды-хозяина, сам космический корабль намного холоднее — около -238 градусов по Фаренгейту, говорит она.
[См.: Что происходит, когда солнце выгорает?]
В качестве ведущего инженера-теплотехника DART — небольшого космического корабля, предназначенного для столкновения с астероидом и отклонения его от курса, — Абель предпринимает практические шаги для управления температурой. глубокого космоса. Чрезвычайная разница в температуре между ледяной пустотой и кипящим солнечным теплом создает уникальные проблемы.