Если звезды горячие, то почему в космическом пространстве холодно?

Если вы окажитесь в открытом космосе, то рекомендуем прихватить теплую одежду. Дело в том, что температура за пределами нашей планеты может опускаться до -270°С. Но почему так происходит, если звезды постоянно излучают тепло?

Многие действительно удивляются такому положению вещей. Например, мы удалены от Солнца на 150 млн. км, но при этом ежедневно получаем тепло. Причем некоторые земные территории раскалены и могут прогреваться выше 60°С. Что же не так с космосом?

Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно рассмотреть понятия тепла и температуры. Тепло – энергия, запасенная внутри объекта. А вот степень накопленного тепла измеряется термином «температура». В итоге, когда объект получает тепло, его температура повышается.

Передача тепла осуществляется тремя способами: проводимость, конвекция и излучение. Проводимость используется в твердых телах. Когда твердые частицы раскаляются, то начинают вибрировать и ударяться друг с другом, транспортируя тепло от холодных частичек к горячим.

Конвекция просматривается в жидкостях и газах. Также этот метод используется на поверхностном слое при контакте между твердыми и жидкими телами. При нагреве жидкостей молекулы поднимаются и передают тепловую энергию.

Есть также излучение – объект высвобождает запасы тепла в форме световых лучей. Все материалы излучают определенное количество тепловой энергии, основываясь на температуре. Например, при комнатной температуре люди излучают тепло в форме инфракрасных волн. Специальные тепловизионные камеры за счет этого умудряются видеть нужные объекты даже ночью.

Если вы окажитесь в открытом космосе, то в среднем температура поднимается не выше 3 К

Чем горячее объект, тем сильнее он излучает. Ярким примером теплового излучения выступает наше Солнце, переносящее тепло через всю Солнечную систему. Если вы внимательно читали, то заметили, что температура касается только материи. Однако в космическом пространстве не хватает частиц, ведь это практически полностью бесконечный вакуум (частицы есть, но они расположены далеко друг от друга).

То есть, передача тепла проходит неэффективно. Здесь не срабатывают методы проводимости и конвекции. Единственной возможностью остается только излучение.

Когда солнечное тепло в форме лучей поступает на объект, атомы последнего начинают впитывать энергию. Эта энергия заставляет атомы двигаться, вибрировать и при сталкивании формировать тепло.

Но в космосе слишком мало частиц, которые могли бы сталкиваться. Так как нет возможности транспортировать тепловые запасы, температурный показатель тел в пространстве остается неизменным в течение долгого периода времени.

С Землей все иначе, так как у нас есть атмосфера, наполненная материей. Поэтому солнечные лучи воспринимаются нами как тепло. Что же происходит за пределами земной атмосферы?

Если объект в космосе оказывается под прямыми звездными лучами, то может нагреться до 120°С. Если прямых лучей нет, то температура объектов возле Земли способна достигать 10°С. Это обусловливается нагревом некоторых молекул, высвобожденных из нашей атмосферы.

Если же вы окажитесь в открытом космосе, то в среднем температура поднимается не выше 3 К. Вот так и получается, что именно относительная пустота космического пространства и неэффективность передачи тепла привели к тому, что в космосе холодно, хотя Вселенную наполняют триллионы раскаленных звезд.