Test de cultură generală. De ce este spațiul rece dacă Soarele e atât de fierbinte?

De ce este spațiul rece dacă Soarele e atât de fierbinte? Spre deosebire de habitatul blând de pe Pământ, sistemul nostru solar este plin de extreme în ceea ce privește temperaturile.

Soarele este o minge de gaz și foc cu o temperatură de aproximativ 15 milioane de grade Celsius în nucleu și 5.500 de grade la suprafață. În același timp, temperatura cosmică de fundal (temperatura spațiului odată ce ajungi suficient de departe pentru a scăpa de atmosfera favorabilă a Pământului) este în jur de -270°C.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Dar de ce este spațiul rece, având în vedere faptul că Soarele arde la asemenea temperaturi?

De ce este spațiul rece dacă Soarele e fierbinte?

Căldura călătorește prin cosmos sub formă de radiație, o undă de energie infraroșie care migrează de la obiectele mai fierbinți către cele mai reci.

Undele de radiație excită moleculele cu care vin în contact, făcându-le să se încălzească. Așa se deplasează căldura de la Soare la Pământ, dar problema este că radiația încălzește doar moleculele și materia care se află direct în calea sa. Orice altceva rămâne rece.

De exemplu, planeta Mercur: temperatura pe timp de noapte a acestei planete poate fi cu 500 de grade Celsius mai mică decât pe partea expusă la radiații ziua, potrivit NASA.

Comparați acest lucru cu Pământul, unde aerul din jur rămâne cald chiar și la umbră și, în unele anotimpuri, chiar și în timpul nopții.

Modul în care se deplasează căldura

Acest lucru i se datorează faptului că, pe planeta noastră, căldura călătorește prin trei metode: conducție, convecție și radiație.

Atunci când radiația Soarelui lovește și încălzește moleculele din atmosfera noastră, acestea le transmit această energie suplimentară moleculelor din jurul lor. Apoi moleculele respective se ciocnesc și își încălzesc vecinii. Acest transfer de căldură de la o moleculă la alta se numește conducție și este o reacție în lanț care încălzește zonele care nu sunt în bătaia directă a razelor Solare, explică Popular Science.

De ce este spațiul rece?

Spațiul, pe de altă parte, este un vid, ceea ce înseamnă că este practic gol. Moleculele de gaz din spațiu sunt prea puține și prea îndepărtate pentru a se ciocni în mod regulat una de cealaltă. Deci, chiar și atunci când Soarele le încălzește cu unde infraroșii, transferul acelei călduri prin conducție nu este posibil.

În mod similar, convecția (o formă de transfer de căldură care are loc în prezența gravitației) este importantă în dispersarea căldurii pe Pământ, dar nu are loc în spațiu, unde nu există atracție gravitațională.

De ce este utilă cunoașterea diferențelor de temperatură din spațiu?

Acestea sunt lucrurile la care se gândește Elisabeth Abel, inginer termic în proiectul DART al NASA, în timp ce pregătește vehicule și dispozitive pentru călătorii pe termen lung prin spațiu. Acest lucru a fost valabil mai ales atunci când lucra la Parker Solar Probe, spune ea.

După cum probabil vă puteți da seama după numele său, Parker Solar Probe face parte din misiunea NASA de a studia Soarele. Sonda trece prin stratul exterior al atmosferei stelei, numit coroană, colectând date. În aprilie 2021, sonda a ajuns la 10 milioane de kilometri de stea, cea mai mică distanță față de Soare la care a fost vreodată o navă spațială. Scutul termic proiectat pe o parte a sondei face acest lucru posibil.

„Scopul acelui scut termic”, spune Abel, este să se asigure că „niciuna dintre radiațiile solare nu va atinge nimic de pe nava spațială”. Deci, în timp ce scutul termic se confruntă cu căldura extremă a stelei noastre gazdă, nava spațială în sine este mult mai rece, având în jur de -150°C, spune ea.

Condițiile perfecte pentru viață

În calitate de inginer termic principal pentru DART (nava spațială care s-a ciocnit de un asteroid pentru a-i devia cursul), Abel ia măsuri practice pentru a gestiona temperaturile din spațiul adânc. Variația extremă a temperaturii dintre vidul înghețat și căldura fierbinte a Soarelui ridică provocări unice.

Unele părți ale navei spațiale aveau nevoie de ajutor pentru a rămâne suficient de reci pentru a evita scurtcircuitarea, în timp ce altele aveau nevoie de elemente de încălzire pentru a le menține suficient de calde cât să funcționeze.

Pregătirea pentru diferențe de temperatură de sute de grade ar putea suna sălbatic, dar exact așa stau lucrurile în spațiu. Adevărata ciudățenie este Pământul: între frigul extrem și o minge de foc, atmosfera noastră menține lucrurile surprinzător de blânde, cel puțin pentru moment.

Vă recomandăm să citiți și:

Praful de pe Lună ne-ar putea ajuta să evităm supraîncălzirea planetei noastre

Test de cultură generală. Cum miroase spațiul cosmic?

Cercetătorii au explicat cum au apărut canioanele de pe satelitul Charon al lui Pluto

Cercetătorii au detectat o nouă structură ciudată de „bule moleculare” în spațiu