太空的温度接近绝对零度,但为什么太阳光到达地球后反而变热了?

十九号探索者 2024-02-04 19:15:46

大家有没有发现,我们可以明显感觉到有阳光的地方温度会相对较高。

尤其是在冬天,阳光普照的地方总是给人温暖的感觉,而阳光不照射的地方总是有寒冷的感觉。

同样的热量由太阳提供,为什么温度如此不同?

我们来看看温度的产生,一般来说,运动越剧烈,释放的热量就越多。

所以像太阳这样的恒星通过移动粒子来产生能量,空间并不总是冷的,但是温差很大,而且温度变化很快。在真空环境中,能量不能被吸收和储存。

被太阳照射的地方会受到热辐射并迅速升温,而没有被太阳照射的地方会立即降温。

以地球为例,白天和夜晚之间会有温差,因为一旦太阳辐射消失,热量就会在晚上很快消失。

且太空中存在着许多的粒子,虽然它不是绝对真空,但是其粒子密度仍然非常的低,因此太空仍然可以被视为一种真空环境。

在太空中,宇航员需要穿上舱外航天服,以保护自己免受辐射和寒冷的侵害,太空中虽然存在阳光,但太空的真空环境使得阳光所产生的热量非常少,因此太空是非常冷的。

这个问题的答案源于“宇宙大爆炸理论”,当宇宙刚刚产生时,它确实非常的热。

太阳光照射空气产生的温度,会快速随空气流动而散失。为什么在地表温度较高,是因为阳光激物质,产生的热量,在地表以气团的形式散开,这也是为什么,高度增加,温度下降。测温点,在地表和对流较强的空中,数值是不一样的。

地球之所以会被太阳晒热,是因为地球上物质吸收了太阳发出的热辐射,太阳光是各种波段的电磁波,电磁波的传递不需要介质,宇宙空间中的环境接近真空,在这样的环境中,热量的传递只能依靠“热辐射”。

宇宙中的所有可见物质都在向外辐射能量,同时也在吸收外界的能量,温度较低时,向外辐射的基本都是不可见的红外线,当物体的温度达到500℃以上至800℃时,热辐射的波长会变为可见光,也就可以被我们看到了。

除此之外,太空中没有大气层,大气层不仅能在一定程度上抵御宇宙辐射,而且具有很强的保温效果。

有大气层的行星,如地球,地球上阳光释放的能量将储存在大气层中,除了一些能量被消耗和利用。

因此,当太阳光照射到地球的某一部分时,剩余太阳光释放的热能会被储存起来,在大气循环的作用下,储存在大气中的能量会被带到世界各地。

地球磁场保护我们免受高能粒子的侵袭,太阳光里的光子在打到地表后,地表本身又会反过来加热空气分子,然后再加上大气层这个厚实的“保温被“,地球才能在接近绝对零度的太空中拥有舒服的温度。

太阳系内的金星也有浓厚的大气层,然而它的大气层几乎全是二氧化碳,温室效应让金星温度达到了上百摄氏度,由此可见大气层的成分也很重要。

太阳是一个巨大的大火球,它的内部和表面都在不停地做核聚变的运动。太阳传输的光能和热能,是通过自身的核聚变所产生的。和太空中的绝对低温是两种截然不同的概念,这也是为什么太阳的光可以传输到地球,并且使得地球产生温度。

当分子的运动完全停止的时候,物体的温度也达到了极限,那就是绝对零度,可事实上,我们都知道,完全静止的分子是不存在的,它们一直都处于运动状态,所以绝对零度只是一个理论下限值,它跟光速一样,只能无限接近而无法到达。

搞明白温度变化的本质之后,我们也明白了,温度要体现出来是需要载体的,这个载体从宏观的角度是各种物体,而从微观的角度分析就是各种粒子,只有大量的粒子存在,才能够让空间的温度不断提升,如果一个空间中粒子分布非常少,那么分子的热运动自然也就非常微弱,温度就会非常低。

宇宙不是一成不变的,在现在的科学界中,人们普遍认为宇宙处于不断地膨胀过程中。这个过程会源源不断地产生热辐射,而这些热辐射会转换成热能。

当宇宙中的额熵值达到一个顶点时,宇宙内部就会变成类似液体地存在,所有地物体会全部消失,只剩下无穷无尽的背景辐射。最后,随着宇宙的继续膨胀,这个辐射温度也会慢慢冷却,直到来到绝对零度,整个宇宙会陷入永恒的黑暗。

地球表面之所以比太空温暖,是因为地球有大气层,可以形成温室效应,为地球保温,宇宙空间中的物体虽然接受的太阳辐射更多,但散热太快,没得到保温,因此宇宙空间非常寒冷。

所以高海拔地区之所以比低海拔地区冷,是因为低海拔地区环境中的空气分子密度更高,分子平均动能更高,热传导效率更高。

就像你电筒照天空你看不到光,不知道光在哪,照多远,你手一碰到电筒灯光处就会反射到你眼睛,也许还会强烈到刺眼。

你拿东西到太阳近距离处,接受的太阳辐射太强,温度会很高,多数物体都会气化。很矛盾,太阳一米处温度低,但是却不能测量,因为测量工具都烧坏了。脑子里还有点印象,太阳,就像钢铁碰到它也会变成气。

地球的质量大小所产生的引力正好合适,既能吸住气体不许它们向外逃逸到太空,又不过度吸引使它们形成不了气态而凝聚成固态。星球的质量太大或太小是决定它上面有无大气层的主要因素。

如果不是地球外围有大气层的保护,实际上以太空的恶劣条件根本就没办法诞生生命,人类无法在太空上生存,除非穿上特殊定制的宇航服才能在太空中完成短期作业。

但即便如此太空作业仍是困难无比,许多设备都要考虑太空中极端的温度反应,既不能被冻僵,也不能被太阳辐射晒化了。

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十九号探索者

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