太陽離地球大約有1.5億公里遠,但我們天天都能感觸感染到它的溫度。不得不讚嘆,這麼遠的一個熱源,熱量竟能投射到如斯遠的間隔。

有意思的是,固然地球在億萬公里外被灼燒,但是外層空間卻仍舊嚴寒無比,。

那麼題目來了,既然太陽這麼熱,爲什麼太空會這麼冷呢?

在深入瞭解這個知識點前,我們首先要熟悉兩個常常互換使用的術語,熱能和溫度之間的區別。

熱能和溫度的作用

簡樸地說,熱能是儲存在物體內部的能量,而物體的熱或冷是通過溫度來衡量的。

換句話說,當熱能傳遞給一個物體時,它的溫度上升。當熱能從物體中被提取出來時,則溫度會下降。

高中物理學習過,這種熱傳遞可以通過三種方式發生:傳導、對流和輻射。

熱傳導在固體與固體中發生。當固體分子被加熱時,它們開始振動並相互碰撞,在這個過程中將熱能從較熱的顆粒傳遞到較冷的顆粒。

對流傳熱發生在流體(液體和氣體)中,指的是流體通過活動的方式傳遞熱量,當然這種傳熱方式也發生在固體和流體之間的表面。

舉個簡樸的例子,當加熱器加熱四周的空氣時,空氣的溫度會上升,空氣會上升到房間的頂部。而頂部的冷空氣被迫向下移動並被加熱,從而形成對流。

輻射熱傳遞是物體以光的形式開釋熱量的過程,在室溫下,包括我們人類在內的所有物體都以紅外線輻射熱量。恰是由於如斯,熱成像照相機甚至在夜間也能探測到物體。

物體溫度越高,輻射就越多,而太陽就是通過這種方式傳遞熱量的,它可以在整個太陽系中通過輻射傳遞熱量。

太空沒有幾乎沒有物質

我們現在所說的溫度只會影響物質。然而,空間中沒有足夠的粒子,它幾乎是一個完全的真空,以及巨大空間。

這意味着熱量的傳遞是無效的。不可能通過傳導或對流來傳遞熱量,來使溫度計顯示高溫。輻射仍舊是獨一的可能性。

當太陽的熱能以輻射的形式落在一個物體上時,組成這個物體的原子就會開始吸收能量。這些能量開始使原子振動,並使物體在這個過程中產生熱量。

然而,跟着這種現象,有趣的事情發生了。因爲沒有辦法傳熱,太空中物體的溫度將在很長一段時間內保持不變。

熱的物體保持熱,冷的物體保持冷。

但是,當太陽輻射進入地球大氣層時,有許多物質需要被激發。因此,我們感覺太陽輻射爲熱。

這天然引出了一個題目:假如我們把一些物體放在地球大氣層之外會發生什麼?

空間可以很輕易地凍結或燃燒物體

當一個物體被放置在地球大氣層之外並受到陽光直射時,它會被加熱到120攝氏度左右。地球四周太空中沒有陽光直射的物體溫度在10攝氏度左右。

10攝氏度的溫度是因爲一些脫離地球大氣層的分子受熱造成的。然而,假如我們丈量天體之間的空間溫度(太空溫度),它只比絕對零度高3開氏度。

所以,我給出的結論是太陽的溫度只有在有物質可以吸收的情況下才能感覺到,而太空中只有微乎其微的粒子,所以很冷。

太陽熱力的極端兩面

我們知道地球的陰涼處會變冷。好比夜間由於沒有輻射襲擊地球的那個部門,會慢慢變冷。

然而,在太空中有點不一樣,同樣那些不被太陽輻射到的物體會比那些接受陽光的更冷,但是差別是相稱大的。

就拿我們的月球來說,獲得陽光的區域被加熱到127攝氏度,月球的陰暗面將會降到-173攝氏度。

但是爲什麼地球沒有這種效應呢?由於我們有大氣層,來自太陽的紅外波被反射,而那些進入地球大氣層的紅外波被平均地分佈。

這就是爲什麼我們感覺到的是逐漸的溫度變化,而不是極端的熱或冷。

最後:太空是最終保溫瓶

當沒有東西可以加熱時,系統的溫度保持不變,這是太空的情況。太陽輻射可以穿過它,但是沒有分子或原子來吸收熱量。

因爲同樣的原因,即使岩石被太陽輻射加熱到100攝氏度以上,它四周的空間也不會吸收任何溫度。當沒有物質時,就不會發生溫度轉移。

因此,即使太陽很熱,太空也會像寒冰一樣冷!

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