ما هي درجة الحرارة في الفضاء الخارجي؟ بالدرجات المئوية.

يتعلق أحد أكثر الأسئلة إثارة للاهتمام حول الفضاء بدراسة درجة الحرارة خارج الغلاف الجوي للأرض. يهتم المستخدمون الفضوليون أيضًا بما هو موجود في الفضاء بين النجوم وما إذا كان سيكون أكثر برودة إذا انتقلت خارج مجرتنا. من ناحية أخرى ، هل يعقل الحديث عن درجة الحرارة فيما يتعلق بالفراغ ، لأنه إذا كان فراغًا ، فمن الصعب تخيل تعرضه لدرجة الحرارة. دعونا نفهم ذلك.

أولا تحتاج إلى معرفة ما هي ، في الواقع ، درجة الحرارةكيف تظهر الحرارة ونتيجة لذلك يظهر البرد. لهذا ، من الضروري تحليل بنية المادة على المستويات الدقيقة. تتكون كل مادة في الكون من أبسط الجسيمات:

• الفوتونات.
• البروتونات.
• الإلكترونات وهلم جرا.

من مجموعاتها تتشكل الذرات والجزيئات. الجسيمات الدقيقة ليست كائنات ثابتة.

الجزيئات والذرات تتحرك وتهتز باستمرار. علاوة على ذلك ، تتحرك أبسط الجسيمات بسرعات قريبة من الضوء. إذن ما هي العلاقة مع درجة الحرارة؟ ومن الغريب أن الأمر الأكثر مباشرة هو أن طاقة حركة الجسيمات الدقيقة هي الحرارة. فكلما زادت كثافة اهتزاز الجزيئات الموجودة في قطعة معدنية ، على سبيل المثال ، زادت دفئها.

إذا كانت الحرارة هي قوة حركة الجسيمات الدقيقة ، فأيهما ستكون مؤشر درجة الحرارة في الفراغفي نفس المكان؟ بالطبع ، الفضاء الخارجي ليس فارغًا تمامًا - تتحرك الفوتونات التي تحمل الضوء من خلاله. ومع ذلك ، فإن كثافة المادة فيها أقل بعدة مرات من كثافة المادة الموجودة على الأرض. كلما صغر حجم الذرات التي تصطدم مع بعضها البعض ، قلّت درجة حرارة المادة التي تتكون منها.

إذا تم إطلاق الغاز ، الذي يقع تحت ضغط مرتفع ، في مساحة مخلخلة ، فإن درجة حرارته ستنخفض بسرعة. يعتمد عمل ثلاجة الضاغط المألوفة على هذا المبدأ. وفقًا لذلك ، يجب أن تميل مؤشرات درجة الحرارة في الفضاء ، حيث تكون الجزيئات بعيدة جدًا عن بعضها البعض ولا يمكن أن تتصادم ، إلى إكمال الصفر. ومع ذلك ، هل هذا حقا كذلك؟

كيف يعمل نقل الحرارة

عندما تسخن المادةتبدأ ذراته بإصدار الفوتونات. هذه الظاهرة معروفة أيضًا للجميع - لوحظ مبدأ مماثل في الشعر المعدني المتوهج عندما يبدأ المصباح الكهربائي في الاحتراق بشكل ساطع. في نفس الوقت ، تبدأ الفوتونات في نقل الحرارة. وفقًا لذلك ، تبدأ الطاقة في الانتقال من مادة ساخنة إلى مادة باردة.

يتخلل الفضاء الخارجي ليس فقط الفوتونات المنبعثة من العديد من النجوم والمجرات. الكون مليء بالإشعاع البقايا ، وقد تشكل في المراحل الأولى لظهور وجوده. هذا على وجه التحديد يرجع إلى حقيقة أن درجة الحرارة في الفضاء الخارجي لا يمكن أن تنخفض إلى الصفر المطلق. حتى بعيدًا عن المجرات والنجوم ، لن تتوقف المادة عن تلقي الحرارة المنتشرة في جميع أنحاء الكون من نفس بقايا الإشعاع.

الصفر المطلق

لا يمكن تبريد أي مادة تحت درجة الحرارة الدنيا. منذ التهدئة - انها مجرد مضيعة للطاقة... وفقًا صارمًا لقوانين الديناميكا الحرارية ، عند نقطة محددة ، ستصل إنتروبيا النظام إلى الصفر. في هذه الحالة ، لن تكون المادة قادرة على فقدان المزيد من الطاقة. ستصبح هذه أدنى درجة حرارة ممكنة.

درجة الحرارة الصفرية المطلقة هي 273.15 درجة مئوية أو صفر كلفن. على المستوى النظري ، لا يمكن الحصول على درجة الحرارة هذه إلا في أنظمة مغلقة. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، في أي مكان ، لا على الأرض ولا في الفضاء ، من المستحيل إنشاء أو محاكاة مثل هذه المنطقة من الفضاء التي لا يمكن أن تتأثر بأي قوى خارجية.

درجة الحرارة في الفضاء

الكون أبعد ما يكون عن التجانس. يتم تسخين جميع نوى النجوم إلى بلايين الدرجات. ومع ذلك ، فإن معظم الفضاء ، وغني عن القول ، هو بجدية أكثر برودة... إذا كان السؤال حول درجة الحرارة في الفضاء الخارجي ، فمن الغريب أنها لا تزيد عن 2.7 درجة فوق الصفر المطلق. وفقًا لذلك ، سيكون المؤشر سالب 270.45 درجة مئوية.

يرجع هذا الاختلاف بمقدار 2.7 درجة إلى الإشعاع الذي سبق ذكره. ومع ذلك ، فإن الكون ينتشر ويتوسع (مفهوم الانتروبيا) ، وهذا يشير إلى أن درجة حرارته ستنخفض ببطء. من الناحية التخمينية البحتة ، بعد تريليونات السنين ، تتمتع المادة والمواد الموجودة فيها بالقدرة على التهدئة إلى أدنى نقطة.

لكن السؤال هو ما إذا كان ، في هذه الحالة ، توسيع الكون لما يسمى "الموت الحراري"، أو سيصبح أكثر تنظيماً أو غير متجانس بسبب تأثير قوى الجاذبية - يظل هذا موضوع المناقشة حتى يومنا هذا. في المناطق التي تتركز فيها المادة ، تكون أكثر دفئًا ، لكن ليس كثيرًا.

مجموعات الغبار والغاز الموجودة بين نجوم مجرتنا لها درجات حرارة تتراوح بين 10-20 درجة فوق الصفر المطلق ، وبعبارة أخرى ، 263-253 درجة مئوية تحت الصفر. وفقط بجوار النجوم ، حيث تحدث تفاعلات الاندماج النووي ، يوجد دفء كافٍ لحياة مريحة لأشكال وجود البروتين.

المدار القريب من الأرض

الآن دعنا نتطرق إلى الموضوعات التالية ، المتعلقة بموضوعنا الرئيسي:

1. ما هي درجة الحرارة بالقرب من كوكبنا؟
2. هل يحتاج رواد الفضاء المتجهون إلى محطة الفضاء الدولية إلى تخزين الملابس الدافئة؟

في المدار الأرضي المنخفض ، في ضوء الشمس المباشر ، يسخن المعدن حتى 150-160 درجة مئوية. في الوقت نفسه ، تنخفض درجة حرارة الأشياء الموجودة في الظل إلى 90-100 درجة مئوية تحت الصفر. لهذا السبب ، تُستخدم بدلات الفضاء للسير في الفضاء:

• مع عزل حراري قوي وسخانات قوية ؛
• مع نظام تبريد يعمل بشكل ممتاز.

إنها تحمي جسم الإنسان من مثل هذه التقلبات الشديدة في درجات الحرارة.

تم العثور على نفس الظروف القاسية على متن الطائرة القمرية. جانبها المشمس أكثر سخونة من أكثر الأوقات حرارة في الصحراء. غالبًا ما تتجاوز علامة درجة الحرارة هناك 120 درجة مئوية. ومع ذلك ، على الجانب غير الشمسي ، من المفترض أن تنخفض إلى 170 درجة تحت الصفر. أثناء الهبوط على القمر ، استخدم الأمريكيون بدلات الفضاء ، والتي تحتوي على حوالي 17 طبقة من المواد الواقية. تم توفير تنظيم الحرارة من خلال نظام أنابيب مصمم خصيصًا يتم فيه تدوير الماء المقطر.

الكواكب الأخرى في النظام الشمسي

على أي كوكب في المجموعة الشمسية يعتمد المناخ على وجود أو عدم وجود الغلاف الجوي... الغلاف الجوي هو ثاني أهم سبب بعد المسافة إلى الشمس. بالطبع ، عندما تبتعد عن نجم ساخن ، تنخفض درجة الحرارة في الفضاء بين الكواكب. ومع ذلك ، فإن وجود الغلاف الجوي يجعل من الممكن الاحتفاظ ببعض الحرارة بسبب تأثير الاحتباس الحراري. يمكن أن تكون الخصائص المناخية للزهرة بمثابة توضيح حي بشكل خاص لهذه الظاهرة.

ترتفع درجة الحرارة على سطح هذا الكوكب إلى 477 درجة مئوية. بسبب الغلاف الجوي ، فإن كوكب الزهرة أكثر سخونة من عطارد ، الذي يقع بالقرب من الشمس.

بسبب الإشعاع المتبقي ، ترتفع درجة حرارة الفضاء بين النجوم ، ولهذا السبب لا تنخفض درجة الحرارة في الفضاء عن 270 درجة تحت الصفر... ومع ذلك ، كما اتضح ، قد تكون هناك مناطق أكثر برودة.

قبل 19 عامًا ، لاحظ تلسكوب هابل سحابة من الغاز والغبار تتوسع بسرعة. تشكل السديم ، الملقب ببوميرانج ، نتيجة لما يعرف باسمه باسم "الريح النجمية". هذه عملية غريبة للغاية. يكمن جوهرها في حقيقة أن تيارًا من المادة "ينفجر" من النجم المركزي بسرعة هائلة ، والتي تطير في الفضاء المخلخل للكون ، وتبرد بسبب التوسع الحاد.

وفقًا للعلماء ، تصل درجة الحرارة في سديم بوميرانج إلى درجة كلفن واحدة فقط ، أي -272 درجة مئوية. هذه هي أدنى علامة في الفضاء الخارجي تمكن علماء الفلك من تسجيلها حتى الآن. يقع سديم بوميرانغ على بعد 5000 سنة ضوئية من كوكبنا. يمكنك تعقبه في Centauri Pleiad.

اكتشفنا معلومات حول أدنى علامة درجة حرارة في الفضاء - قيمتها وموقعها. من أجل الكشف الكامل عن السؤال ، يبقى معرفة ذلك ما هي أدنى درجات الحرارة المسجلة على كوكبنا... وحدث هذا في عملية البحث العلمي الحديثة. في عام 2000 ، قام العلماء في جامعة هلسنكي للتكنولوجيا بتبريد معدن الروديوم إلى الصفر المطلق تقريبًا. أثناء التجربة ، حصلوا على نفس درجة الحرارة. 1 × 10-10 كلفن. وهذه العلامة تزيد عن الحد الأدنى بمقدار 1 مليار درجة فقط.

لم يكن الغرض من البحث هو الحصول على درجات حرارة شديدة الانخفاض فقط. كانت المهمة الرئيسية هي دراسة مغناطيسية ذرات الروديوم. أثبتت هذه الدراسة أنها فعالة للغاية وأنتجت عددًا من النتائج الرائعة. أتاحت التجربة فهم كيفية تأثير المغناطيسية على الإلكترونات فائقة التوصيل.

الحصول على درجات حرارة منخفضة قياسية يتكون من عدة مراحل تبريد متتالية... أولاً ، باستخدام ناظم البرد ، يتم تبريد الروديوم إلى درجة حرارة 3 × 10 كلفن. في المرحلتين التاليتين ، يتم استخدام طريقة إزالة المغناطيسية النووية الحافظة للحرارة. يبرد معدن الروديوم أولاً إلى درجة حرارة 5 × 10−5 كلفن ، ثم ينخفض ​​إلى درجة حرارة منخفضة قياسية.

فيديو

في هذا الفيديو ، ستتعرف على درجات الحرارة في الفضاء.

ألم تتلق إجابة على سؤالك؟ اقترح موضوعا للمؤلفين.

أي جسم في العالم من حولنا له درجة حرارة غير الصفر المطلق. لهذا السبب ، فإنها تصدر موجات كهرومغناطيسية من جميع الأطوال في الفضاء المحيط. هذا البيان ، بالطبع ، صحيح أيضًا بالنسبة للأجسام البشرية. وأنا وأنت لا نبعث الحرارة فحسب ، بل أيضًا موجات الراديو والأشعة فوق البنفسجية. بالمعنى الدقيق للكلمة ، الموجات الكهرومغناطيسية من أي مدى. صحيح أن شدة الإشعاع للموجات المختلفة مختلفة تمامًا. وإذا كان الإشعاع الحراري لجسمنا ، على سبيل المثال ، محسوسًا بسهولة ، فعندئذٍ يعمل الجسم بشكل سيء للغاية كمحطة راديو.

بالنسبة للأجسام العادية والحقيقية ، يكون توزيع كثافة الإشعاع اعتمادًا على طول الموجة صعبًا للغاية. لذلك ، يقدم الفيزيائيون مفهوم الباعث المثالي. يتم تقديمها من قبل ما يسمى بالجسم الأسود المطلق. أي الجسم الذي يمتص كل الإشعاع الحادث عليه. وعند تسخينها ، تنبعث في جميع النطاقات وفقًا لما يسمى بقانون بلانك. يوضح هذا القانون توزيع الطاقة الإشعاعية اعتمادًا على الطول الموجي. كل درجة حرارة لها منحنى بلانك الخاص بها. وبواسطته (أو من خلال صيغة بلانك) ، من السهل معرفة كيف سيصدر جسم أسود تمامًا ، على سبيل المثال ، موجات الراديو أو الأشعة السينية.

الشمس مثل الجسم الأسود بالكامل

بالطبع ، مثل هذه الهيئات لا وجود لها في الطبيعة. لكن هناك أشياء ، من حيث طبيعة الإشعاع ، تذكرنا جدًا بالأجسام السوداء تمامًا. الغريب أن النجوم تنتمي إليهم. وعلى وجه الخصوص ، نحن. يشبه توزيع الطاقة في أطيافها منحنى بلانك. إذا كان الإشعاع يمتثل لقانون بلانك ، فإنه يسمى حراري. أي انحراف عن هذه القاعدة يجبر علماء الفلك على البحث عن أسباب هذه الحالات الشاذة.

كانت كل هذه المقدمة ضرورية حتى يفهم القارئ جوهر الاكتشاف المتميز الأخير. يكشف إلى حد كبير عن دور الإنسان في الكون.

القمر الصناعي "إيراس"

في يناير 1983 ، انطلق القمر الصناعي الدولي "إيراس" إلى مدار حول الأرض على ارتفاع 900 كم. شارك في إنشائها متخصصون من بريطانيا العظمى وهولندا والولايات المتحدة الأمريكية. كان للقمر الصناعي عاكس قطر مرآة يبلغ 57 سم ، وكان في تركيزه جهاز استقبال يعمل بالأشعة تحت الحمراء. الهدف الرئيسي الذي حدده الباحثون هو مسح السماء في نطاق الأشعة تحت الحمراء لأطوال موجية من 8 إلى 120 ميكرون. في ديسمبر 1983 ، توقفت المعدات الموجودة على متن القمر الصناعي عن العمل. ومع ذلك ، تم جمع مواد علمية ضخمة في 11 شهرًا. استغرقت معالجتها عدة سنوات ، لكن النتائج الأولى أدت بالفعل إلى اكتشافات مذهلة. من بين 200.000 مصدر إشعاع كوني بالأشعة تحت الحمراء سجلها Iras ، كان Vega أول من جذب الانتباه.

هذا النجم الرئيسي في Lyra هو ألمع نجم في نصف الكرة الشمالي من السماء. تبعد عنا 26 سنة ضوئية ولذلك فهي تعتبر نجما في الجوار. Vega هو نجم ساخن أبيض مائل للزرقة مع درجة حرارة سطح تبلغ حوالي 10000 كلفن. لذلك ، من السهل حساب ورسم منحنى بلانك المقابل لدرجة الحرارة هذه. لدهشة علماء الفلك ، اتضح أن إشعاع فيجا في نطاق الأشعة تحت الحمراء لا يخضع لقانون بلانك. لقد كان أقوى بنحو 20 مرة مما ينبغي أن يكون بموجب هذا القانون. تبين أن مصدر الأشعة تحت الحمراء هو مصدر ممتد ، يبلغ قطره 80 وحدة فلكية. أي أنه قريب من قطر نظامنا الكوكبي (100 AU). درجة حرارة هذا المصدر قريبة من 90 كلفن ، ويلاحظ الإشعاع المنبعث منه بشكل أساسي في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف.

سحابة حول فيجا

توصل الخبراء إلى استنتاج مفاده أن مصدر الإشعاع هو عبارة عن سحابة من الغبار الصلب تحيط بفيغا من جميع الجهات. لا يمكن أن تكون جزيئات الغبار صغيرة جدًا - وإلا سيتم إلقاؤها في الفضاء بواسطة الضغط الخفيف لأشعة فيجا. الجسيمات الأكبر قليلاً ستكون أيضًا قصيرة العمر. الضغط الخفيف الجانبي (تأثير Poynting-Robertson) سوف يؤثر عليهم بشكل ملحوظ. عن طريق منع تحليق الجسيمات ، فإنه سيجبر الجسيمات على الالتفاف إلى النجم. هذا يعني أن قشرة Vega المتربة تتكون من جزيئات لا يقل قطرها عن بضعة ملليمترات. من الممكن تمامًا أن تكون أقمار فيجا عبارة عن أجسام صلبة أكبر بكثير من النوع الكوكبي.

فيغا شاب. عمره بالكاد يزيد عن 300 مليون سنة. في حين أن عمر الشمس يقدر ب 5 مليارات سنة. لذلك ، من الطبيعي أن نفترض أنه تم اكتشاف نظام كوكبي شاب بالقرب من فيجا. إنها في طور تشكيلها.

فيغا ليس النجم الوحيد الذي يحيط به على ما يبدو نظام الكواكب. سرعان ما كانت هناك رسالة حول اكتشاف سحابة غبار حول Fomalhaut - النجم الرئيسي من كوكبة الحوت الجنوبية. إنه أقرب بـ 4 سنوات ضوئية من Vega وهو أيضًا نجم أزرق وأبيض ساخن.

أقراص الكواكب الأولية

اكتشف علماء الفلك اليابانيون في السنوات الأخيرة أقراصًا غازية تحيط بسلسلة من النجوم في كوكبي الثور وأوريون. أقطارها مثيرة للإعجاب - عشرات الآلاف من الوحدات الفلكية. من الممكن أن تصبح الأجزاء الداخلية من هذه الأقراص أنظمة كوكبية في المستقبل. بالقرب من نجم T Tauri الشاب ، وجد علماء الفلك الأمريكيون مصدرًا للأشعة تحت الحمراء. إنه يشبه إلى حد كبير كوكب أولي ناشئ.

كل هذه الاكتشافات تجعلنا متفائلين بشأن انتشار أنظمة الكواكب في الكون. منذ وقت ليس ببعيد ، تم استبعاد نجوم مثل Vega و Fomalhaut من تلك التي قد تمتلك مثل هذه الأنظمة. إنها شديدة الحرارة ، وتدور بسرعة حول المحور ، وكما كان يعتقد ، لم تفصل الكواكب عن نفسها. ولكن إذا لم يكن تكوين الكواكب مرتبطًا بالانفصال عن النجم المركزي ، فإن دورانها السريع لا يمكن أن يكون بمثابة حجة ضد وجود أي كواكب في النجم. في الوقت نفسه ، من الممكن أن تنشأ أنظمة الكواكب في الطبيعة بطرق مختلفة في مواقف مختلفة. هناك شيء واحد لا جدال فيه الآن - نظامنا الكوكبي ليس فريدًا من نوعه في الكون.

يحاول الأشخاص الذين يصنعون الأفلام ، والكتاب الذين يكتبون أعمالًا رائعة ، أن يعطوا مثالاً للبشر فقط من خلال أعمالهم. بمجرد دخول الشخص إلى بيئة الفضاء ، يموت على الفور. هذا بسبب درجة الحرارة في هذه البيئة. ما هي درجة الحرارة في الفضاء؟

يجادل صانعو الأفلام وكتاب الخيال العلمي بأن درجة الحرارة في بيئة الفضاء لا يمكن لأي كائن حي أن يتحملها بدون بدلة خاصة. وصف آرثر كلارك وجود رجل في الفضاء الخارجي بطريقة شيقة للغاية. في عمله ، بمجرد دخوله إلى الفضاء المفتوح ، مات شخص على الفور بسبب الصقيع الرهيب والضغط الداخلي القوي. وماذا يقول العلماء عن هذا؟

أولاً ، دعنا نحدد المفاهيم. درجة الحرارة هي حركة الذرات والجزيئات. يتحركون بدون اتجاه محدد. هذا هو ، الفوضى. بالتأكيد أي شخص لديه هذه القيمة.

يعتمد على شدة حركة الجزيئات والذرات. إذا لم يكن هناك جوهر ، فلا يمكن الحديث عن قيمة معينة. إنه مكان تكون فيه البيئة الكونية.

هناك القليل جدا من المواد هنا. تلك الأجسام التي تعيش في بيئة بين المجرات لها مؤشرات حرارية مختلفة. تعتمد هذه المؤشرات على العديد من العوامل الأخرى.

كيف تسير الامور حقا؟

في الواقع ، الجو بارد للغاية في الفضاء في الفضاء. تمثل الدرجات في هذا الفضاء -454 درجة مئوية. تلعب درجة الحرارة دورًا مهمًا في المساحات المفتوحة.

بشكل عام ، المساحات المفتوحة هي خواء ، لا يوجد شيء على الإطلاق. الجسم الذي يدخل الفضاء ويوجد هناك يكتسب نفس درجة حرارة البيئة.

لا يوجد هواء في هذا الفضاء. كل الحرارة الموجودة هنا تدور بفضل الأشعة تحت الحمراء. يتم فقدان الحرارة الناتجة عن هذه الأشعة تحت الحمراء ببطء. ماذا يعني ذلك؟ أن جسمًا في الفضاء يمتلك في النهاية درجة حرارة بضع درجات كلفن.

ومع ذلك ، سيكون من العدل ملاحظة أن هذا الكائن لا يتجمد في لحظة واحدة. وبهذه الطريقة يتم تصويرها في الأفلام ووصفها في الخيال. في الواقع ، هذه عملية بطيئة.

سيستغرق التجميد تمامًا عدة ساعات. لكن الحقيقة هي أن درجة الحرارة المنخفضة هذه ليست الخطر الوحيد. هناك أيضًا عوامل يمكن أن تؤثر على الحيوية. توجد كائنات مختلفة وتتحرك باستمرار في الفضاء الخارجي المفتوح.

نظرًا لأنهم ينتقلون إلى هناك لبعض الوقت ، فإن نظام درجة حرارتهم منخفض جدًا أيضًا. إذا لامس شخص ما أحد هذه الأشياء ، فسوف يموت من قضمة الصقيع في لحظة واحدة. لأن مثل هذا الكائن سوف يزيل كل الحرارة منه.

رياح

على الرغم من البرد ، يمكن أن تكون الرياح في الفضاء الخارجي شديدة الحرارة. تبلغ درجات قمة الشمس حوالي 9،980 درجة فهرنهايت. ينتج كوكب الشمس نفسه أشعة تحت الحمراء. هناك سحب غازية بين النجوم. لديهم أيضًا نظام درجة حرارة عالية إلى حد ما.

هناك أيضا خطر. يمكن أن تكون درجة الحرارة حرجة. يمكن أن تتصرف بضغط هائل على الأشياء. تم العثور عليها ليس فقط داخل حدود الغلاف الجوي والحمل الحراري. يمكن أن يكون المدار الذي يواجه الشمس 248 درجة فهرنهايت.

ويمكن أن يصل جانب الظل إلى -148 درجة فهرنهايت. اتضح أن الاختلاف في درجات الحرارة كبير. يمكن أن تكون لحظة واحدة مختلفة تمامًا. لا يمكن لجسم الإنسان ببساطة أن يتحمل مثل هذا الاختلاف في ظروف درجات الحرارة.

درجة حرارة العناصر الأخرى

تعتمد درجات الأجسام الأخرى في الفضاء على عوامل مختلفة. كم تعكس ، مدى قربها من الشمس. شكلها ووزنها فئة مهمة أيضًا. من المهم إلى متى هم في هذا المكان.

خذ ، على سبيل المثال ، الألومنيوم من النوع الأملس. إنه يواجه الشمس ، من الشمس على نفس المسافة مثل كوكب الأرض. تسخن حتى 850 درجة فهرنهايت. لكن المادة المطلية بالطلاء الأبيض لا يمكن أن يكون لها نظام درجة حرارة أكبر من -40 درجة فهرنهايت. في هذه الحالة ، لن يساعد اتجاهها نحو الشمس على زيادة هذه الدرجات.

كل هذه العوامل تحتاج إلى النظر فيها. من المستحيل على أي شخص الوصول إلى الفضاء بدون معدات خاصة.

تم تصميم بدلات الفضاء خصيصًا. أن يكون الدوران بطيئًا حتى لا يتعرض أحد الجوانب للشمس لفترة طويلة. وكذلك حتى لا تبقى في الظل لفترة طويلة.

الغليان في هذا المكان

ربما تكون مهتمًا أيضًا بالسؤال ، في أي درجة يبدأ السائل في الغليان في المملكة الكونية؟ في الواقع ، نظام درجة الحرارة الذي يبدأ عنده السائل في الغليان هو قيمة نسبية. ذلك يعتمد على كميات أخرى.

من كميات مثل الضغط الذي يعمل على السائل. هذا هو السبب في أن الماء يغلي بسرعة أكبر في المناطق المرتفعة. هذا لأن الهواء في هذه المنطقة يكون أكثر سيولة. وفقًا لذلك ، خارج الغلاف الجوي ، حيث لا يوجد هواء ، سيكون نظام درجة الحرارة الذي يبدأ عنده الغليان أقل.

في الفراغ ، تكون الدرجة التي يبدأ عندها الماء في الغليان أقل من درجة حرارة الغرفة. ولهذا السبب فإن تأثير بيئة الفضاء خطير. في جسم الإنسان ، في نفس الوقت ، الدم في الأوردة يغلي.

ولهذا السبب نادرًا ما يوجد ما يلي في هذه البيئة:

• السوائل.
• أجسام صلبة
• غازات.

ما هي درجة الحرارة في الفضاء الخارجي؟ بالدرجات المئوية

1. درجة حرارة الفضاء الخارجي قريبة من الصفر المطلق ، أي -273 درجة مئوية ، (ولكن لا تصل أبدًا إلى درجة حرارة الصفر المطلق).
2. -273 ج
3. قريبة من الصفر المطلق (-273 درجة مئوية)
4. يعتمد ذلك على درجة الحرارة التي نتحدث عنها.
   على سبيل المثال ، درجة حرارة إشعاع بقايا 4 ك
5. هراء هذا كل شيء. في الظل -160 ، في نفس المكان لا يزال يتم تسخين الفضاء بواسطة إشعاع بقايا ، وبالتالي -160. لمجموعة من القواعد
6. إن مفهوم درجة الحرارة بمعناها المعتاد لا ينطبق على الفضاء الخارجي ؛ هناك ببساطة ليس هناك. هنا نعني مفهومها الديناميكي الحراري - درجة الحرارة هي سمة من سمات حالة المادة ، وهي مقياس لحركة جزيئات الوسط. والمادة في الفضاء المفتوح غائبة عمليا. ومع ذلك ، يتخلل الفضاء الخارجي إشعاع من مجموعة متنوعة من المصادر ذات الكثافة والترددات الأكثر تنوعًا. ويمكن فهم درجة الحرارة على أنها إجمالي طاقة الإشعاع في مكان ما في الفضاء.

   سيُظهر مقياس الحرارة الموضوع هنا أولاً درجة الحرارة التي كانت نموذجية للبيئة التي تمت إزالتها منها ، على سبيل المثال ، من كبسولة أو من الجزء المقابل في مركبة فضائية. بعد ذلك ، بمرور الوقت ، سيبدأ الجهاز في التسخين ، علاوة على ذلك ، سوف يسخن كثيرًا. في الواقع ، حتى على الأرض ، في الظروف التي يوجد فيها التبادل الحراري بالحمل الحراري ، يتم تسخين الأحجار والأشياء المعدنية الموجودة في الشمس المفتوحة بشدة ، لدرجة أنه من المستحيل لمسها.

   في الفضاء ، ستكون التدفئة أقوى بكثير ، لأن الفراغ هو العازل الحراري الأكثر موثوقية.

   إذا تُركت المركبة الفضائية أو أي جسم آخر تحت رحمة القدر ، فستبرد إلى درجة حرارة -269 درجة مئوية. السؤال هو ، لماذا لا يكون الصفر المطلق؟

   الحقيقة هي أنه في الفضاء الخارجي بسرعات هائلة تطير جسيمات أولية مختلفة ، أيونات تنبعث من الأجرام السماوية الساخنة. يتخلل الكون الطاقة الإشعاعية لهذه الأجسام ، في كل من النطاقات المرئية وغير المرئية.

   تشير الحسابات إلى أن طاقة هذا الإشعاع والجسيمات الجسدية في المجموع تساوي طاقة الجسم المبرد إلى درجة حرارة -269 درجة مئوية. كل هذه الطاقة المتساقطة على متر مربع من السطح ، حتى مع الامتصاص الكامل ، لن تكون قادرة على تسخين كوب من الماء بمقدار 0.1 درجة مئوية.

7. - 200 وما فوق
8. مطلق 0 درجة مئوية
9. هل سمعت عن الصفر المطلق؟ -273
10. درجة حرارة ماذا؟ في الفضاء المفتوح ، يوجد فراغ.
11. مرة أخرى أنا مقتنع أن الناس لا يدخلون أشياء بسيطة ...
    ما هي درجة الحرارة داخل أنبوب الصورة للتلفزيون العادي ، gg. نيكونوف وفليس؟ بعد كل شيء ، هناك فراغ ، وحتى ماذا. هل تدير لسانك لتقول إن درجة حرارة داخل التلفزيون -273 درجة؟
    كيف يتم قياس درجة الحرارة على الإطلاق؟ اى شى؟ لهذا ، تتم مقارنة القيمة المقاسة بالمعيار باستخدام أداة قياس. لا توجد وسيلة أخرى. ويعتبر (بالتعريف) أن قراءة الأداة هي القيمة التي ننويها.
    ما هي أداة قياس درجة الحرارة؟ Praalno ، مقياس حرارة. هذا يعني أنه إذا قمت بإلصاق مقياس حرارة في الفضاء ، فيجب مراعاة درجة حرارة الفضاء حسب التعريف.
    في الفيزياء ، يعتبر الجسم الأسود تمامًا مقياس حرارة. لذلك ، من خلال التعريف ، يجب اعتبار درجة حرارة الكون هي درجة الحرارة التي سيكتسبها الجسم الأسود تمامًا. وتبلغ درجة الحرارة هذه حوالي 2.3 كلفن (-270.85 درجة مئوية). هذا هو الصفر المطلق أعلاه بمقدار ملحوظ للغاية. وهو مرتبط بشكل أساسي بالإشعاع البقايا ، وليس على الإطلاق بالأيونات والأشياء الصغيرة الأخرى التي تطير في الفضاء. لأن الإشعاع الموجود في كل مكان ، وكثافته متماثلة في كل مكان تقريبًا.
    بالطبع ، بالقرب من النجوم ، سيتم إضافة إشعاع النجم نفسه إلى هذا. بالنسبة للفضاء القريب من الأرض ، فإن درجة حرارة التوازن لجسم أسود تمامًا تقترب من 120 درجة مئوية. ترتفع درجة حرارة سطح القمر إلى درجة الحرارة هذه تقريبًا.
12. من المستحيل قياس درجة الحرارة في الفضاء ، حيث يمكن قياس درجة الحرارة في الهواء والغاز ، ولكن ليس في الفراغ. هناك مفهوم لنقل الحرارة في الفضاء!
13. درجة الحرارة هي كمية فيزيائية تميز الطاقة الحركية لحركة جسيمات الوسط ، وبما أنه لا يوجد وسط في الفضاء ، فإن هذه الطاقة صغيرة جدًا ودرجة الحرارة قريبة من الصفر المطلق - 273 ،
    لكن لا تعتقد أنك ستموت من البرد عند درجة الحرارة هذه)) الحقيقة هي أن كثافة وسط الفضاء قريبة أيضًا من الصفر ، وفي نفس الوقت سيكون انتقال الحرارة بالحمل الحراري غائبًا تمامًا ، إنه كثير والأسوأ من ذلك أن الضغط في الجسم هو -1 الغلاف الجوي وفي الفضاء أيضًا 0 وسوف ينتفخ الجسم وينفجر بدون بدلة الفضاء!
14. كيف لا توجد درجة حرارة؟ لنطرح السؤال بشكل مختلف: هل سيكون الشخص في الفضاء حارًا أم باردًا؟ كم هي ساخنة؟ أو كم هو بارد؟ هل يأخذ معطف فرو اثنين؟ أو يمكنك ارتداء السراويل القصيرة؟
15. -273 درجة
16. درجة حرارة ماذا وفي أي مكان؟ لذلك في مدار قريب من الأرض ، أو تقريبًا على القمر ، يمكن للجانب الذي تضيئه الشمس أن يسخن حتى + 150-170 درجة مئوية ، والعكس ، فإن جانب الظل لديه الوقت ليبرد إلى نفس القيم تقريبًا ولكن مع علامة سلبية. كلما ابتعدت عن الشمس ، كلما أصبحت أكثر برودة.

ما هي درجة الحرارة في الفضاء خارج الغلاف الجوي للأرض؟ وفي الفضاء بين النجوم؟ وإذا خرجنا من مجرتنا ، فهل سيكون الجو أكثر برودة من داخل النظام الشمسي؟ وهل يمكننا حتى التحدث عن درجة الحرارة فيما يتعلق بالفراغ؟ دعنا نحاول معرفة ذلك.

ما هو الدفء

أولاً ، عليك أن تفهم ما هي درجة الحرارة ، من حيث المبدأ ، وكيف تتشكل الحرارة ولماذا يحدث البرد. للإجابة على هذه الأسئلة ، من الضروري النظر في بنية المادة على المستوى الجزئي. تتكون جميع المواد في الكون من جسيمات أولية - الإلكترونات والبروتونات والفوتونات وما إلى ذلك. من مزيجها ، تتشكل الذرات والجزيئات.

الجسيمات الدقيقة ليست كائنات ثابتة. الذرات والجزيئات تهتز باستمرار. والجسيمات الأولية تتحرك بسرعات قريبة من الضوء. ما علاقة درجة الحرارة؟ المباشر: طاقة حركة الجسيمات الدقيقة هي الحرارة. فكلما زاد اهتزاز الجزيئات في قطعة من المعدن ، على سبيل المثال ، زادت سخونتها.

ما هو بارد

ولكن إذا كانت الحرارة هي طاقة حركة الجسيمات الدقيقة ، فما هي درجة الحرارة في الفضاء ، في الفراغ؟ بالطبع ، الفضاء بين النجوم ليس فارغًا تمامًا - تتحرك الفوتونات التي تحمل الضوء خلاله. لكن كثافة المادة هناك أقل بكثير مما هي عليه على الأرض.

كلما قل تصادم الذرات مع بعضها ، كلما أضعف تسخين المادة المكونة منها. إذا تم إطلاق غاز تحت ضغط عالٍ في مساحة مخلخلة ، فإن درجة حرارته ستنخفض بشكل حاد. يعتمد عمل ثلاجة الضاغط المعروفة على هذا المبدأ. وبالتالي ، فإن درجة الحرارة في الفضاء الخارجي ، حيث تكون الجسيمات بعيدة جدًا عن بعضها البعض وليس لديها فرصة للتصادم ، يجب أن تميل إلى الصفر المطلق. لكن هل هذا في الممارسة العملية؟

كيف يتم نقل الحرارة

عندما تسخن مادة ما ، تصدر ذراتها فوتونات. هذه الظاهرة معروفة أيضًا للجميع - يبدأ الشعر المعدني المتوهج في المصباح الكهربائي في التوهج بشكل مشرق. في هذه الحالة ، تقوم الفوتونات بنقل الحرارة. وهكذا ، تنتقل الطاقة من مادة ساخنة إلى مادة باردة.

الفضاء الخارجي لا يتخلل فقط فوتونات من عدد لا يحصى من النجوم والمجرات. يمتلئ الكون أيضًا بما يسمى بقايا الإشعاع ، والتي تشكلت في المراحل الأولى من وجودها. بفضل هذه الظاهرة ، لا يمكن أن تنخفض درجة الحرارة في الفضاء إلى الصفر المطلق. حتى بعيدًا عن النجوم والمجرات ، ستتلقى المادة حرارة منتشرة في جميع أنحاء الكون من الإشعاع المتبقي.

ما هو الصفر المطلق

لا يمكن تبريد أي مادة تحت درجة حرارة معينة. التبريد هو فقدان للطاقة. وفقًا لقوانين الديناميكا الحرارية ، عند نقطة معينة ، ستصل إنتروبيا النظام إلى الصفر. في هذه الحالة ، لن تكون المادة قادرة على فقدان الطاقة. ستكون هذه أدنى درجة حرارة ممكنة.

أوضح مثال على هذه الظاهرة هو مناخ كوكب الزهرة. تصل درجة الحرارة على سطحه إلى 477 درجة مئوية. بفضل غلافه الجوي ، فإن كوكب الزهرة أكثر سخونة من عطارد ، وهو أقرب إلى الشمس.

متوسط ​​درجة حرارة سطح عطارد هو 349.9 درجة مئوية خلال النهار و- 170.2 درجة مئوية في الليل.

يمكن أن تصل درجة حرارة المريخ إلى 35 درجة مئوية في الصيف عند خط الاستواء وتبرد إلى -143 درجة مئوية في الشتاء حول القبعات القطبية.

تصل درجات الحرارة على كوكب المشتري إلى -153 درجة مئوية.

لكنها الأبرد على بلوتو. درجة حرارة سطحه 240 درجة مئوية تحت الصفر. هذا فقط 33 درجة فوق الصفر المطلق.

أبرد مكان في الفضاء

قيل أعلاه أن الفضاء بين النجوم يتم تسخينه بواسطة إشعاع بقايا ، وبالتالي فإن درجة الحرارة في الفضاء في سلزيوس لا تنخفض إلى ما دون 270 درجة تحت الصفر. لكن اتضح أنه قد تكون هناك مناطق أكثر برودة.

في عام 1998 ، اكتشف تلسكوب هابل سحابة من الغاز والغبار تتوسع بسرعة. تشكل السديم ، المسمى Boomerang ، بظاهرة تعرف بالرياح النجمية. هذه عملية ممتعة للغاية. يكمن جوهرها في حقيقة أن تيارًا من المادة "ينفجر" من النجم المركزي بسرعة هائلة ، والتي تسقط في الفضاء المخلخل ، وتبرد بسبب التوسع الحاد.

يقدر العلماء أن درجة الحرارة في سديم بوميرانغ هي درجة واحدة فقط كلفن ، أو ناقص 272 درجة مئوية. هذه هي أدنى درجة حرارة في الفضاء تمكن علماء الفلك من تسجيلها حتى الآن. يقع سديم بوميرانغ على بعد 5 آلاف سنة ضوئية من الأرض. يمكنك مشاهدته في كوكبة القنطور.

أبرد درجة حرارة على وجه الأرض

لذلك ، اكتشفنا ما هي درجة الحرارة في الفضاء وما هو أبرد مكان. يبقى الآن معرفة أقل درجات الحرارة التي تم تلقيها على الأرض. وحدث هذا في سياق التجارب العلمية الحديثة.

في عام 2000 ، قام باحثون في جامعة التكنولوجيا في هلسنكي بتبريد قطعة من معدن الروديوم إلى ما يقرب من الصفر المطلق. أثناء التجربة ، تم الحصول على درجة حرارة 1 * 10-10 كلفن. هذا فقط 0.000.000.000 1 درجة فوق الحد الأدنى.

لم يكن الهدف من البحث هو الحصول على درجات حرارة شديدة الانخفاض فقط. كانت المهمة الرئيسية هي دراسة مغناطيسية نوى ذرات الروديوم. كانت هذه الدراسة ناجحة للغاية وأنتجت عددًا من النتائج المثيرة للاهتمام. ساعدت التجربة على فهم كيفية تأثير المغناطيسية على الإلكترونات فائقة التوصيل.

يتطلب الوصول إلى درجات حرارة منخفضة قياسية عدة خطوات تبريد متتالية. أولاً ، بمساعدة ناظم البرد ، يتم تبريد المعدن إلى درجة حرارة 3 * 10 -3 كلفن. في المرحلتين التاليتين ، يتم استخدام طريقة إزالة المغناطيسية النووية الحافظة للحرارة. يبرد الروديوم إلى درجة حرارة 5 * 10 -5 كلفن أولاً ، ثم يصل إلى درجة حرارة قياسية منخفضة.