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标题: 太阳热量能温暖地球，为什么中心的太空却非常寒冷？ [打印本页]

作者: 乐可糖无 时间: 2023-8-23 17:53
标题: 太阳热量能温暖地球，为什么中心的太空却非常寒冷？
你知道吗？太阳的表面温度竟然能够到达6000摄氏度。
正因为云云，相距1.5亿公里外的地球也能感到温暖。
那为何中心的太空却非常寒冷呢？

当每天清晨地球上的万物借助太阳的温暖发达生长时，间隔地面仅400公里外的太空却是极度的寒冷。
平均温度到达零下270.3摄氏度左右，与绝对零度，零下273.15摄氏度仅有微弱的几度之差。
可以说，太空基本就处于绝对零度的环境之下，这一点从空间站的宇航员出舱需要穿着厚实笨重的太空宇航服就可以看出。

但明明太阳已经将温度从迢遥的1.5亿公里之外，传导到了地球之上，为何却极度“吝啬”的不在太空中留下一丝温度呢？
这个问题曾经一度困扰着天文学家。
而根据研究，太阳焦点的温度更高，到达1500万摄氏度，地球假如离太阳间隔更近一点，估计会被烤成一片焦土。

那么同样是面临太阳这样一个“大火球”，地球和太空的区别毕竟在哪？
而温度在太空递时，又是怎样做到“隔空打牛”的？
针对这个问题，起首要搞清楚：温度毕竟是什么？

从量子力学的微观角度来看，温度实在就是粒子运动产生的能量。

当组成万物的微观粒子扰动加剧，在不停的相互摩擦中就会产生温度，并且导致温度不停上升。
而假如粒子险些完全静止不扰动，甚至一个空间中险些完全没有粒子的存在，那么就会险些接近绝对零度。

而地球上让粒子扰动，产生温度的主要方式是燃烧，石油、煤炭、天然气等可燃物联合氛围的燃烧。
但是远古时代地球的繁衍只能依靠太阳，而太阳产生温度的方式差别于物质燃烧。
尽管它的质量占到了整个太阳系的99.8%，但是依然不可能有可供燃烧近50亿年的燃料。

实在，太阳产生热量的过程更雷同于核聚变。
是利用太阳这个气态星球上最多的氢元素实现核聚变。
简朴的说：就是两个氢原子联合形成一个氦原子。
但是联合需要太阳内部超过3000亿个标准大气压的压力实现氢原子高速碰撞，在这一过程中就会有损失的能量播撒到太空中。

太阳通过核聚变播撒的热量是怎样来到地球的？
为何两者之间极度寒冷的太空，无法被太阳温暖呢？
当太阳颠末内部的核聚变，将两个氢原子聚酿成氦原子的过程中，每分钟就约莫有6亿吨的氢元素被转换成5.96亿吨的氦元素。
也就意味着有400万吨的氢元素，释放出的能量被损失，而这些能量就不停播撒向太空，并且终极传到地球和其他星球上。
他们以光子的方式存在，而光子是通报电磁辐射的载体。

简朴的说：太阳的照射和能量的通报就是电磁辐射，或者更简朴的说就是一种辐射。
而辐射自己并不直接具有温度，是通过辐射的通报，影响和扰动粒子，让粒子自身的运动产生温度和热量。
以是太阳的温度从来就没有真正传导给地球和其他星球，而地球之以是能感受到太阳带来的温度，很大程度上依靠于自身的物质。

当我们了解了温度产生是因为粒子剧烈运动产生的，就会明白产生温度的前提是有足够的粒子。
但是太空中最缺少的就是物质和粒子，是相对真空的环境，以是才会被称为太空。
太空毕竟有多“空”呢？

平均密度约莫为10的负28次方千克每立方米，也就是说相当于一立方米的空间中，最低甚至连一个氢原子都没有的程度。

以是连粒子都云云稀薄的太空，尽管每天有无数的太阳辐射和宇宙射线在其中通过，却很难引起粒子的颠簸，从而产生明显的温度变革。
太空温度也就因此基本维持在绝对零度。
而与之相反的地球，平均的物质密度可以到达每立方米5507.85千克。
当太阳辐射的光子照射到地球上之后，地球就酿成了一个受到辐射产生温度的极佳场所。
这时，地球就像一个吸收器和反应场，而太阳辐射发出的光子就是一道道让地球产生温度的信号。

固然在太阳系中，受到太阳辐射产生温度的天体不止地球，对于其他星球也是雷同的。
纵然是阔别太阳的冥王星也同样会因为受到辐射而产生温度。
固然表面温度维持在零下230摄氏度左右，但不会是绝对零度，太阳辐射依然带来了40摄氏度的升温。
而且冥王星的低温是因为间隔太阳太远，间隔太阳最近的水星和金星都在400摄氏度以上，不外同样是间隔较近的地球却温度适宜。

太阳照射无法温暖太空，是因为真空环境无法产生温度。
那么热量又是怎么通过太空传到地球，并使地球适宜的温度恰当人类居住呢？

我们之以是不能明白真空传导热量的原理，是因为我们常见的热量通报都需要介质：
主要有固体直接打仗的热通报和流体的热对流两种方式。
固体热通报在实际中最常见的，就是我们用手去触碰有热量的物体。
好比装有热水的茶杯，当我们去触碰时，因为温差，热量就实现了向手的通报。

而流体热对流是指液体和气体，随着分子的运动产生热量，并且伴随着携带热量的分子流动，在空间内部渐渐实现热量的平衡。
好比烧开水的过程中，底部的水分子运动先热，并且将热量向周围传导。
而像空调、暖风机吹出的热风，在氛围中的热量通报也是同样道理。
这两种方式中的茶杯、水和氛围就是热量通报的介质。

但是除此之外，还有一种热量通报的方式，就是热辐射。
也就是太阳通报热量的方式。
它并不需要任何中心介质，在真空中流传也险些不会损失能量，以是才能够通过真空流传到地球。

假如太空中不是真空状态，并且充满粒子，受到太阳辐射的扰动产生温度，就会抢去原来属于地球的热量，真正到达地球上的热量可能就达不到如今适宜的温度。
至于地球不会像其他星球一样，面临太阳辐射时就产生几百摄氏度的高温，一旦阔别或不被太阳辐射，又陷入零下几十度甚至零下一两百度的寒冷。
主要功劳还是在于地球的大气，起到了隔热和保温的双重作用。

当白天太阳照射地球时，一部门辐射穿过大气照射到地球上，引起地球上物质和大气粒子的扰动，使得气温逐步上升。
但是大气同时也阻挡了一部门的辐射，让温度不至于持续性的升高。
而太阳辐射照射到地面之后，同样会产生反射的长波辐射，再反射回太空。
此时大气又阻挡了很大一部门这样的辐射，在夜晚起到了保温的作用。

这就是太阳能够通过辐射温暖地球，却并不会让寒冷的太空变暖的原因，也就是这样多重因素的影响，才造就了地球的特殊性。

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