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Por qué el espacio es frío si el sol está caliente

Por qué el espacio es frío si el sol está caliente

El sol se acerca 150 millones de kilómetros lejos de la tierra, pero podemos sentir su calor todos los días. Es asombroso cómo un objeto en llamas desde lejos puede emitir su calor a una distancia tan grande.

No estamos hablando de temperaturas que apenas registran su presencia. En 2019, la temperatura de Kuwait golpeó 63 ° C bajo la luz solar directa. Si tuviera que permanecer de pie durante un período prolongado a tales temperaturas, corre el riesgo de morir de insolación.

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Pero lo que más desconcierta es que el espacio exterior permanece frío incluso cuando la tierra se quema a millones de kilómetros de distancia. Entonces, ¿por qué el espacio es tan frío si el sol está tan caliente?

Para comprender este fenómeno desconcertante, es importante reconocer primero la diferencia entre los dos términos que a menudo se usan indistintamente: calor y temperatura.

El papel del calor y la temperatura.

En lenguaje sencillo, calor es la energía almacenada dentro de un objeto, mientras que el calor o frialdad de ese objeto se mide por temperatura. Entonces, cuando el calor se transfiere a un objeto, su temperatura aumenta. Y hay una disminución en el valor de la temperatura cuando se extrae el calor del objeto.

Esta transferencia de calor puede ocurrir a través de tres modos: conducción, convección, y radiación.

Transferencia de calor a través conducción ocurre en sólidos. A medida que las partículas sólidas se calientan, comienzan a vibrar y chocar entre sí, transfiriendo calor en el proceso de las partículas más calientes a las más frías.

Transferencia de calor a través convección es un fenómeno observado en líquidos y gases. Este modo de transferencia de calor también ocurre en la superficie entre sólidos y fluidos.

Cuando el fluido se calienta, las moléculas se elevan y transportan la energía térmica con ellas. Un calentador de habitación es el mejor ejemplo que demuestra la transferencia de calor por convección.

Cuando el calentador calienta el aire circundante, la temperatura del aire aumentará y el aire se elevará a la parte superior de la habitación. El aire frío presente en la parte superior se ve obligado a bajar y calentarse, creando una corriente de convección.

Transferencia de calor a través radiación es un proceso en el que el objeto libera calor en forma de luz. Todos los materiales irradian cierta cantidad de energía térmica en función de su temperatura.

A temperatura ambiente, todos los objetos, incluidos los humanos, irradian calor en forma de ondas infrarrojas. Es debido a la radiación que las cámaras termográficas pueden detectar objetos incluso durante la noche.

Cuanto más caliente esté el objeto, más irradiará. El sol es un excelente ejemplo de radiación de calor que transfiere calor a través del sistema solar.

Ahora que conoce la diferencia entre calor y temperatura, estamos muy cerca de responder la pregunta planteada en el título de este artículo.

Ahora sabemos que la temperatura solo puede afectar a la materia. Sin embargo, el espacio no tiene suficientes partículas y es casi un vacío completo y un espacio infinito.

Esto significa que la transferencia de calor es ineficaz. Es imposible transferir el calor por conducción o convección.

La radiación sigue siendo la única posibilidad.

Cuando el calor del sol en forma de radiación cae sobre un objeto, los átomos que forman el objeto comenzarán a absorber energía. Esta energía empieza a mover los átomos a vibrar y hacerlos producir calor en el proceso.

Sin embargo, con este fenómeno sucede algo interesante. Dado que no hay forma de conducir el calor, la temperatura de los objetos en el espacio seguirá siendo la misma durante mucho tiempo.

Los objetos calientes permanecen calientes y los fríos permanecen fríos.

Pero, cuando las radiaciones del sol entran en la atmósfera terrestre, hay mucha materia para energizar. Por lo tanto, sentimos la radiación del sol como calor.

Esto, naturalmente, plantea la pregunta: ¿qué pasaría si colocamos algo fuera de la atmósfera terrestre?

El espacio puede congelarte o quemarte con facilidad

Cuando un objeto se coloca fuera de la atmósfera terrestre y bajo la luz solar directa, se calienta a alrededor de 120 ° C. Los objetos alrededor de la tierra y en el espacio exterior que no reciben luz solar directa están alrededor 10 ° C.

los 10 ° C La temperatura se debe al calentamiento de algunas moléculas que escapan de la atmósfera terrestre. Sin embargo, si medimos la temperatura del espacio vacío entre los cuerpos celestes en el espacio, es solo 3 Kelvin por encima del cero absoluto.

Entonces, la principal conclusión aquí es que la temperatura del sol solo se puede sentir si hay materia para absorberla. el espacio casi no tiene materia; de ahí la frialdad.

Los dos lados del calor del sol

Sabemos que las regiones sombreadas se enfrían. El mejor ejemplo es la noche donde las temperaturas bajan ya que no hay radiación que llegue a esa parte de la tierra.

Sin embargo, en el espacio, las cosas son un poco diferentes. Sí, los objetos que están ocultos de la radiación solar serán más fríos que los puntos que reciben la luz solar, pero la diferencia es bastante drástica.

El objeto en el espacio enfrentará dos temperaturas extremas en sus dos lados.

Tomemos la luna por ejemplo. Las áreas que reciben la luz del sol se calientan 127 ° C y el lado oscuro de la luna estará helado -173 ° C.

Pero, ¿por qué la tierra no tiene los mismos efectos? Gracias a nuestra atmósfera, las ondas infrarrojas del sol se reflejan y las que entran en la atmósfera terrestre se distribuyen uniformemente.

Es por eso que sentimos un cambio gradual de temperatura en lugar de un calor o frío extremos.

Otro ejemplo que muestra la polaridad de la temperatura en el espacio son los efectos del sol en la sonda solar Parker. Parker Solar Probe es un programa de la NASA donde se envió una sonda al espacio para estudiar el sol.

En abril de 2019, la sonda fue 15 millones de millas lejos del Sol. Para protegerse, utilizó un escudo térmico.

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La temperatura del escudo térmico cuando fue bombardeado con la radiación del sol fue 121 ° C mientras que el resto de la sonda se sentó en -150 ° C.

El espacio es el termo definitivo

Cuando no hay nada que calentar, la temperatura de un sistema permanece igual. Este es el caso del espacio. La radiación del sol puede viajar a través de él, pero no hay moléculas ni átomos que absorban ese calor.

Incluso cuando una roca se calienta arriba 100 ° C por la radiación del sol, el espacio a su alrededor no absorberá ninguna temperatura por la misma razón. Cuando no hay materia, la transferencia de temperatura no tiene lugar.

Por lo tanto, incluso cuando el sol está caliente, ¡el espacio permanece frío como el hielo!


Ver el vídeo: Cuál es la temperatura en el espacio exterior? (Diciembre 2021).