太陽表面5500度,金星都被曬成了“高壓鍋”,為什麼太空卻極度寒冷?

說起夜空,腦海中浮現的一定是那位於黑色底片上璀璨而又閃耀的星辰。肉眼看去,可能某個方向的星辰寥寥無幾,但只要用天文望遠鏡曝光一段時間就能夠發現,那看似星辰稀疏的地帶,其實隱藏著夢幻而又瑰麗的繁榮景象。

太陽表面5500度,金星都被曬成了“高壓鍋”,為什麼太空卻極度寒冷?

想必大家也都知道,我們肉眼所見的每一顆星星,其實都是和太陽一樣能夠發出光芒的恆星,它們散發出的光到達地球、到達我們的眼睛,我們才能夠看到它們的存在。

由於放眼望去全是恆星,並且恆星還會釋放出高溫和強光,所以“宇宙很熱”成為了許多人對宇宙的第一印象。

天體恐怖的溫度

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事實上,宇宙中各個恆星的確很熱,甚至“熱”這個字已經沒有辦法形容它們的溫度。就拿我們的太陽來說,它是一顆光譜型別為G的黃矮星,其表面溫度大約在5200℃左右,內部核心溫度大約在1500萬度。

雖然一千多萬度的高溫讓人難以想象,但這並不是恆星的最高溫度,或者說還有很多恆星的溫度比太陽的溫度高極多,比如織女星的表面溫度差不多是太陽的2倍,達到了9500℃左右。

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當然,這還遠遠不是恆星溫度的極限。在人馬座有一個代號為“WR 102”的恆星,它的表面溫度已經達到了驚人的20萬℃,整整是太陽表面溫度的36倍。

20萬℃是目前人類發現的溫度最高的恆星,但距離溫度最高的天體還有非常大差距,因為按照科學家的計算,中子星的表面溫度能夠達到12億度,而其內部核心溫度能夠達到顛覆認知的100億度。

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中子星的溫度雖然很誇張,但它們離人類太遙遠了,所以就不對它進行展開討論了,我們還是將目光和討論點放到太陽上。

因為太陽的存在,我們才能夠在地球感受到溫暖的陽光,而很多人不知道的是,雖然地球能夠感受到陽光的溫暖,但地球和太陽之間廣袤的太空區域,其實溫度非常的低,甚至已經接近了絕對零度。

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按照科學家的計算,宇宙的平均溫度只有-270。4245℃。

可能習慣了恆星幾千甚至幾十萬的高溫,很多人會認為-270。4245℃根本就不算什麼,至少也得零下幾千或幾十萬攝氏度才能算是低溫,但其實-270。4245℃真的已經很低了。

為什麼?

我們首先要知道什麼是溫度。廣義上來看,溫度指的是分子運動的快慢或劇烈程度,而劇烈程度理論上是沒有上限的(超過普朗克溫度對人類來說沒有意義),所以會出現數百億的高溫。

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而它卻有一個下限,這個下限就是分子全部靜止的時候,即-273。15℃,也就是我們常說的“絕對零度”。

和光速一樣,絕對零度只是一個理論值,它只能夠無限地接近,卻不能真正地達到。因為許多粒子是沒有靜止質量的,所以倘若這種粒子“靜止”了,那麼就是真正意義上的“消失”。

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日常生活感受我們,單純的溫度降低不可能讓某個東西憑空消失,因此從這個角度來看,我們就能夠很好的理解絕對零度的永遠不能達到特性。

明白了“絕對零度”的特殊性,我們就能知道-270。4245℃究竟是個什麼樣的概念。可能它不如幾百億度高溫看著那麼的讓人害怕,但從極端程度的角度來看,它其實並不遜色於幾百億度的高溫。

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迴歸正題,太陽曬熱了地球,甚至直接將金星曬成了一個“高壓鍋”,為什麼廣袤的太空區域卻是冰冷的呢?

就像剛剛說的那樣,溫度的本質是微觀粒子的運動,所以它需要介質來表現,那麼太空中有什麼介質能夠表現溫度呢?答案是沒有。從“太空”這個詞中你就應該知道,它在宏觀上指的就是“什麼都沒有”。

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當然,雖然宏觀上什麼都沒有,但太空並不是絕對意義上的“真空”,還是有很多肉眼不可見的微觀粒子活動著,只不是這些微觀粒子的密度極低,低到了令人髮指的程度,以至於無法表現出溫度的屬性,這才導致太空中的“溫度”接近絕對零度。

此外,宇宙極低的密度也影響了恆星熱量的傳遞。比如當輻射從太陽上高釋放出來時,其強度約為6400萬瓦每平方米,而當它穿越空間來到地球時,輻射強度就只剩下了1370瓦每平方米,這比最開始的強度低了4。7萬倍。

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注意,如此猛烈的能量衰減發生在僅0。000016光年的距離上,可見更遠的距離衰減的將更為猛烈。

比如距離太陽58。7億公里的冥王星,這顆星球就幾乎已經不受到任何太陽輻射的影響,因此它的表面溫度僅比絕對零度高了33℃。

太陽表面5500度,金星都被曬成了“高壓鍋”,為什麼太空卻極度寒冷?

光線從太陽到冥王星需要5。46個小時,這和恆星系之間數光年的距離相比,可以說是非常近了,但即便是這麼近的距離,溫度就已經如此之低了,所以整個宇宙的平均溫度是-270。4245℃也就不奇怪了。

金星真的是被太陽曬成“高壓鍋”的嗎?

其實這種說法並不準確,因為準確來說它不是被“曬”成高壓鍋的,是被“捂”成高壓鍋的。

太陽表面5500度,金星都被曬成了“高壓鍋”,為什麼太空卻極度寒冷?

因為沒有磁場保護,猛烈的太陽風將金星的大氣層電離,使得金星失去了所有的水,而沒有了水,星球上的碳—矽無法迴圈,火山噴發出大量的溫室氣體——二氧化碳。

久而久之,金星形成了一個數千米厚、主要成分是二氧化碳的大氣層,這厚厚的大氣層將太陽輻射死死的“捂”在其中,金星的溫度和氣壓越來越大,最終形成了今天酷似“高壓鍋”的地表環境。

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