太陽表面溫度5500攝氏度, 地球都被烤熱了, 為何太空卻是冰冷的?

太陽像一顆熾熱的大火球,50億年前太陽系形成之初就被“點燃”,到今天為止持續的發光發熱,溫暖著太陽系內的天體。地球上之所以誕生生命跟太陽有直接的關係,它的發光發熱讓地球上形成了一片生機勃勃的景象,這一切都要歸功於太陽給我們帶來的能量。

太陽和地球之間平均距離是1。5億公里,地球繞太陽公轉和自轉也讓地球上出現了晝夜更替和四季輪迴。太陽的熾熱透過虛無的

太空

傳遞到地球之上,這大大的溫暖了地球,但卻是冷了太空,在太空中溫度是非常低的,那這是為什麼哪?我們可以系統地瞭解一下。

太陽發光發熱如大火球

說太陽是一個大火球毫不過分,它是太陽系的核心,大約形成於50億年前的原始星雲,按照它的質量模型,太陽大約還有50億年的壽命。正是因為太陽源源不斷的發光發熱,地球上才會有適宜的溫度以及充足的能量,當然這跟日地之間的距離有一定關係,像曾經太陽系的第九大行星冥王星就要差地有點遠了,那裡是一個冰冷恐怖的世界。

太陽表面溫度5500攝氏度, 地球都被烤熱了, 為何太空卻是冰冷的?

點選載入圖片

恆星

的構成主要是氫和氦,它們會不斷聚集壓縮,讓恆星內部產生高溫高壓的環境,有利於氫核的碰撞,最終引發

核聚變

反應,太陽內部的核聚變反應是可控的。科學家預估太陽核心處每秒鐘有6億噸氫核聚變,形成5。95億噸的氦,在這個過程中損失了500萬噸質量。這些質量會按照愛因斯坦質能方程轉化為能量,最終以光和熱的形式向外傳播。

太陽表面溫度5500攝氏度, 地球都被烤熱了, 為何太空卻是冰冷的?

點選載入圖片

所以說太陽的發光發熱和一般情況的燃燒完全不同,它進行高效的核聚變反應,保證能量一種釋放。

恆星的質量和它們的壽命是負相關的,恆星質量越大它的壽命越短,主要是因為質量大的恆星自身引力塌陷作用就越明顯,這樣核聚變的速率越快,恆星很快就被消耗完。隨著氫核聚變的進行,氦在太陽核心處積攢的越來越多,最終發生氦核的聚變,也就是氦閃,這個威力是非常巨大的,可能導致太陽周圍包括地球在內的四顆岩石行星瞬間汽化,而相對較遠的四顆氣態行星會被推離原來的軌道。

太陽表面溫度5500攝氏度, 地球都被烤熱了, 為何太空卻是冰冷的?

點選載入圖片

太陽核心處不間斷的進行核聚變反應,讓太陽變成一顆大火球,太陽內部的溫度高達1500萬攝氏度,太陽表面溫度大約是5500攝氏度,而到了太陽大氣層溫度上升為20000攝氏度。

熱量的傳遞方式限制,導致太空冰冷

熱傳遞是一種複雜的能量傳遞過程,一般來講主要分為三種形式:熱傳導、熱對流和

熱輻射

。我們熟知的所有熱量傳遞過程都是透過這三種形式來進行。最常見的熱傳遞過程,那就是我們熟知的,熱的東西不能用接觸,容易把自己燙傷,這個過程中就涉及到了熱量的傳遞。

太陽表面溫度5500攝氏度, 地球都被烤熱了, 為何太空卻是冰冷的?

點選載入圖片

1、熱傳導:原則上來講,兩個不發生宏觀運動的物體,存在溫差接觸後熱量傳遞的一個過程。一般特指的是固體之間接觸,熱量傳遞就是熱傳導。但如果發生在氣體和液體中,就不是單純的熱傳導過程,其中必然涉及到了熱對流。例如把固體的金屬棒深入到熱水中,看起來沒有運動,但是水分子的微觀運動還是很劇烈的。

太陽表面溫度5500攝氏度, 地球都被烤熱了, 為何太空卻是冰冷的?

點選載入圖片

2、熱對流:原則上只發生在液體和氣體之間,也就是具有流動性的物體。熱量可以透過流動介質進行傳遞,典型的如燒熱水,就有熱對流的過程。

太陽表面溫度5500攝氏度, 地球都被烤熱了, 為何太空卻是冰冷的?

點選載入圖片

3、熱輻射:這是唯一一種不需要介質的熱傳遞過程,一般來講只要溫度超過絕對零度,那麼它就會產生熱輻射,並且可以在真空中直接進行,根本不需要介質的參與,簡單來說熱輻射實際上就是透過電磁波傳遞能量。

太陽表面溫度5500攝氏度, 地球都被烤熱了, 為何太空卻是冰冷的?

點選載入圖片

太空接近於絕對真空,沒有介質的存在,太陽透過熱輻射的過程把熱量傳遞給地球。而太空中沒有任何物質,自然也就談不上溫度了。

光給地球加熱不行,還得學會保溫

地球上之所以擁有適宜的溫度,不僅僅是隻決定於日地距離,例如最典型的就是月球,這是距離我們38萬公里地球的唯一天然衛星,它和太陽的距離跟我們相比其實是同一個級別的。但是月球上卻有非常恐怖的晝夜溫差,白天太陽直射的時候溫度可以上升至120攝氏度,而到了晚上最低溫度卻下降至-180攝氏度,晝夜溫差可以達到300攝氏度。

太陽表面溫度5500攝氏度, 地球都被烤熱了, 為何太空卻是冰冷的?

點選載入圖片

月球上的溫度主要跟它接近於絕對真空、表面上沒有液態水以及超長的晝夜所致。月球的自轉和公轉嚴格相等,這意味著它被地球潮汐鎖定,它的晝夜總長度28天。太陽直射14天溫度持續升高,而背對太陽14天溫度快速流失。

而地球上就不同了,可以說是曬得均勻,同時大氣層、海洋等都可以儲存熱量,保證地球上的溫度適中。

說在最後

不管怎麼說,地球和太陽的距離真的是剛剛好,例如我們的兩個鄰居金星和火星,它們的一個過熱一個極寒,都不適合生命的存在。但就是這樣美好的家園,人類卻不是那麼懂得珍惜。人類過分依賴化石能源造成了氣候環境的汙染,氣候的變化也將導致極端天氣頻發,這在2021年就是一個例子。無論是高溫、低溫、暴雨洪水等等未來或成常態。

文/小編,圖片來源網路侵刪。

相關文章