Reżyserzy filmowi i pisarze science fiction nieustannie starają się nam udowodnić, że osoba, która nagle znajdzie się w kosmosie bez skafandra, umrze w ułamku sekundy. Według nich temperatura w kosmosie jest taka, że ​​ani jedna żywa istota bez specjalnego wyposażenia nie jest w stanie przebywać w otwartej przestrzeni Wszechświata dłużej niż sekundę. Na przykład dość ciekawie i obrazowo napisano to w jednym z dzieł Arthura C. Clarke'a: bohater, który znajdzie się na otwartej przestrzeni, umiera natychmiast z powodu silnego mrozu i ciśnienia wewnętrznego. Jednak według teoretycznych obliczeń współczesnych naukowców śmierć osoby w takich warunkach nie następuje natychmiast.

Często sugeruje się, że człowiek, który znajdzie się w otwartej przestrzeni kosmicznej, zostanie rozerwany od środka przez gwałtownie zwiększone ciśnienie. Przestrzeń jest idealną próżnią, a w organizmie człowieka panuje ciśnienie około jednej atmosfery. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że żywa istota natychmiast zginie w wyniku „eksplozji”.

Tak naprawdę nie nastąpi żadna „eksplozja” – tkanki ciała charakteryzują się wystarczającą wytrzymałością i są w stanie wytrzymać ciśnienie jednej atmosfery. Zamiast oczekiwanej reakcji dzieje się coś zupełnie innego: pękają naczynka zaopatrujące skórę w krew, jest to zjawisko dość nieprzyjemne, ale wcale nie śmiertelne.

Innym powodem, dla którego człowiek może bardzo szybko umrzeć w otwartej przestrzeni Wszechświata, jest sama temperatura Kosmosu, która według niektórych danych sięga Kelvina (-273,15 ° C). Mówiąc ściślej, tak myślą ludzie, którzy nie mają pojęcia o charakterystyce temperaturowej przestrzeni międzyplanetarnej. Temperatura na otwartej przestrzeni, choć może to zabrzmieć dziwnie, to brak jakiejkolwiek temperatury. Według badaczy przestrzeń kosmiczna nie ma temperatury; nie może w żaden sposób ogrzać ani ochłodzić znajdującego się w niej żywego organizmu.

Co tradycyjnie należy rozumieć pod pojęciem „temperatura”? Po pierwsze, chaotyczny ruch atomów lub cząsteczek tworzących absolutnie wszystkie ciała. Im intensywniejsze poruszają się cząsteczki, tym odpowiednio wyższy jest odczyt termometru. Tam, gdzie nie ma substancji jako takiej, nie można mówić o takim pojęciu jak temperatura. Przestrzeń kosmiczna to właśnie takie miejsce, w którym jest bardzo mało materii. Dlatego mówią, że temperatura w kosmosie to jej całkowity brak. Jednak ciała, które się znajdują, mają bardzo różne wskaźniki termiczne, które zależą od wielu różnych parametrów.

Przestrzeń kosmiczna wypełniona jest promieniowaniem pochodzącym ze źródeł o różnym natężeniu i częstotliwości. Z tego punktu widzenia temperatura w kosmosie jest rozumiana jako całkowita energia promieniowania w określonym miejscu przestrzeni.

Termometr znajdujący się w przestrzeni kosmicznej najpierw pokaże temperaturę, która była charakterystyczna dla środowiska, z którego został na przykład pobrany przestrzeń wewnętrzna Z biegiem czasu urządzenie nagrzewa się i to bardzo gorąco. Rzeczywiście, w warunkach, w których zachodzi konwekcyjna wymiana ciepła, przedmioty wystawione na bezpośrednie działanie promieni słonecznych nagrzewają się na tyle, że nie można ich dotknąć. W kosmosie takie ogrzewanie będzie znacznie silniejsze, ponieważ próżnia jest idealnym izolatorem ciepła.

Zatem temperatura w kosmosie jest pojęciem względnym, jednak w zależności od tego, w którym punkcie przestrzeni znajduje się ciało, może się ono nagrzać lub ochłodzić. Daleko od gwiazd, gdzie strumienie ciepła praktycznie nie przenikają, temperatura takiego ciała wyniesie około 2,725 stopnia Kelvina, ponieważ rozprzestrzenia się po całej znanej astronomom części Wszechświata, jednak gdy ciało zbliża się do jakiejkolwiek gwiazdy, będzie stopniowo wzrastać.

Ludzkość traktuje przestrzeń jako coś nieznanego i tajemniczego. Przestrzeń kosmiczna jest próżnią istniejącą pomiędzy ciałami niebieskimi. Atmosfery stałe i gazowe ciała niebieskie(i planety) nie mają ustalonej górnej granicy, ale stopniowo stają się cieńsze wraz ze wzrostem odległości od ciała niebieskiego. Na pewnej wysokości nazywa się to początkiem przestrzeni. Jaka jest temperatura w kosmosie i inne informacje zostaną omówione w tym artykule.

Ogólna koncepcja

W przestrzeni kosmicznej tak jest wysoka próżnia przy niskiej gęstości cząstek. W kosmosie nie ma powietrza. Z czego składa się przestrzeń? To nie jest pusta przestrzeń, zawiera:

• gazy;
• pył kosmiczny;
• cząstki elementarne (neutrina, promienie kosmiczne);
• pola elektryczne, magnetyczne i grawitacyjne;
• także fale elektromagnetyczne (fotony).

Absolutna próżnia lub prawie próżnia sprawia, że ​​przestrzeń jest przezroczysta i umożliwia obserwację bardzo odległych obiektów, takich jak inne galaktyki. Ale mgła materii międzygwiazdowej może również sprawić, że będą bardzo trudne do zobaczenia.

Ważny! Pojęcia przestrzeni nie należy utożsamiać z Wszechświatem, do którego zaliczają się wszystkie obiekty kosmiczne, nawet gwiazdy i planety.

Podróż lub transport w przestrzeni kosmicznej lub przez nią nazywa się podróżą kosmiczną.

Gdzie zaczyna się przestrzeń?

Nie mogę tego powiedzieć na pewno na jakiej wysokości się zaczyna przestrzeń kosmiczna. Międzynarodowa Federacja Lotnicza definiuje granicę kosmosu na wysokości 100 km nad poziomem morza, linię Karmana.

Konieczne jest, aby samolot poruszał się od pierwszego prędkość ucieczki, wówczas zostanie osiągnięta siła nośna. Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych zdefiniowały wysokość 50 mil (około 80 km) jako początek przestrzeni kosmicznej.

Obie wysokości proponuje się jako granice górnych warstw. Międzynarodowo nie ma definicji krawędzi przestrzeni.

Linia kieszeni Wenus znajduje się na wysokości około 250 km, Mars - około 80 kilometrów. W przypadku ciał niebieskich, które mają niewielką atmosferę lub nie mają jej wcale, takich jak Merkury, Księżyc Ziemi lub asteroida, przestrzeń zaczyna się tuż na powierzchni ciała.

Kiedy statek kosmiczny ponownie wchodzi w atmosferę, wysokość atmosfery jest określana w celu obliczenia trajektorii, tak aby w momencie ponownego wejścia jego wpływ był minimalny. Z reguły poziom początkowy jest równy lub wyższy niż linia Pockets. NASA wykorzystuje 400 000 stóp (około 122 km).

Jakie jest ciśnienie i temperatura w kosmosie?

Absolutna próżnia nieosiągalne nawet w kosmosie. Ponieważ w określonej objętości znajduje się kilka atomów wodoru. Jednocześnie wielkość kosmicznej próżni nie jest wystarczająca, aby człowiek mógł pęknąć balon, który był pompowany. Nie stanie się to z prostego powodu: nasze ciało jest wystarczająco mocne, aby zachować swój kształt, ale to wciąż nie uratuje ciała od śmierci.

I nie jest to kwestia siły. I nawet we krwi, chociaż zawiera około 50% wody, znajduje się w układzie zamkniętym pod ciśnieniem. Maksimum - ślina, łzy i płyny nawilżające pęcherzyki płucne zagotują się. Z grubsza rzecz biorąc, osoba umrze z powodu uduszenia. Nawet na stosunkowo niskich wysokościach w atmosferze panują nieprzyjazne warunki dla ludzkiego ciała.

Naukowcy kłócą się: całkowita próżnia, czy nie w kosmosie, ale nadal jestem skłonny wierzyć pełny sens nieosiągalny ze względu na cząsteczki wodoru.

Wysokość, na której ciśnienie atmosferyczne odpowiada ciśnieniu pary wodnej w temperaturze ciała człowieka, Nzwaną linią Armstronga. Znajduje się na wysokości około 19,14 km. W 1966 roku astronauta testował skafander kosmiczny i został poddany dekompresji na wysokości 36 500 metrów. W ciągu 14 sekund wyłączył się, ale nie eksplodował, ale przeżył.

Wartości maksymalne i minimalne

Początkowa temperatura w przestrzeni kosmicznej, ustalona przez promieniowanie tła Wielkiego Wybuchu, wynosi 2,73 kelwina (K), co równa się -270,45 °C.

To najniższa temperatura w kosmosie. Sama przestrzeń nie ma temperatury, a jedynie znajdująca się w niej materia i aktywne promieniowanie. Mówiąc dokładniej absolutne zero to temperatura -273,15°C. Jednak w ramach nauki takiej jak termodynamika jest to niemożliwe.

Dzięki promieniowaniu temperatura w kosmosie utrzymuje się na poziomie 2,7 K. Temperaturę próżni mierzy się w jednostkach aktywności kinetycznej gazu, tak jak na Ziemi. Promieniowanie wypełniające próżnię ma inną temperaturę niż temperatura kinetyczna gazu, co oznacza, że ​​gaz i promieniowanie nie znajdują się w równowadze termodynamicznej.

Zero absolutne to jest to najniższa temperatura i w kosmosie.

Może mieć materia lokalnie rozproszona w przestrzeni bardzo wysokie temperatury. Atmosfera ziemska duża wysokość osiąga temperaturę około 1400 K. Międzygalaktyczny gaz plazmowy o gęstości mniejszej niż jeden atom wodoru na metr sześcienny może osiągnąć temperaturę kilku milionów K. Wysoka temperatura w przestrzeni kosmicznej wynika z prędkości cząstek. Jednak ogólny termometr pokaże temperatury zbliżone do absolutne zero, ponieważ gęstość cząstek jest zbyt mała, aby umożliwić mierzalny transfer ciepła.

Cały obserwowalny wszechświat jest wypełniony fotonami, które powstały podczas Wielkiego Wybuchu. Jest ono znane jako kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła. Istnieje duża liczba neutrin, zwanych kosmicznym tłem neutrin. Aktualna temperatura ciała czarnego promieniowanie tła wynosi około 3-4 K. Temperatura gazu w przestrzeni kosmicznej jest zawsze co najmniej temperaturą promieniowania tła, ale może być znacznie wyższa. Na przykład korona ma temperatury przekraczające 1,2-2,6 miliona K.

Ludzkie ciało

Istnieje inne błędne przekonanie związane z temperaturą, która dotyka ludzkiego ciała. Jak wiadomo, nasze ciało składa się średnio w 70% z wody. Ciepło uwalniane w próżni nie ma dokąd uciec; w związku z tym nie następuje wymiana ciepła w przestrzeni i osoba się przegrzewa.

Ale zanim uda mu się to zrobić, umrze z powodu dekompresji. Z tego powodu jednym z problemów, z jakimi borykają się astronauci, jest ciepło. A powłoka statku znajdującego się na orbicie w otwartym słońcu może być bardzo gorąca. Temperatura w przestrzeni kosmicznej w stopniach Celsjusza może wynosić 260°C na metalowej powierzchni.

ciała stałe w pobliżu Ziemi lub w przestrzeni międzyplanetarnej doświadczają dużego ciepła promieniowania po stronie zwróconej w stronę słońca. Po słonecznej stronie lub gdy ciała znajdują się w cieniu Ziemi, doświadczają ekstremalnego zimna, ponieważ uwalniają swoją energię cieplną w przestrzeń kosmiczną.

Na przykład kombinezon astronauty wykonującego spacer kosmiczny w International stacja kosmiczna, będzie miał temperaturę około 100°C po stronie skierowanej w stronę słońca.

Po nocnej stronie Ziemi promieniowanie słoneczne jest zasłonięte, a słabe promieniowanie podczerwone z Ziemi powoduje ochłodzenie skafandra. Jego temperatura w przestrzeni kosmicznej w stopniach Celsjusza wyniesie około -100°C.

Wymiana ciepła

Ważny! Wymiana ciepła w przestrzeni jest możliwa dzięki jednemu jedyny rodzaj– promieniowanie.

Jest to sprytny proces, a jego zasada służy do chłodzenia powierzchni urządzeń. Powierzchnia pochłania energię promieniowania, która na nią spada, jednocześnie emitując w przestrzeń energię, która jest równa sumie energii pobranej i dostarczonej z wnętrza.

Nie wiadomo dokładnie, jakie może być ciśnienie w przestrzeni kosmicznej, ale jest ono bardzo małe.

W większości galaktyk obserwacje pokazują, że 90% masy występuje w nieznanej formie zwanej ciemną materią, która oddziałuje z inną materią poprzez siły grawitacyjne, ale nie elektromagnetyczne.

Większość energii masowej w obserwowalnym wszechświecie to słabo poznana energia próżni kosmicznej, którą astronomowie nazywają ciemną energią. Przestrzeń międzygalaktyczna zajmuje większą część objętości Wszechświata, ale nawet galaktyki i układy gwiezdne składają się prawie wyłącznie z pustej przestrzeni.

Badania

Ludzkość zaczęła się w XX wieku wraz z pojawieniem się lotów na dużych wysokościach balon na ogrzane powietrze, a następnie wystrzelenie załogowych rakiet.

Na orbitę okołoziemską po raz pierwszy dotarł Jurij Gagarin Związek Radziecki w 1961 roku i bezzałogowy statek kosmiczny Od tego czasu dotarliśmy do wszystkich znanych.

Ze względu na wysokie koszty podróży kosmicznych, loty kosmiczne człowieka zostały ograniczone do niskiej orbity okołoziemskiej i Księżyca.

Przestrzeń kosmiczna jest trudnym środowiskiem dla eksploracji człowieka ze względu na jej dwoistość zagrożenia: próżnia i promieniowanie. Mikrograwitacja negatywnie wpływa również na fizjologię człowieka, powodując zarówno zanik mięśni, jak i utratę kości. Oprócz tych problemów zdrowotnych i środowisko, wartość ekonomiczna umieszczanie obiektów, w tym ludzi, w przestrzeni kosmicznej jest bardzo wysokie.

Jak zimno jest w kosmosie? Czy temperatura może być jeszcze niższa?

Temperatury w różne punkty wszechświat

Wniosek

Ponieważ światło ma skończoną prędkość, rozmiar bezpośrednio obserwowalnego Wszechświata jest ograniczony. Pozostawia to otwarte pytanie, czy Wszechświat jest skończony, czy nieskończony. Przestrzeń nadal istnieje tajemnica dla człowieka pełen zjawisk. Współczesna nauka nie jest jeszcze w stanie udzielić odpowiedzi na wiele pytań. Ale jaka temperatura panuje w kosmosie, już została odkryta, a jakie ciśnienie w przestrzeni będzie mierzone w czasie.

1 kwietnia panuje zwyczaj oszukiwania lub naśmiewania się ze wszystkich, ale ja sprzeciwię się tradycji. Nawet dzisiaj nie mogę sobie pozwolić na oszukiwanie czytelników. Więc opowiem Ci o prawdziwe fakty, co wywołało moje zaskoczenie. Oczywiście dla niektórych te fakty nie będą nowością, ale mam nadzieję, że przynajmniej dla każdego coś zainteresuje. Mam też nadzieję, że wielu, podobnie jak ja, wbrew zasadom Sherlocka Holmesa, wciąga na strych mózgu nie tylko to, co konieczne, ale także to, co jest po prostu interesujące. Byłbym szczęśliwy, gdyby ten primaaprilisowy zbiór zmusił kogoś do głębszego sięgnięcia do źródeł i ponownego sprawdzenia moich wypowiedzi.

Temperatura w kosmosie, na orbicie Ziemi, wynosi +4°C

A dokładniej nie na orbicie Ziemi, ale w odległości od Słońca równej odległości orbity Ziemi. A dla ciała absolutnie czarnego, tj. taki, który całkowicie pochłonie promienie słoneczne, nie odbijając niczego.

Uważa się, że temperatura w kosmosie dąży do zera absolutnego. Po pierwsze, nie jest to do końca prawdą, ponieważ cały znany Wszechświat jest podgrzewany do 3 K przez kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła. Po drugie, temperatura wzrasta w pobliżu gwiazd. A żyjemy dość blisko Słońca. W przypadku skafandrów kosmicznych konieczna jest silna ochrona termiczna statki kosmiczne ponieważ wchodzą w cień Ziemi, a nasz luminarz nie jest już w stanie ogrzać ich do wskazanego +4°C. W cieniu temperatura może spaść do -160°C, np. w nocy na Księżycu. Jest zimno, ale już absolutne zero wciąż daleko.

Oto na przykład odczyty termometru pokładowego satelity TechEdSat, który krążył po niskiej orbicie okołoziemskiej:

Miała na to również wpływ atmosfera ziemska, ale ogólnie wykres nie pokazuje strasznych warunków, jakie powszechnie wyobraża się w kosmosie.

Miejscami na Wenus występuje ołowiany śnieg

To prawdopodobnie najbardziej niesamowity fakt o kosmosie, jakiego się ostatnio dowiedziałem. Warunki na Wenus są tak odmienne od wszystkiego, co możemy sobie wyobrazić, że Wenusjanie mogliby z łatwością polecieć do piekła na ziemi, aby odpocząć w łagodnym klimacie i komfortowych warunkach. Dlatego niezależnie od tego, jak fantastyczne może wydawać się określenie „śnieg ołowiany”, dla Wenus jest to rzeczywistość.

Dzięki radarowi amerykańskiej sondy Magellan na początku lat 90. naukowcy odkryli na szczytach gór Wenus pewną powłokę, która silnie odbija światło w zakresie radiowym. Początkowo przyjęto kilka wersji: konsekwencja erozji, osadzanie się materiałów zawierających żelazo itp. Później, po kilku eksperymentach na Ziemi, doszli do wniosku, że jest to najbardziej naturalny śnieg metaliczny, składający się z siarczków bizmutu i ołowiu. W stanie gazowym są uwalniane do atmosfery planety podczas erupcji wulkanów. Warunki termodynamiczne na wysokości 2600 m sprzyjają wówczas kondensacji związków i wytrącaniu się na większych wysokościach.

W Układzie Słonecznym jest 13 planet... lub więcej

Kiedy Pluton został zdegradowany z listy planet, zasadą dobrej formy stała się wiedza, że ​​w Układzie Słonecznym jest tylko osiem planet. To prawda, że ​​\u200b\u200bw tym samym czasie przedstawili nowa kategoria ciała niebieskie - planety karłowate. Są to „podplanety”, które mają okrągły (lub zbliżony) kształt, nie są niczyimi satelitami, ale jednocześnie nie mogą oczyścić własnej orbity z mniej masywnych konkurentów. Dziś uważa się, że istnieje pięć takich planet: Ceres, Pluton, Hanumea, Eris i Makemake. Najbliżej nam jest Ceres. Za rok dowiemy się o tym znacznie więcej niż obecnie, dzięki sondzie Dawn. Na razie wiemy jedynie, że jest pokryty lodem, a woda paruje z dwóch punktów na jego powierzchni z szybkością 6 litrów na sekundę. O Plutonie dowiemy się także w przyszły rok, dzięki stacji Nowe Horyzonty. Ogólnie rzecz biorąc, tak jak rok 2014 będzie rokiem komet w astronautyce, tak rok 2015 zapowiada się rokiem planet karłowatych.

Pozostałe planety karłowate znajdują się za Plutonem i wkrótce nie dowiemy się o nich żadnych szczegółów. Niedawno odkryto kolejną kandydatkę, choć oficjalnie nie znalazła się ona na liście planet karłowatych, podobnie jak jej sąsiadka Sedna. Możliwe jednak, że zostanie znalezionych kilka większych karłów, co spowoduje dalszy wzrost liczby planet w Układzie Słonecznym.

Teleskop Hubble'a nie jest najpotężniejszy

Dzięki kolosalnej liczbie zdjęć i imponującym odkryciom dokonanym przez teleskop Hubble'a wiele osób jest przekonanych, że właśnie ten teleskop ma najwięcej wysoka rozdzielczość i jest w stanie zobaczyć szczegóły, których nie można zobaczyć z Ziemi. Przez pewien czas było to prawdą: pomimo tego, że na ziemskich teleskopach można montować duże zwierciadła, atmosfera wprowadza znaczne zniekształcenia obrazów. Dlatego nawet „skromne” lustro według ziemskich standardów o średnicy 2,4 metra w przestrzeni może osiągnąć imponujące rezultaty.

Jednak przez lata od wystrzelenia Hubble'a, a astronomia ziemska nie stoi w miejscu, opracowano kilka technologii, które pozwalają, jeśli nie całkowicie pozbyć się zniekształcającego działania powietrza, to znacznie zmniejszyć jego wpływ. Najbardziej imponującą rozdzielczość zapewnia obecnie Bardzo Duży Teleskop Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile. W trybie interferometru optycznego, gdy współpracują ze sobą cztery teleskopy główne i cztery teleskopy pomocnicze, możliwe jest osiągnięcie rozdzielczości około pięćdziesiąt razy większej niż Hubble'a.

Przykładowo, jeśli Hubble daje na Księżycu rozdzielczość około 100 metrów na piksel (witam wszystkich, którzy myślą, że tak można oglądać lądowniki Apollo), to VLT jest w stanie rozróżnić szczegóły nawet do 2 metrów. Te. w jego rozdzielczości amerykańskie lądowniki czy nasze łaziki księżycowe wyglądałyby na 1-2 piksele (ale nie będą na to patrzeć ze względu na wyjątkowo wysoki koszt czasu pracy).

Para teleskopów Kecka w trybie interferometru może dziesięciokrotnie przekroczyć rozdzielczość Hubble'a. Nawet indywidualnie każdy z 10-metrowych teleskopów Kecka, wykorzystujący technologię optyki adaptacyjnej, jest w stanie dwukrotnie przewyższać Hubble'a. Dla przykładowego zdjęcia Urana:

Jednak Hubble nie pozostaje bez pracy, niebo jest duże, a zasięg kamery teleskopu kosmicznego przekracza możliwości naziemne. Dla jasności możesz spojrzeć na dość złożone, ale pouczające

Nauka

Temperatura jest jednym z podstawowe pojęcia w fizyce odgrywa to ogromną rolę dotyczy życia ziemskiego we wszelkich formach. W bardzo wysokich lub bardzo niskich temperaturach rzeczy mogą zachowywać się bardzo dziwnie. Zapraszamy do zapoznania się z szeregiem ciekawe fakty związane z temperaturami.

Jaka jest najwyższa temperatura?

Najwyższa temperatura, jaką kiedykolwiek wytworzył człowiek 4 miliardy stopni Celsjusza. Trudno uwierzyć, że temperatura substancji może osiągnąć tak niesamowity poziom! Ta temperatura 250 razy więcej temperatura jądra Słońca.

Ustanowiono niesamowity rekord Laboratorium Naturalne w Brookhaven w Nowym Jorku przy zderzaczu jonów RHIC, którego długość wynosi ok 4 kilometry.

Próbując się rozmnażać, naukowcy zmusili jony złota do zderzenia warunki wielki wybuch, tworząc plazmę kwarkowo-gluonową. W tym stanie cząstki tworzące jądra atomów – protony i neutrony – rozpadają się, tworząc „zupę” składających się z kwarków.

Ekstremalne temperatury w Układzie Słonecznym

Temperatura otoczenia w Układzie Słonecznym różni się od tej, do której jesteśmy przyzwyczajeni na Ziemi. Nasza gwiazda, Słońce, jest niesamowicie gorąca. W jego środku panuje temperatura około 15 milionów Kelvinów, a powierzchnia Słońca ma temperaturę zaledwie ok 5700 Kelwinów.

Temperatura w jądrze naszej planety jest w przybliżeniu taka sama jak temperatura powierzchni Słońca. Najgorętszą planetą w Układzie Słonecznym jest Jowisz, którego temperatura rdzenia jest wysoka 5 razy wyższy niż temperatura powierzchni Słońca.

Najzimniejsza temperatura w naszym systemie zarejestrowana jest na Księżycu: w niektórych kraterach w cieniu temperatura wynosi tylko 30 Kelwinów powyżej zera absolutnego. Ta temperatura jest niższa niż temperatura Plutona!

Temperatura otoczenia człowieka

Niektóre narody żyją bardzo ekstremalne warunki I niezwykłe miejsca, nie do końca wygodne do życia. Na przykład jedne z najzimniejszych osady – wieś Ojmiakon i miasto Wierchnojańsk w Jakucji, Rosja. Średnia temperatura w zimie wynosi tutaj minus 45 stopni Celsjusza.

Najzimniejszego jest więcej duże miasto znajduje się również na Syberii - Jakuck z populacją ok 270 tysięcy osób. Temperatura tam zimą również wynosi około minus 45 stopni, ale latem może wzrosnąć do 30 stopni!

Najwyższą średnią roczną temperaturę zaobserwowano w opuszczonym mieście Dalol, Etiopia. W latach 60. XX w. rejestrowano tu średnią temperaturę - 34 stopnie Celsjusza powyżej zera. Wśród dużych miast miasto uważane jest za najgorętsze Bangkok, stolica Tajlandii, gdzie średnia temperatura panuje również w marcu-maju około 34 stopnie.

Najbardziej ekstremalne temperatury, w jakich pracują ludzie, występują w kopalniach złota Mponeng V Republika Południowej Afryki. Temperatura na głębokości około 3 kilometrów pod ziemią wynosi ok plus 65 stopni Celsjusza. Podejmowane są środki w celu chłodzenia kopalń, takie jak stosowanie lodu lub izolacyjnych pokryć ściennych, aby górnicy mogli pracować bez przegrzania.

Jaka jest najniższa temperatura?

Próbuję dostać najniższa temperatura Naukowcy stanęli przed wieloma ważnymi dla nauki sprawami. Człowiekowi udało się uzyskać najzimniejsze rzeczy we Wszechświecie, które są znacznie zimniejsze niż jakakolwiek rzecz stworzona przez naturę i kosmos.

Zamrażanie pozwala na obniżenie temperatury do kilku miliKelwinów. Najniższa temperatura, jaką udało się osiągnąć w sztucznych warunkach to 100 pikokelwinów lub 0,0000000001 K. Aby osiągnąć taką temperaturę konieczne jest zastosowanie chłodzenia magnetycznego. Tak niskie temperatury można również osiągnąć za pomocą laserów.

W tych temperaturach materiał zachowuje się zupełnie inaczej niż w normalnych warunkach.

Jaka jest temperatura w kosmosie?

Jeśli na przykład zabierzesz termometr w przestrzeń kosmiczną i zostawisz go tam na chwilę w miejscu oddalonym od źródła promieniowania, możesz zauważyć, że pokazuje on temperaturę 2,73 Kelwina czy coś takiego minus 270 stopni Celsjusza. Jest to najniższa naturalna temperatura we Wszechświecie.

Temperatura w przestrzeni pozostaje taka sama powyżej zera absolutnego z powodu promieniowania, które pozostało po Wielkim Wybuchu. Chociaż według naszych standardów w kosmosie jest bardzo zimno, warto zauważyć, że jeden z najważniejsze problemy z jakimi spotykają się astronauci w kosmosie ciepło.

Goły metal, z którego wykonane są obiekty na orbicie, może się nagrzać do ok 260 stopni Celsjusza ze względu na wolne światło słoneczne. Aby obniżyć temperaturę statków, należy je owinąć specjalnym materiałem, który może obniżyć temperaturę tylko 2 razy.

Jednak temperatura w przestrzeni kosmicznej ciągle spada. Teorie na ten temat istnieją od dawna, ale dopiero ostatnie pomiary potwierdziły, że Wszechświat ochładza się o ok o 1 stopień co 3 miliardy lat.

Temperatura kosmiczna zbliży się do zera absolutnego, ale nigdy jej nie osiągnie. Temperatura na Ziemi nie zależy od temperatury panującej obecnie w kosmosie, a wiemy, że na naszej planecie ostatnio stopniowo się nagrzewa.

Co jest kaloryczne?

Ciepły– właściwości mechaniczne materiału. Im cieplejszy obiekt, tym więcej energii mają jego cząsteczki podczas ruchu. Atomy substancji w gorącym stanie stałym wibrują szybciej niż atomy tych samych, ale schłodzonych substancji.

Zależy to od tego, czy substancja pozostaje w stanie ciekłym, czy gazowym do jakiej temperatury należy go podgrzać?. Dziś wie o tym każdy uczeń, ale aż do XIX wieku naukowcy wierzyli, że samo ciepło jest substancją - nieważki płyn, nazwany kaloryczny.

Naukowcy wierzyli, że płyn ten odparowuje z ciepłego materiału, chłodząc go w ten sposób. Może wypływać z gorące przedmioty na zimne. Wiele przewidywań opartych na tej teorii jest rzeczywiście poprawnych. Pomimo błędnych wyobrażeń na temat ciepła, wiele z nich faktycznie powstało prawidłowe wnioski i odkrycia naukowe . Teoria kalorii została ostatecznie pokonana pod koniec XIX wieku.

Czy jest najwyższa temperatura?

Absolutne zero- temperatura, poniżej której nie da się spaść. Jaka jest najwyższa możliwa temperatura? Nauka nie jest jeszcze w stanie odpowiedzieć dokładnie na to pytanie.

Bardzo wysoka temperatura zwany Temperatura Plancka. To jest dokładnie taka temperatura, jaka istniała we Wszechświecie w momencie Wielkiego Wybuchu według pomysłów współczesna nauka. Ta temperatura jest 10^32 Kelwinów.

Dla porównania: jeśli możesz sobie wyobrazić, ta temperatura miliardy razy wyższą niż najwyższa temperatura, uzyskany sztucznie przez człowieka, o czym była mowa wcześniej.

Według standardowy model, Temperatura Plancka nadal się utrzymuje najwyższą możliwą temperaturę. Jeśli będzie coś jeszcze gorętszego, prawa fizyki, do których jesteśmy przyzwyczajeni, przestaną działać.

Istnieją sugestie, że temp może wzrosnąć nawet powyżej tego poziomu, ale nauka nie jest w stanie wyjaśnić, co się stanie w tym przypadku. W naszym modelu rzeczywistości nic cieplejszego nie może istnieć. Może rzeczywistość będzie inna?

Każdy obiekt w otaczającym nas świecie ma temperaturę różną od zera absolutnego. Z tego powodu emituje do otaczającej przestrzeni fale elektromagnetyczne dowolnej długości. To stwierdzenie jest oczywiście prawdziwe, ponieważ ciała ludzkie. A ty i ja jesteśmy emitentami nie tylko ciepła, ale także fal radiowych i promieniowania ultrafioletowego. I, ściśle mówiąc, fale elektromagnetyczne o dowolnym zakresie. To prawda, że ​​​​intensywność promieniowania dla różnych fal jest bardzo różna. A jeśli, powiedzmy, promieniowanie cieplne naszego ciała jest łatwo dostrzegalne, to organizm bardzo słabo radzi sobie jako stacja radiowa.

W przypadku zwykłych, rzeczywistych obiektów rozkład natężenia promieniowania w funkcji długości fali jest bardzo złożony. Dlatego fizycy wprowadzają koncepcję idealnego emitera. Obsługiwane są przez tak zwane ciało absolutnie czarne. Oznacza to, że ciało pochłania całe padające na nie promieniowanie. A po podgrzaniu emituje we wszystkich zakresach zgodnie z tzw. prawem Plancka. Prawo to pokazuje rozkład energii promieniowania w zależności od długości fali. Każda temperatura ma swoją własną krzywą Plancka. I korzystając z niego (lub korzystając ze wzoru Plancka) łatwo jest znaleźć, jak dane ciało absolutnie czarne będzie emitować, powiedzmy, fale radiowe lub promienie rentgenowskie.

Słońce jest jak całkowicie czarne ciało

Oczywiście takie ciała nie istnieją w przyrodzie. Ale są obiekty, które ze względu na charakter swojego promieniowania bardzo przypominają ciała absolutnie czarne. Co dziwne, gwiazdy należą do nich. A w szczególności nasz. Rozkład energii w ich widmach przypomina krzywą Plancka. Jeśli promieniowanie jest zgodne z prawem Plancka, nazywa się je termicznym. Wszelkie odstępstwa od tej zasady zmuszają astronomów do poszukiwania przyczyn takich anomalii.

Całe to wprowadzenie było potrzebne, aby czytelnik zrozumiał istotę niedawnego, wybitnego odkrycia. W dużej mierze ukazuje rolę człowieka we Wszechświecie.

Satelita „Iras”

W styczniu 1983 roku międzynarodowy satelita Iras został wystrzelony na bliską Ziemi orbitę polarną na wysokości 900 km. W jego tworzeniu uczestniczyli specjaliści z Wielkiej Brytanii, Holandii i USA. Satelita posiadał reflektor o średnicy lustra 57 cm, w jego ognisku znajdował się odbiornik promieniowania podczerwonego. Główny cel założone przez naukowców to badanie nieba w zakresie podczerwieni dla długości fal od 8 do 120 mikronów. W grudniu 1983 roku urządzenia pokładowe satelity przestały działać. Niemniej jednak w ciągu 11 miesięcy zebrano kolosalny materiał naukowy. Jego przetwarzanie trwało kilka lat, ale pierwsze rezultaty doprowadziły do ​​niesamowitych odkryć. Spośród 200 000 źródeł promieniowania kosmicznego podczerwonego zarejestrowanych przez Irasa przede wszystkim uwagę przykuła Vega.

Ta główna gwiazda w Lyrze to najjaśniejsza gwiazda niebo półkuli północnej. Znajduje się 26 lat świetlnych od nas i dlatego jest uważana za pobliską gwiazdę. Vega to gorąca, niebieskawo-biała gwiazda o temperaturze powierzchni około 10 000 kelwinów. Łatwo jest obliczyć i narysować krzywą Plancka odpowiadającą tej temperaturze. Ku zaskoczeniu astronomów okazało się, że w zakresie podczerwieni promieniowanie Vegi nie podlega prawu Plancka. Było prawie 20 razy silniejsze, niż wymagało to prawo. Źródło promieniowania podczerwonego okazało się rozciągnięte i miało średnicę 80 AU. e., która jest bliska średnicy naszego układu planetarnego (100 au). Temperatura tego źródła jest bliska 90 K, a promieniowanie z niego obserwuje się głównie w podczerwonej części widma.

Chmura wokół Vegi

Eksperci doszli do wniosku, że źródłem promieniowania jest chmura stałego pyłu otaczająca Vegę ze wszystkich stron. Cząsteczki pyłu nie mogą być bardzo małe – w przeciwnym razie zostaną wyrzucone w przestrzeń kosmiczną pod wpływem lekkiego nacisku promieni Vegi. Nieco większe cząstki również nie przetrwałyby długo. Byłyby one bardzo zauważalnie dotknięte bocznym naciskiem światła (efekt Poyntinga-Robertsona). Spowalniając lot cząstek, spowodowałoby to ich spiralny ruch w kierunku gwiazdy. Oznacza to, że otoczka pyłowa Vegi składa się z cząstek, których średnica wynosi co najmniej kilka milimetrów. Jest całkiem możliwe, że znacznie większe ciała stałe typu planetarnego mogą być również satelitami Vegi.

Vega jest młoda. Jego wiek prawdopodobnie nie przekroczy 300 milionów lat. Natomiast wiek Słońca szacuje się na 5 miliardów lat. Dlatego naturalne jest założenie, że w pobliżu Vegi odkryto młody układ planetarny. Jest w trakcie swojego powstawania.

Vega nie jest jedyną gwiazdą najwyraźniej otoczoną układ planetarny. Wkrótce nadeszła wiadomość o odkryciu chmury pyłu wokół Fomalhaut - główna gwiazda z konstelacji Ryby Południa. Jest prawie 4 lata świetlne bliżej Wegi i jest także gorącą niebiesko-białą gwiazdą.

Dyski protoplanetarne

W ostatnie lata Japońscy astronomowie odkryli dyski gazowe otaczające wiele gwiazd w konstelacjach Byka i Oriona. Ich średnice są imponujące – dziesiątki tysięcy jednostek astronomicznych. Możliwe, że wewnętrzne części tych dysków staną się w przyszłości układami planetarnymi. Amerykańscy astronomowie odkryli punktowe źródło podczerwieni w pobliżu młodej gwiazdy T Tauri. Wygląda bardzo podobnie do rodzącej się protoplanety.

Wszystkie te odkrycia napawają nas optymizmem co do rozpowszechnienia układów planetarnych we Wszechświecie. Do niedawna gwiazdy takie jak Vega i Fomalhaut były wykluczane z grona gwiazd, które mogły posiadać takie układy. Są bardzo gorące, szybko obracają się wokół własnej osi i nie uważa się, że oddzieliły planety od siebie. Ale jeśli powstawanie planet nie wiąże się z oddzieleniem od gwiazda centralna, jego szybki obrót nie może służyć jako argument przeciwko obecności jakichkolwiek planet wokół gwiazdy. Jednocześnie możliwe jest, że w naturze układy planetarne w różne sytuacje powstają na różne sposoby. Jedno jest teraz bezsporne - nasz układ planetarny nie jest niczym wyjątkowym we Wszechświecie.