Hiszen pontosan tudjuk, hogy a lehűlés igazából hőátadás egyik molekuláról a másikra. De vákuumban nincsenek molekulák! Akkor mégis miért fagyna meg az ember?
Az űr hőmérséklete rendkívül alacsony – ezt imádják ismételgetni a filmekben és az ismeretterjesztő könyvekben –, mínusz 271 °C van. Az ember azonban nem dermed meg azonnal.
A filmek évtizedekig tévhiteket terjesztettek: az ember nem válik jégtömbbé másodpercek alatt az űrben, és pláne nem robban fel, mint egy rosszul lezárt kefires doboz.
A „Gravitáció” a valóság ellen
A filmek szeretnek túlozni. De a fizika makacs dolog.
A Földön a hő háromféleképpen terjed: hővezetéssel, hőáramlással (konvekcióval) és sugárzással.
- Hővezetés: A forróbb molekulák átadják az energiájukat a hidegebbeknek. Ez közvetlen érintkezést jelent. Ha acélkanalat teszel a forró teába, az felmelegszik.
- Hőáramlás (konvekció): Amikor gáz- vagy folyadéktömegek szállítják a hőt. Ilyen például egy ciklon, vagy ahogy a lakás egyenletesen felmelegszik.
- Vákuumban sem a hőáramlás, sem a hővezetés nem lehetséges, mivel nincsenek molekulák, amelyek közvetítenék az energiát.
- Marad a harmadik módszer: a hő sugárzás útján is terjedhet.
Az emberi test tehát hűlni fog, de kizárólag az infravörös sugárzás miatt.
Az emberi test a szokásos 36,6 °C-on körülbelül 90 watt hőt sugároz ki. Ahhoz, hogy ténylegesen megfagyj az űrben, több mint egy napra lenne szükség.
A Földön is bocsátasz ki sugárzást, de a környezetből valamennyi hőt vissza is kapsz. Ehhez jönnek a szervezeten belüli biokémiai folyamatok. Az űrben viszont csak a biokémia marad, ami önmagában nem elég a testhő fenntartásához.
A kozmikus hideg titka
Honnan jött ez az ijesztő adat, a −271 °C-os űrbéli hőmérséklet?
Ennek oka az úgynevezett kozmikus háttérsugárzás. Ez a Nagy Bumm visszhangja, egy maradványsugárzás, ami közel 14 milliárd éves. Egyenletesen kitölti a világűrt, és megadja a 2,7 Kelvines „háttérhőmérsékletet”. Mivel az abszolút nulla fok a Celsius-skálán −273,15 fok, ha ehhez hozzáadjuk a háttérsugárzás értékét, meg is kapjuk a kozmosz hőmérsékletét: −271 °C-ot.
Ahogy már említettem, a test mindenképpen veszít hőt, mert az űrben működik egy hőátadási mechanizmus: a sugárzás. Ezt a Stefan–Boltzmann-törvény írja le:
P = σAT⁴
ahol P a kisugárzott teljesítmény, σ egy állandó, A a felület, T pedig a hőmérséklet.
Egyszerűbben szólva: minél forróbb egy tárgy, annál gyorsabban veszít energiát. Az ember pedig a vákuumban semmivel sem tudja pótolni ezt a veszteséget.
A kozmikus hőátadás furcsaságai
Az űrbéli fizika szokatlan a földi ember számára, és a jelenségek is furcsán festenek.
- Az ISS-en a láng nyelvei nem felfelé törnek, hanem lágyan fénylő gömb alakba rendeződnek, hiszen nincs konvekció.
- A műholdak hőjüknek mintegy harmadát nem a Naptól, hanem a Földtől kapják – bolygónk infravörös sugárzása melegíti az alsó paneleket.
- A holdkőzet nappal +120 °C-ra is felhevülhet, éjszaka pedig −170 °C-ra hűlhet, mivel nincs légkör, ami tompítaná a különbségeket.
- Vannak az űrben 10 000 °C-os hidrogénfelhők, de a sűrűségük olyan rendkívül alacsony, hogy nem tudnál megmelegedni bennük.
Végezetül eloszlatok még két filmes tévhitet az űrbe kerülő emberről:
1. mítosz: Az ember felrobban. A bőr erős, az izmok tartják a formát. Igen, a szövetek kicsit „felfúvódnak” a gázok tágulása miatt, de semmi epikus „bumm” nem történik.
2. mítosz: A vér szökőkútként forr. A valóságban apró buborékok képződnek a szövetekben. Kellemetlen, de nincs különösebb hatása.
