- Merkúr: 167°C
- Vénusz: 464°C
- Föld: 15°C
- Mars: -65°C
- Jupiter: -110°C
- Szaturnusz: -140°C
- Uránusz: -195°C
- Neptunusz: -200°C
- Plútó (törpebolygó): -225°C
A hőmérséklet a részecskék mozgási sebességének mértéke, a hő pedig az az energiamennyiség, amellyel egy tárgy részecskéi rendelkeznek. A világűrnek nincs egyértelmű hőmérséklete, mivel nincs levegő, ami továbbíthatná a hőt.
De a világűr nem tökéletes vákuum. Bár a kozmikus tér nagyon ritka, mégis vannak benne különféle részecskék és gázok, amelyek hatással vannak a környező tárgyakra és folyamatokra.
Az Ősrobbanás után, körülbelül 13,8 milliárd évvel ezelőtt, az Univerzum forró és sűrű volt, tele magas hőmérsékletű gázzal és nagy energiájú fotonokkal. Ahogy az Univerzum tágult, a gáz és a fotonok is tágultak és hűltek. Nagyjából 380 000 évvel később bekövetkezett a rekombináció, amikor az elektronok és protonok egyesülve stabil atomokat hoztak létre, ami felszabadította a teret és átlátszóvá tette az Univerzumot a fény számára.
A rekombináció eredményeként létrejött szabad fotonok az Univerzum tágulása miatt fokozatosan lehűltek. Ennek a hűlésnek az eredménye a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás, amely kitölti az egész világűrt. Ennek hőmérséklete körülbelül -270,45°C.
Hogyan melegszenek fel a tárgyak a világűrben?
Vákuumban, ahol nincs levegő vagy más részecske, ami hővezetéssel vagy áramlással (konvekcióval) továbbíthatná a hőt, a hőátadás csak sugárzással lehetséges. A hősugárzás elektromágneses hullám, amely elemi részecskék, mint fotonok, elektronok és protonok kölcsönhatása révén jön létre. Fotonokat és más elemi részecskéket a Nap és más kozmikus objektumok is kibocsáthatnak.
A napsugarak elektromágneses hullámokat tartalmaznak, beleértve az infravörös, látható és ultraibolya sugárzást. Amikor ezek a sugarak egy tárgy felszínére érnek, elnyelődnek, ami felmelegedéshez vezet. A felmelegedés mértéke függ a tárgy felszínének tulajdonságaitól és a Naphoz viszonyított helyzetétől. Ha a Naptól a Földig érkező összes energiát 100%-nak vesszük, akkor ennek 48%-át nyeli el a Föld felszíne.
Milyen a hőmérséklet a Nemzetközi Űrállomás (ISS) külső részén?
A Nemzetközi Űrállomás folyamatosan ki van téve a napsugárzásnak. Ezért az a fele, amelyik a Nap felé néz, akár 121°C-ra is felmelegszik. Az árnyékos oldal pedig -157°C-ra hűl le.
Az ISS belsejében az űrhajósok számára kellemes hőmérsékletet tartanak fenn, körülbelül 20-25°C között, köszönhetően a fűtési és hűtési rendszereknek, amelyek szabályozzák az állomás belső körülményeit.
Miért nem fáznak az űrhajósok?
A nyílt világűr hőmérséklete zord lehet az ember számára, annak ellenére, hogy a vákuum közvetlenül nem tud hőt elvonni, mivel nincs levegő vagy más részecske a hővezetéshez vagy áramláshoz, és a környezettel való közvetlen érintkezés miatti hőveszteség minimális. Az űrruhák és űreszközök hőszigeteléssel rendelkeznek a hőveszteség minimalizálása érdekében.
Hőmérséklet-szabályozó rendszereik is vannak, beleértve a fűtést és a hűtést. Az extrém hőség vagy hideg kezelésére a legtöbb űrruhát szigetelő szövetrétegekkel (neoprén, Gore-Tex, dakron) látják el, és fényvisszaverő külső rétegekkel (mylar vagy fehér szövet) borítják, hogy visszaverjék a napfényt.
A hőmérséklet a világűrben a Földtől távolodva
A légkör minden egyes rétegével változik a hőmérséklet:
Troposzféra: A Föld felszínétől 6-20 kilométer magasságig terjed. A Föld felszínén az átlaghőmérséklet 15°C. A troposzféra legfelső határán a levegő közel -60°C-ra hűl le.
Sztratoszféra: A troposzféra legfelső szintjén kezdődik és 50 kilométer magasságig terjed a Föld felszíne fölött. A hőmérséklet a troposzféra határán mért -51°C-tól a tetején lévő -15°C-ig változik. Az itteni hőmérséklet az ózonrétegtől függ, amely elnyeli a napsugárzás ultraibolya sugarait.
Mezoszféra: A sztratoszféra határától 85 kilométer magasságig terjed a Föld felszíne fölött, és itt találhatók a Föld légkörének legalacsonyabb hőmérsékletei. A sztratoszféra határán mért -15°C-tól a felső határán lévő -120°C-ig terjed.
Termoszféra: A mezoszféra tetejétől 500-1000 kilométer magasságig emelkedik a Föld felszíne fölött. Itt a hőmérők -120°C-tól (a mezoszféra felső határán) egészen 2000°C-ig terjedő értékeket mutathatnak a felső határ közelében, mivel elnyeli a Nap ultraibolya és röntgensugárzását.
Exoszféra: Nincs éles határa, fokozatosan beleolvad a világűrbe. Néhány tudós 100 000 kilométer magasságba helyezi a Föld fölött. Az exoszféra hőmérséklete elérheti az 1500°C-ot a legfelső légköri rétegekben, mivel a ritka levegő kevés hőt enged át.
Védekezés a hideg és a hőség ellen a világűrben
Az űreszközökben a hideg elleni védelemre alacsony hővezető képességű szigetelőanyagokat használnak. Az űrhajó legfontosabb részeit általában több rétegű, Kapton nevű anyaggal borítják. Az egyes Kapton rétegek között egy másik szigetelőanyagot, Mylart használnak. Ezek megakadályozzák a hőveszteséget. Fűtési rendszereket is beépítenek a további hővédelem érdekében.
A világűr hősége elleni védekezéshez fényvisszaverő bevonatokat és védőpajzsokat alkalmaznak, amelyek visszaverik és elnyelik a napsugárzást. Hűtőrendszerek vezetik el a felesleges hőt, és tartják fenn az optimális hőmérsékleti szintet az eszköz belsejében.
Az alkatrészek megfelelő elhelyezése és az eszköz szerkezete szintén szerepet játszik az extrém körülmények elleni védelemben. A hidegre vagy hőre érzékeny elemeket közelebb helyezik az eszköz központjához, vagy szigetelőanyagokkal védik őket.
A legalacsonyabb hőmérséklet a világűrben
Az Univerzum leghidegebb ismert helye a Bumeráng-köd. A Földtől 5000 fényévre található a Kentaur csillagképben. -272°C-os hőmérsékletével mindössze 1 fokkal melegebb az abszolút nulla foknál (minden hőmérséklet alsó határa). Még az Ősrobbanásból származó -270°C-os háttérsugárzás is melegebb ennél a ködnél. Ez az egyetlen felfedezett objektum, amelynek hőmérséklete alacsonyabb a háttérsugárzásnál.
A Bumeráng-köd egy fiatal planetáris köd, amelynek közepén egy haldokló vörös óriás található. Ez a csillag valaha hasonlított a mi Napunkhoz, de aztán lassan kialvó fehér törpévé alakult, körülötte egy protoplanetáris köddel – két szimmetrikus „szárnnyal”, amelyeket a csillagból kilökődő anyag alkot.
A köd központi csillaga rohamosan veszít a tömegéből. Az elmúlt 1500 év alatt másfélszeres naptömeget veszített. Az összeomlás során a csillag 1-2 plazmaáramlatot kezd kibocsátani a külső rétegeiből. Ha a kilökődés elég gyors, az anyag hőenergiája mozgási energiává alakul, és a gáz tágulni kezd. A Bumeráng-köd esetében a csillagszél (a központi csillagból kiáramló gáz) hatalmas, 164 km/s sebességgel terjed.
A gáz gyors tágulása következtében a köd hőmérséklete rendkívül alacsonyra süllyed. Ez az adiabatikus hűtés hatásával magyarázható, amikor a gáz a környezettel való hőcsere nélkül tágul.
Hőmérséklet a Naprendszer bolygóin
Minél távolabb van egy bolygó a Naptól, annál hidegebb. Kivételt képez a Vénusz, amely a legforróbb bolygó a rendszerünkben. Sűrű légköre erős üvegházhatást hoz létre, mivel a szén-dioxid megreked a légkörben, és sűrű hőréteget képez a bolygó körül.
A Naprendszer bolygóinak átlaghőmérséklete:
A BEJEGYZÉS A HIRDETÉS ALATTI GOMBBAL FOLYTATÓDIK
