Чому сонце не зігріває космос, так само як Землю

Виникає питання, чому сонце не нагріває космічний простір, так само як і Землю. Це явище пояснила інженер-теплотехнік з NASA Елізабет Абель.

Чому на Землі тепло, а в космосі холодно

Сонце – це по суті куля газу та вогню, каже Абель. У самому серці небесного світила панує температура приблизно 15 мільйонів градусів за Цельсієм, а на його поверхні – понад 5 з половиною тисяч. Тим часом температура космосу коливається в межах 270 градусів з позначкою мінус.

Як це може бути

Інженерка пояснила, тепло рухається по космосу у вигляді випромінювання – інфрачервоної хвилі енергії, яка мігрує від нагрітих предметів до більш прохолодних. Хвилі випромінювання контактують з молекулами та нагрівають їх.

Нагрівання Землі

• Саме так тепло від Сонця надходить до Землі і поширюється трьома методами: випромінюванням провідністю та конвекцією.
• Спочатку сонячні промені нагрівають молекули в атмосфері, потім відбувається ланцюгова реакція, коли нагріті частинки врізаються у своїх та передають їм цю додаткову енергію.
• Ось чому повітря тепле навіть у затінку.

Сонечне тепло поширюється завдяки молекулам в атмосфері / Фото unsplash

Що не так з космосом

Але в космосі молекули газу дуже маленькі і розташовані вони далеко одна від одної, через це не можуть контактувати. Тому навіть коли інфрачервоні хвилі сонця нагрівають їх, передача цього тепла за допомогою провідності неможлива. Те саме з конвекцією. Ця форма передачі тепла відбувається лише за наявності сили тяжіння, а в невагомому середовищі не діє.

Зауважимо, що у 2022 році відбудеться перша українська місія на Місяць. Її офіційним партнером став бренд Nemiroff. Він у співпраці з компанією Spacebit відправлять на супутник Землі техніку, яка збиратиме наукові дані. Для України цей проєкт надзвичайно важливий, адже він дозволить відновити репутацію привілейованої космічної держави на світовій арені, дасть поштовх до розвитку українських комерційних космічних проєктів, а також сприятиме популяризації космічної тематики серед українців.

Цікаві факти про сонячну енергію

• Сонячна енергія не продукує забрудників і є однією з найчистіших джерел енергії.
• Хоча Сонце розташоване на відстані майже 150 мільйонів кілометрів від Землі, промені світла проходять цю відстань менш ніж за 10 хвилин.
• Зелені рослини шляхом фотосинтезу перетворюють сонячну енергію в хімічну, яка створює біомасу – основу викопного пального.
• Сонячна енергія придатна для виробництва питної води. Можна очищувати стічні води без застосування електрики та хімікатів.
• Широкі світлові промені з допомогою дзеркал або лінз можна сфокусувати у вузькі промені для одержання концентрованої сонячної енергії.
• Сонячна енергія використовується з VI століття до нашої ери. Вигнуті дзеркала з блискучого металу використовувалися для фокусування сонячних променів з метою розпалювання вогню. Вони називались yang-suis – сонячні запальники, або ж палючі дзеркала.

Якщо Сонце нагріває Землю, чому космос такий холодний: у науки є відповідь

Дослідники кажуть, що фокус полягає в самому характері нагрівання за допомогою сонячних променів.

Наука звикла до вивчення глобальних питань, таких як пошук позаземного розуму, придатних для життя екзопланет тощо. Але в той самий час, простіші питання залишаються без належної уваги, пише IFLScience.

Наприклад, нещодавно користувачі в мережі задалися питанням, якщо Сонце настільки нагріває Землю та інші планети, чому тоді в космосі так холодно?

За словами вчених, спершу потрібно зазначити, що фонова температура в космосі в середньому 2,7 Кельвіна або -270,45 градусів за Цельсієм. По-друге, наше Сонце справді гаряче, хоча й цей факт може збити з пантелику.

У Фокус. Технології з’явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Річ у тім, що температура ядра Сонця сягає 15 млн градусів за Цельсієм, температура на поверхні (фотосфери) падає до 5500 °C. Водночас сонячна корона (зовнішня частина атмосфери Сонця) розігрівається в міру віддалення від фотосфери, досягаючи температури в 3,5 млн градусів за Цельсієм.

То чому ж космос залишається екстремально холодним? Такі питання з’являються через те, що люди інтуїтивно думають про Сонце, як про розпалене багаття, яке нагріває планети, як зефір на паличці. Але планети нагріваються іншим чином. Тепло, яке нагріває Землю — це не пряма теплова енергія Сонця, а результат сонячного випромінювання, яке випускає Сонце. Це довжини хвиль у всьому електромагнітному спектрі, включно з видимим світлом, яке взаємодіє з частинками на Землі.

Водночас у космічному вакуумі майже немає частинок, з якими можна взаємодіяти, інакше кажучи, у космосі бракує енергії для нагрівання за допомогою випромінювання. Але це не означає, що до Сонця можна відправити космічний корабель і розраховувати на те, що він не згорить. Якщо поставити будь-яку матерію на шляху у сонячного випромінювання, вона почне нагріватися.

Наприклад, за максимального наближення до Сонця сонячні щити зонда NASA Parker зіткнуться з температурою 1400°C, водночас зберігаючи температуру корисного навантаження апарата на рівні кімнатної. Таке можливо, тому що апарат пролітає через сонячну корону з неймовірною швидкістю в 692 000 км/год.

Нагадаємо, вчені розповіли, скільки разів Сонце оберталося навколо центру Чумацького Шляху. Насправді відповідь на це питання не така проста, як може здатися. Але ми беремо активну участь у неймовірній подорожі.

• Читайте нас у:
• Читайте у Telegram
• Читайте у Facebook
• Читайте у Twitter

• Теги:
• космос
• земля
• сонце

• Поширити:
• відправити у Telegram
• поділитись у Facebook
• твітнути
• відправити у Viber
• відправити у Whatsapp
• відправити у Messenger