نحن نعلم أنه لا يوجد أكسجين في الفضاء ولا يمكننا التنفس. يتساءل الكثير من الناس ما هو درجة الحرارة في الفضاء. تعتبر درجة حرارة الفضاء موضوعًا صعبًا نظرًا لوجود العديد من العوامل التي يجب مراعاتها من أجل فهم الطاقات الحقيقية الموجودة.
ومع ذلك ، سنحاول أن نخبرك ما هي درجة الحرارة في الفضاء ، وكيف يتم معرفتها ومدى أهمية معرفتها.
درجة الحرارة في الفضاء
بشكل عام ، يُفترض أن يكون الفضاء الخارجي فارغًا وخالٍ من الهواء ، مما يعني أن متوسط درجة الحرارة فيها -270,45 درجة مئوية. تُعرف درجة الحرارة هذه بدرجة حرارة الجسم الأسود أو درجة حرارة توازن بلانك ، وهي أبرد درجة حرارة يمكن بلوغها في الكون.
ومع ذلك ، هناك العديد من المناطق الأكثر سخونة في الفضاء ، مثل مراكز المجرات والثقوب السوداء والنجوم ، حيث يمكن أن تتجاوز درجات الحرارة 10 درجة مئوية. هذا بسبب إطلاق كمية كبيرة من الطاقة على شكل أشعة فوق بنفسجية وأشعة تحت الحمراء. علاوة على ذلك ، ستختلف درجات الحرارة هذه اعتمادًا على المسافة من الأرض ، حيث تكون درجات الحرارة على القمر أو بالقرب منه أعلى قليلاً ، حيث تصل إلى 000 درجة مئوية في بيئة Eugene Shoemaker.
في نهاية المطاف، تختلف درجة الحرارة في الفضاء بشكل كبير حسب الموقع ، من -270,45 درجة مئوية إلى 10 درجة مئوية أو أكثر. وهذا يجعل دراسة علم الفلك تخصصًا مثيرًا للاهتمام للغاية نظرًا للعدد الهائل من المتغيرات التي يجب أخذها في الاعتبار عند تحليل علم الفلك، فضلاً عن الظواهر الأخرى المتعلقة بالكون. بالإضافة إلى ذلك، فهم درجة الحرارة في الفضاء وهذا الأمر له أيضًا آثار على كيفية قياس المناخ من الفضاء، وهو أمر بالغ الأهمية في سياق تغير المناخ الحالي.
لماذا الفضاء بارد جدا؟
الفضاء هو فراغ بارد. هذا يرجع أساسًا إلى حقيقة أن هناك القليل جدًا من المادة والطاقة في الفضاء ، وأن الأجسام الساخنة لها مساحة سطح أكبر لإشعاع الطاقة من الأجسام الصغيرة. نتيجة ل، تفقد الأجسام في الفضاء الحرارة بشكل أسرع من الأشياء الموجودة على الأرض، لذلك يتم تبريد البيئة بشكل أسرع.
طريقة أخرى لتبريد الفضاء هي من خلال الغاز بين النجوم. هذه الغازات لها درجة حرارة ثابتة تتراوح بين -265 درجة مئوية و -270 درجة مئوية تقريبًا، وهي درجة حرارة منخفضة للغاية على مقياس درجة حرارة الأرض. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي هذه الغازات على جسيمات دون ذرية تتفاعل مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى نشر الحرارة بين الوسائط النجمية المختلفة. ولذلك فإن تبادل الطاقة بين الأجسام الفضائية والغاز بين النجوم يؤثر على درجة الحرارة العالمية، مما يجعلها باردة للغاية. ترتبط هذه الديناميكية بكيفية اختلاف الرطوبة مع درجة الحرارة في الفضاء، وهو الجانب الذي يمكننا استكشافه بعمق أكبر في مقالات أخرى ذات صلة مثل تلك الموجودة على الرطوبة ودرجة الحرارة.
ما هي درجة الحرارة في الفضاء الخارجي؟
في الفضاء الخارجي ، تكون درجة الحرارة شديدة البرودة. اعتمادًا على المسافة من الشمس إلى أجزاء مختلفة من الكون ، يمكن أن يختلف نطاق درجة الحرارة من -270 درجة مئوية إلى + 270 درجة مئوية. إذا كانت المسافة من الشمس كبيرة جدًا ، يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 0 درجة مئوية تقريبًا ، مما يعني أنه لا توجد طاقة حرارية. هذا يسمى فراغ الفضاء الخارجي وهو أحد السمات الرئيسية للفضاء الخارجي.
ومع ذلك ، هناك بعض الأماكن في الكون قريبة جدًا من الشمس حيث تكون درجة الحرارة المحيطة أعلى من ذلك بكثير. على سبيل المثال ، في جوار النجوم الضخمة ، مثل النجوم العملاقة الحمراء ، يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 3000 درجة مئوية ؛ ومع ذلك، فإن متوسط درجة الحرارة في الفضاء الخارجي أقل عمومًا، أقل من -100 درجة مئوية، وهي درجة حرارة باردة للغاية بحيث لا يمكن للحياة البشرية أن تتكاثر فيها. وهذا يسلط الضوء على أهمية معرفة كيفية ارتباط درجات الحرارة المختلفة في الكون ببعضها البعض وتأثيرها على البحث عن كواكب جديدة، كما هو موضح في المقال حول درجة حرارة الكواكب الجديدة.
أين هو أبرد مكان في الكون؟
أبرد مكان في الكون هو ما نعرفه بالخلفية الكونية الميكروية. هذا الإشعاع من الفضاء بين النجوم هو أبرد ضوء في الكون بأسره. هذه هي أدنى درجة حرارة تم اكتشافها على الإطلاق ، حيث تبلغ حوالي -270,45 درجة مئوية.
من ناحية أخرى ، هناك بعض الأجسام التي ، وفقًا للقياسات المختلفة ، تظل أكثر برودة من الخلفية الكونية الميكروية ، مثل منطقة سديم بوميرانج ، التي تبعد حوالي 5.000 سنة ضوئية ، في كوكبة القنطور. تم التعرف على السحابة على أنها أبرد منطقة في الكون المعروف ، حيث وصلت درجة حرارة -272,3 درجة مئوية.. بالإضافة إلى ذلك، هناك نجوم نيوترونية تصل درجة حرارتها المتوسطة إلى نحو -265 درجة مئوية. إن فهم هذه درجات الحرارة أمر ضروري لأولئك الذين يدرسون علم الفلك، وخاصة في سياق الظواهر المتطرفة، مثل جو نبتون.
أهمية معرفة درجة الحرارة في الفضاء
لقد رأينا بالفعل أن درجة الحرارة في الفضاء ليست موحدة ، ومعرفة تباينها أمر أساسي لفهم العمليات الفيزيائية التي تحدث فيه. ظواهر مختلفة مثل تكوّن النجوم والمجرات ، يعتمدون إلى حد كبير على كيفية توزيع الطاقة الحرارية في مناطق مختلفة. على سبيل المثال، تتعرض سحب الغاز والغبار بين النجوم التي تؤدي إلى ظهور النجوم الجديدة لتغيرات في درجة الحرارة تؤثر على انهيارها وتطورها، مما يؤثر بشكل مباشر على دورة حياة النجوم.
بالإضافة إلى ذلك ، تواجه المركبات الفضائية والأقمار الصناعية والمعدات التي نرسلها إلى الفضاء تحديات شديدة بسبب التغيرات في درجات الحرارة. يجب تصميم المكونات الإلكترونية والألواح الشمسية والأنظمة الأخرى لتحمل كل من البرودة الشديدة من الفضاء العميق مثل الحرارة الناتجة عن الإشعاع الشمسي المباشر. إن فهم درجة حرارة الفضاء يسمح لنا بتطوير تقنيات أكثر قوة وموثوقية لاستكشاف الفضاء والاتصالات، مما يشكل تحديًا مماثلًا لتحدي قياس درجة الحرارة على الأرض، وهو أمر تتم دراسته أيضًا في سياق الظواهر المناخية على السطح، كما ورد في المقال. موازين الحرارة في الشارع.
كما أن الأبحاث المتعلقة بدرجة حرارة الفضاء لها آثار على البحث عن الحياة خارج الأرض. عند دراسة الكواكب الخارجية، وهي الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى غير الشمس، تعتبر درجة الحرارة عاملاً حاسماً في تحديد ما إذا كانت قادرة على استضافة الماء السائل على سطحها. وعلاوة على ذلك، في سياق أوسع، فإن فهم الإشعاع الشمسي في الفضاء يقدم معلومات قيمة حول تغير المناخ وقياساته من الفضاء.
كيف تؤثر درجة الحرارة على الظواهر الفلكية
تلعب درجة الحرارة دورًا رئيسيًا في العديد من الظواهر الفلكية. هذا لأن كل مادة في الكون تحتوي على حرارة. لذلك ، تؤثر درجة الحرارة على الطريقة التي تتصرف بها الغازات والجسيمات وموجات الطاقة. على سبيل المثال، ينتقل الإشعاع الكهرومغناطيسي عبر الوسط النجمي بسرعات مختلفة حسب درجة حرارته. هناك أيضًا أنواع مختلفة من النجوم ذات درجات حرارة سطح مختلفة. تحدث العديد من الظواهر الجوية بسبب الاختلافات في درجات الحرارة بين قشرة الأرض والغلاف الجوي. على سبيل المثال ، تتكون السحب عندما يرتفع الهواء الدافئ من سطح الأرض.
في الفضاء بين النجوم ، تؤدي درجات الحرارة المنخفضة للغاية إلى تكوين الغبار بين النجمي والغاز الجزيئي. كما تؤثر درجة حرارة السديم على مظهره ، مثل لمعانه ولونه وشكله. أخيرًا ، تعتبر درجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية لتدفق الطاقة في المجرات ، بما في ذلك وجود المستعرات الأعظمية والثقوب السوداء والنجوم الضخمة وتكوين النجوم.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن درجة الحرارة في الفضاء وأهميتها.