太空的温度是多少?

太空是一个极其广阔和神秘的地方,其中最引人注目的特点之一就是其极低的温度。然而,太空中的温度并不是固定的,而是受到多个因素的影响。让我们来一起探索一下太空的温度,并了解一些与它相关的有趣事实。

首先,需要明确一点,太空是真空状态,没有空气或其他物质来传导、对流或辐射热量。这意味着在太空中,热量无法直接通过传导或对流方式传递出去,只能通过辐射的方式散发出去。因此,太空中的温度主要取决于相对于辐射背景的物体的热量收支平衡。

在日间,当太阳照射到物体表面时,它会吸收太阳辐射并转化为热量。然而,由于太空的低密度和缺乏传导介质,物体的热量无法传递给周围的环境。结果,物体会迅速变热,温度可以达到数百摄氏度以上。这就是为什么在航天器的太阳面朝向外部的表面可能会非常炙热。

然而,当航天器或其他物体处于阴影中或夜晚来临时,它们将无法再吸收太阳辐射。在这种情况下,物体开始通过辐射散发热量。相比之下,太空的背景温度非常低,约为绝对零度(-273.15摄氏度)。因此,物体会逐渐散发热量,温度会迅速降低。

实际上,正是由于太空的极低温度,许多科学实验和观测设备需要特殊的保温措施来防止设备过热或过冷。例如,太空望远镜需要使用特殊的隔热层来保持其内部温度稳定,并避免与外界的极低温度接触。

此外,有趣的是,宇航员在太空行走时也要面对温度的挑战。虽然太空中的温度极低,但由于没有空气来传递热量,宇航员身上的热量无法有效散发,为了解决这个问题,他们穿着特殊的宇航服,其中内部有调节温度的系统,以保持身体温暖和舒适。

最后,需要注意的是,太空中的温度并不是均匀的,因为不同的物体和区域会有不同的热量收支。例如,星际空间中存在着大量的恒星和行星,它们自身会产生热量,并向周围散发能量。而在星际介质或星际云中,由于高度稀薄,温度非常低,可以接近绝对零度。




宇宙空间浩瀚无垠,如果未来有机会造访外太空,你需要裹上什么?地球上最冷的城市是俄罗斯的雅库茨克,全年平均气温低至零下50摄氏度,最低的时候零下70多度,虽然这看上来很极端,但是比起外太空,这算是小巫见大巫了。

从根本上来说,外太空是没有温度的,因为热是物体内所有分子的总动能,本质上,温度是物体的评论热量,但是要知道太空中物质的密度相当之低,物质密度低至每立方米一个原子,而相比之下,每立方米地球大气中含有10∧21个原子。鉴于如此之少的粒子,测量真空的温度没有意义,尽管如此,科学家还是会尝试测定外太空的温度。

宇宙中最低的温度被定义为绝对零度,为零下273.15摄氏度,当然这个只是理论上的值,实际上只可能无限接近而不可能达到。人类的存在依赖于太阳为地球提供源源不断的热量供应和能量供应,倘若太阳有一天消失了,那么就是地球的末日到来之时,可是令人不解的是,太阳的热能如此强大,为何外太空是一片寒冷,而且明明太阳先经过外太空后到达地球,可是为什么地球的温度高于外太空?这个问题其实可以理解为外太空留不住热量,虽然太阳经过,但是由于缺少物质,热量无法被吸收。

宇宙起源于大爆炸,大爆炸之后的宇宙微波背景辐射的温度正在慢慢降低,目前相当于2.73K的黑体辐射,一般称为3K微波背景辐射,也就是说零下270摄氏度左右。而人类目前的载人航天,还只是在地球附近的外太空活动,这一部分的温度很低,虽然没有微波背景辐射温度那么低,不过也可低至零下200摄氏度。在没有太阳直射的太空之中,如果我们把一只温度计带到外太空,那么温度计就会以热辐射的形式慢慢散发热量,它的温度将会不断降低,直到它达到约2.73K,这就是宇宙微波背景辐射的温度。但是如果是在有太阳直射的宇宙空间,那么温度将会非常高,这个在月球上就有所体现了,月球的向阳面温度往往可以达到零上一百多摄氏度,而而背阳面温度则低至零下一百度摄氏度。幸亏地球上有大气层的防护,得以使大部分的太阳辐射被阻挡,要不然地球将会变成一个火炉。

总的来说呢,宇宙微波背景辐射是宇宙史上最猛烈的爆炸的热残余。而来自于此的光子今天仍在宇宙中弥漫,造成轻微的无线电干扰并加热太空温度计,所以呢,我们可以说,宇宙空间的平均温度是2.73K。




说到太空中的温度,这可有点意思。在太空中,由于没有大气层的保护,温度有些极端。以国际空间站为例,它的向阳面可以达到121摄氏度,而它的背阴面则会跌到零下157摄氏度。

但请注意,以上所说的温度指的只是空间站表面的温度,并不是太空中的温度。温度的本质是物体分子运动的平均动能,是大量分子的集体表现,具有统计意义。而在太空中,近乎真空,在1立方米的空间里可能都找不到一个分子,此时,温度是没有意义的。

那这个问题就无解了吗?不一定。如果有一个理想的温度计放在太空中,它会显示多少温度呢?在进入太空的那一刻,温度计的度数会开始不断下降,最终会停在3K左右(约零下270摄氏度),这是宇宙微波背景辐射的温度,是宇宙大爆炸的余晖。

太空中的温度同时也变化很大,比如定点在L2的空间望远镜,向阳面和背阳面的温度差是非常大的,你看看月球向阳面和背阳面的温差就知道了,即便在太空中背景温度很低,如果在有恒星光照的地方,且距离合适,依然可以创造高温环境。这一点也决定了空间望远镜、宇宙飞船的制造不仅要考虑超低温环境,也需要考虑高温环境工作,这一点在月球上非常明显。在上百度的温差下,月球探测器几乎被折腾惨了,因此能够坚持下去的没有几个,由此看出,阿波罗登月依然在那个年代达到了很高的技术水平。




谢谢邀请!温度无处不在,空间不同温度有别!绝对零度相当于零下273.15摄氏度,这是一个逼近而不能达到的最低温度!零下260摄氏度星际尘埃温度!4000摄氏度太阳黑子温度!太阳日冕100万摄氏度!人类所能产生的最高温度510000000摄氏度比太阳中心热30倍!

1000000000℃(10亿摄氏度)及以上 宇宙大爆炸

宇宙大爆炸那一刻,温度达到无穷大;宇宙大爆炸后10负44次方秒,温度约为1亿亿亿亿度;宇宙大爆炸后10负36次方秒,宇宙温度继续下降,当时的温度约为10000亿亿亿度;宇宙大爆炸后10负32次方秒,温度约为1亿亿亿度;宇宙大爆炸10负12次方秒后,温度达到1亿亿度;宇宙大爆炸后10负6次方秒,温度达到10000亿度;宇宙大爆炸后10负4次方秒,温度达到1000亿度,这也是超新星爆发时其星核的温度;宇宙大爆炸后1秒,温度降低到约为100亿度;在大爆炸后的大约3秒,温度降到了10亿度,这也是最热的恒星内部的温度。

“宇宙大爆炸”时产生的温度上限——就是最后某一粒子存在的最高温度“Tmax”,也知道了宇宙的温度范围——就是从“绝对零度”到“最后某一粒子存在的最高温度‘Tmax’”。宇宙中最冷的物质是气体云,它们存在于恒星与星系之间。但是它们的温度在绝对零度之上,这是由于宇宙最早期残留辐射光线加热形成的。这些残留辐射光线叫做宇宙微波背景辐射 (CMB),是在宇宙大爆炸发生之后38万年由宇宙热等离子喷射形成的,宇宙大爆炸发生于137亿年前。但随着宇宙的逐渐膨胀,包含宇宙微波背景辐射在内的电磁波伸展形成更长的波长和更低的能量,并逐渐减少了这种辐射光线的温度。目前,宇宙微波背景辐射的温度为零下270.3摄氏度。近期,由印度校际天文及天体物理学中心的拉赫胡纳森・勒杜克斯领导的研究小组已测量出110亿年前宇宙微波背景辐射的温度。他们发现110亿年前宇宙早期的温度为零下263.85摄氏度,在其他方向上有0.7摄氏度的偏差。巴黎天文物理研究院帕特里克・佩蒂琼斯称,研究人员研究认为,宇宙大爆炸时期的温度应当在零下263.7摄氏度。




这个问题估计大家都有想过,按照常识来说,温度随着海拔的升高而降低,大约是每升高1千米,降低6摄氏度。以此类推,到了太空,物体的温度应该超低才对。但是这只说中了一半,到了太空,物体反而有可能被“烫”坏了

此话怎讲?我们先来看一下什么是温度?

在日常生活中,我们对温度的理解更多是在体表的感受上。比如开水很烫,我们不能用手去碰。可能除此之外,对温度就不会再去多想什么了。但是物理上对温度的定义就是比较清晰的了,温度是指物体分子的平均动能大小,也就是反应了分子热运动的激烈程度。所以说,温度和物质是离不开的,不能说温度可以脱离物质而存在。而我们在太空中,因为基本处于真空地带,没有物质何谈温度。有的仅仅是大爆炸38万年后遗留下的微波背景辐射,也就比绝对零度高3k。所以对于真空而言,是没有温度这个说法的。那么为什么开头,会说物体跑到太空中会被“烫”化呢?虽然随着海拔的升高,大气分子越来越疏,但是热辐射却在增强。对于那些在轨运行的卫星来说,每次从太阳面前经过时,它们的迎光面和背阴面,温差高达几百摄氏度。要是人在毫无防护措施下,暴露在太空中,还迎着阳光。先不讨论其他因素,光是热辐射就GG了

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页面更新:2024-05-23

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