物体表面温度与环境温度一样吗(太阳表面温度5500度，地球都能晒热，为何日地间的太空是冰冷的？)

Posted 2023-06-02

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物体表面温度与环境温度一样吗(太阳表面温度5500度，地球都能晒热，为何日地间的太空是冰冷的？)

一说到太空，大家肯定会联想到冰冷、孤寂。

让人疑惑的是，明明太阳的温度足足有着5500摄氏度，地球在太阳的辐射下，温度节节攀升，夏天的时候甚至高达40多摄氏度。

太阳是个大火球

可为何日地之间的太空是冰冷的？

为何冰冷

人们生活当中，温度是衡量物体冷热程度的一个量。

化学上，温度的高低和分子活动的剧烈程度有关，分子越活跃，物体的温度也就越高。

0摄氏度是分子活动的一个临界点，临界点之下的分子转为“惰性运动”。

三种形态物质中的分子

如果分子完全停止运动，也就是我们常说的绝对零度（零下273.15摄氏度）。

这个温度只存在于理论当中，也是温度的下限值。

其原因在于，在宇宙当中，所有的物体都在运动，没有绝对静止的存在。

因此，分子完全停止运动是不可能的，它们多多少少都会动一下，也就意味着有一定的热量。

既然温度有下限，那么有没有一个上限呢？

可能没有，据天文学家猜测，宇宙大爆炸的奇点温度没有上限，这也就意味着我们生活的宇宙，不存在温度上限。

宇宙奇点与宇宙大爆炸

也许有，只是人们没有发现而已。

回到话题，我们对于温度的定义，所有的前提都是建立在有分子的情况下。

而太阳和地球之间的太空无比空旷，几乎没有物体存在，无法很好地接收到太阳散射出的能量，自然就冷得不行。

太空温度

但这并不是说太空就一无所有，除了某些太空垃圾之外，还有大量的宇宙尘埃存在。

如果太空当中真的一无所有，从理论上来讲也没有分子，温度应该为绝对零度。

但实际上，有天文学家测量过，太空的温度大约为零下270摄氏度。

而这多出来的2度，正是因为太空尘埃的存在。

这些尘埃一部分是宇宙大爆炸初期遗留下来的，另一部分是超新星爆炸产生的，由于未能受到星球的引力影响，在太空中漫无目的的飘荡。

超新星爆炸

它们的颗粒很小，人们无法用肉眼直接观察。

并且这些微弱的分子不活跃，吸收热量的本领很差，即使长时间接受太阳的辐射，也不会产生多少热量。

要知道，这些尘埃都是在宇宙大爆炸或者超新星爆炸中诞生，经历过几万亿甚至更高温度的洗礼，太阳的温度相形见绌。

宇宙尘埃

太空的温度也是由此而来，天文学家猜测，在未来，太空的温度还会进一步降低。

从当初宇宙大爆炸到今天，太空的温度就一直在降，这是一种趋势。

太空温度会无限趋近于绝对零度，但不会达到绝对零度，就像是数学上的反比例函数，无限趋近于对称轴，但永远不会相交。

看到这里，不少小伙伴可能会有这样一个疑问，恒星光热影响的范围有限，那么在恒星影响不到的宇宙深处的太空，温度又是怎样的呢？会是绝对零度吗？

可以肯定的是，这些地方的温度比恒星光热范围内的太空温度要低，但不是绝对零度。

我们都知道，热量具有传导性，紧密相连的分子之间，会相互传递热量。

热传导示意图

从恒星处传来的热量是这些地方保持温度的原因之一，另外一点在于，宇宙大爆炸时期，残留在尘埃当中的温度永远不会冷却。

其原因，与奇点无限高的温度有关，如果研究透彻，有利于帮助人类揭开宇宙大爆炸和温度上限之谜。

晒热的地球

太空的环境是如此恶劣，即使我们的邻居月球，表面的温度也不适合人类生存，可为何处在同一位置的地球却成为了人类的天堂？

首先，这与地球处在太阳系的宜居带有关。

宜居带是指，在一个恒星系统当中，水能够以液态形式存在的区域，也是发现生命存在可能性最高的地区。

如果太远，行星上的液态水会转化为固态，不适合生物获取水源，如果太近，水全部蒸发，更不可能形成生命。

位于太阳系宜居带的行星一共有三个：地球、木星、火星。

宜居带中的三颗行星

而地球的位置又恰好在宜居带的最宜居位置，我们能够生活在这样的星球上无比幸运。

不仅如此，地球上还有浓密的大气层，帮助我们隔绝大部分的光热，当阳光抵达地面的时候，我们会感觉到非常的舒适。

到了夜晚，由于没有太阳的辐射，大气又将白天的光热反射到地面，起到保温作用。

要是没有大气，地球正阳面的温度可能高达200多摄氏度，而背阳面的温度低至零下100多摄氏度。

但是大气并不能永久存在，天文学家猜测，地球的大气将在几亿年后逃逸到太空当中，届时地球将变成另类火星。

地球大气层

大家也不必太过焦虑，到时候人类究竟是否还在地球都是一个未知数。

让人好奇的是，宇宙当中一切都是冰冷的，但为何只有恒星是热的？

太阳的温度

恒星光热的主要来源，是它内部的核聚变产生的。

核聚变原理

在早期的时候，某些氢元素和重金属元素汇聚到一起，形成了最初的恒星。

由于各种物质挤压在一起，产生了一个高温高压的环境，促使核聚变反应的发生，于是就有了光和热。

根据恒星光热和质量的不同，种类也有差异。

太阳属于黄矮星，是恒星当中的中下等存在，老年的时候会膨胀为红巨星，其光球层能够将火星的运行轨迹淹没。

恒星的演变

太阳死亡之后，变成一颗白矮星，散发最后的光和热，并且在200亿年后，彻底失去热量成为一颗黑矮星。

比太阳更恐怖的是中子星（恒星的一个种类），它的表面的温度是太阳的一万倍，核心温度能够达到60亿摄氏度，总体质量远超太阳，但体积却不及太阳。

中子星的重力非常大，如果一个成年男子不慎从太空掉入中子星，产生的威力相当于2亿吨核爆。

中子星与黑洞

中子星死亡后，很大概率变为黑洞，成为宇宙当中最可怕的天体。

另外一种可怕的恒星是大于太阳1.4倍的白矮星，由于各种原因，爆炸之后产生超新星，瞬间释放出几十万亿的高温。

当然，太阳是不可能形成超新星爆炸的，因为它的质量无法达到爆炸的标准。

超新星爆炸（右）

超新星爆炸出的物质会在太空当中飘荡，成为行星的必要组成部分，其中包括金元素等各种贵金属。

如果人类有能力开采其他行星的金元素，也许黄金就不再是保值的手段。

不管是中子星还是超新星爆炸，产生的温度都是太阳难以企及的，它们的光热能够传递到更远的宇宙空间去。

宇宙空间

也许在它们的影响范围，就诞生了一颗类似于地球的行星，无尽的光热滋养着一个个外星文明。

只要我们不懈探索，就一定能揭开宇宙的神秘面纱。