太阳辐射能够抵达地球,成为地球热量的重要来源,地球和太阳之间,又为何冷到不行呢?
地球被“大火球”照耀
热量传递宇宙当中绝大部分的光热都是从恒星获取而来,而恒星又是通过内部氢元素参与的核聚变,促使光热的产生。
根据恒星的质量和体积的大小,自身产生的光热影响的范围也不同。
比如,太阳的质量占据太阳系的99%,散发热量的高能粒子最远能够抵达海王星附近的柯伊伯带。
高能粒子喷射
这些高能粒子汇聚起来,形成几万度的高温屏障,隔绝了来自宇宙的大部分辐射,为太阳系创造了一个舒适的生存空间。
但是真空本身不能传递热量,那地球热量又是怎么产生的呢?
其实太阳传递热量的方式主要是通过热辐射进行的,热辐射属于内部核聚变产生的一种电磁波,无需任何介质,不受真空环境的影响。
根据现有理论,一切高于绝对零度的物体都在散射热辐射,物体的温度越高,散射的热辐射也就越强。
热辐射无处不在
地球在接收到太阳的辐射之后,首先在大气层当中被消减,只有少部分辐射能够进入到地面。
由于不同物质的分子活跃性不同,它们各自所能接收到热辐射之后产生的热量也有所差异。
比如同样重量的木头和铁块,在同一地点进行光照实验,最后铁块的温度肯定要高于木块的。
就连远在边缘的海王星也能接收到太阳的热辐射,产生一定的温度,这使得它表面的温度在零下210摄氏度左右。
海王星
太阳的热辐射似乎无处不在,但是为何一直被太阳“照射”的太空,反而更加冰冷呢?
寒冷的真空宇宙的温度是一个非常奇妙的存在,它高至十亿摄氏度且无上限,最低只有绝对零度(零下273.15摄氏度)。
在绝对零度的条件下,物体的分子不再运动,所以没有比绝对零度更低的温度存在,而且绝对零度也只存在理论上,目前宇宙当中没有发现绝对零度的存在。
化学分子运动
太空的温度要比绝对零度高上一些,在零下270摄氏度左右,它内部分子的活跃程度可以说比“树懒还要懒”。
这里可能有人会问,太空不是属于真空环境吗?真空一无所有,哪里来的内部分子说法?
此时也就意味着温度没有了意义,为何天文学家还能测出太空的温度?
真空温度的出现其实,太空环境中还散布着许多远古时期遗留下来的尘埃。
绚烂的宇宙,尘埃隐匿其中
这些尘埃一部分是宇宙大爆炸时期残留下来的,另一部分属于宇宙事件发生之后,星体内部的物质发生巨变,散播到宇宙空间当中。
比如伽马射线暴,理论上是恒星死亡之后,内部无法承受重量导致坍塌爆炸,爆发出比自身还强万倍的光热。
伽马射线暴是人类已知的最强天体事件,本身持续的时间只有十几秒,最多也只有几分钟,但是这个宇宙事件产生的威力却是恐怖的。
比十亿个太阳还要亮的伽马射线
如果在未来太阳枯竭,并在最后一刻爆发了伽马射线暴,整个太阳系都将被吞没,甚至有可能影响到1光年之外的奥尔特星云。
伽马射线暴之后,恒星内部堆积的各种元素被释放了出来,飘在太空当中,有的参与行星演化,成为行星的一部分,有的则是无法寻找到归宿,一直“飘荡”。
伽马射线爆
此前,这些元素一直处在恒星内部,经受高温的百般打磨,本身的分子活跃程度并不高,它们散播在太空当中,能够提供的温度只有3摄氏度左右。
这样就很好地解释了为何太空当中存在着温度,但是却无比寒冷。
寂静又寒冷彻骨的宇宙
这些“尘埃”看不见也摸不着,人们利用肉眼自然没有办法观测到,所以很多人都认为太空的特点就是“空”。
如果真的要放眼宇宙来看,所有的星球都是宇宙当中的尘埃,它们也成为宇宙温度的组成部分。
不过所谓的尘埃终究只是宇宙当中的一小部分,真正占据宇宙的“大头”,给太空提供热量的,还是暗物质。
暗物质吸热天文学家通过万有引力、天体运动、宇宙电磁波等等观测手段,都表明了暗物质的在理论当中存在的可能性。
暗物质的原子由强相互力连接,本身的结构稳定,基本不与任何物质发生反应,在穿过人体的时候,人类无法感知到暗物质的存在。
以目前的技术手段,无法探测到暗物质存在,不过天文界普遍认为,暗物质在宇宙当中的含量占据了大部分。
这些暗物质分布在宇宙的各个角落,无影无踪,成了太空温度的重要组成部分。
由于本身的稳定性,暗物质的分子也具有惰性,意味着它接收的热量辐射甚至比“尘埃”们还低。
暗物质构想
它在尘埃之间构筑起“桥梁”的作用,使得真空不再是纯净的环境,它们之间还可以实现微量的温度传递。
在探求暗物质的道路上,天文学家在宇宙当中发现这样一种情况,在某一大片区域当中几乎没有任何星系,整个区域就像是漆黑不见底的“无底洞一般。”
散布在周围的星球像是有意地避开这片区域一般。
被孤立的空间
这种区域的直径甚至能达到十几光年,当中只有寥寥无几的行星,不见一颗恒星,如果人类处于其中,将在漆黑的环境结束文明。
这里既不是黑洞也不是“无底洞”,而是被天文学家称作是暗域的空间。
暗域空间
可能有人会说,所谓暗域不过是星体之间分布得太过稀疏罢了,没有什么稀奇的。
但天文学家们更希望用科学的解释去替代人类的想象,但是人类对暗域的研究实在有限,只能用现有的知识去做科学的推断。
暗域的出现很有可能与暗物质的具象化有关,暗物质在堆积起来之形成一处高密度的区域,然后将当中的星体全部排除在外。
由于暗物质本身看不见,就算堆积的密度再大,人类所看到的不过是太空漆黑的背景而已。
宇宙最冷之处目前为止,人类发现最冷的地方,位于银河系当中的一处星云上,天文学家通过星云的外形特征,将它命名为回力棒星云。
回力棒星云
回力棒星云的温度比真空还要低,达到了惊人的零下272摄氏度,已经趋近于绝对零度。
不知名的原因导致星云当中的质量正在快速丢失,它本身有无法纳入宇宙的物质尘埃,缺少了能够接收热辐射的分子,回力棒星云的温度只会越来越低。
当中的物质不可能全部丢失,它会留下一小部分维持基本形状,将温度长期保持在绝对零度“附近”。
等到回力棒星云死去之后,结构散失,大量的宇宙物质侵入到其中,回力棒星云将不再能保持现有的温度。
回力棒星云:我凉了
不过,这将会是一个漫长的过程。
相信在宇宙的深处,还存在一个比回力棒星云还冷的地方,需要的是人类锲而不舍的探索精神。