Почему в космосе холодно, если Солнце горячее
Солнце находится на расстоянии около 150 миллионов километров от Земли, но мы можем чувствовать его тепло каждый день. Удивительно, как горящий объект издалека может излучать тепло на таком большом расстоянии.
Мы не говорим о температурах, которые едва регистрируют его присутствие. В 2019 году температура в Кувейте достигла 63 ° C под прямыми солнечными лучами. Если вы будете стоять при таких температурах в течение длительного периода, вы рискуете умереть от теплового удара.
Но больше всего озадачивает то, что космическое пространство остается холодным. Итак, почему пространство такое холодное, если Солнце такое жаркое?
Чтобы понять это удивительное явление, важно сначала распознать разницу между двумя терминами, которые часто используются взаимозаменяемо: тепло и температура.
Роль тепла и температуры
Проще говоря, тепло — это энергия, хранящаяся внутри объекта, в то время как тепло или холодность этого объекта измеряется температурой. Таким образом, когда тепло передается объекту, его температура повышается. И происходит снижение значения температуры, когда тепло извлекается из объекта.
Эта передача тепла может происходить через три режима: проводимость, конвекция и излучение.
Теплопередача через проводимость происходит в твердых телах. Когда твердые частицы нагреваются, они начинают вибрировать и сталкиваться друг с другом, передавая тепло при этом от более горячих частиц к более холодным.
Теплопередача через конвекцию — явление, наблюдаемое в жидкостях и газах. Этот режим теплопередачи также происходит на поверхности между твердыми телами и жидкостями.
Когда жидкость нагревается, молекулы поднимаются вверх и переносят тепловую энергию вместе с ними. Комнатный обогреватель — лучший пример, демонстрирующий конвективный теплообмен.
Когда обогреватель нагревает окружающий воздух, температура воздуха будет повышаться, и воздух поднимется до верха комнаты. Присутствующий сверху холодный воздух вынужден двигаться вниз и нагреваться, создавая конвекционный ток.
Передача тепла посредством излучения — это процесс, при котором объект выделяет тепло в форме света. Все материалы излучают некоторое количество тепловой энергии в зависимости от их температуры.
При комнатной температуре все объекты, включая нас, людей, излучают тепло в виде инфракрасных волн. Из-за излучения тепловизионные камеры могут обнаруживать объекты даже ночью.
Чем горячее объект, тем больше он будет излучать. Солнце является отличным примером теплового излучения, которое переносит тепло через солнечную систему.
Теперь, когда вы знаете разницу между теплом и температурой, мы очень близки к тому, чтобы ответить на вопрос, поставленный в заголовке этой статьи.
Теперь мы знаем, что температура может влиять только на материю. Однако в космосе недостаточно частиц, и это почти полный вакуум и бесконечное пространство.
Это означает, что передача тепла неэффективна. Невозможно передать тепло посредством проводимости или конвекции.
Излучение остается единственной возможностью.
Когда солнечное тепло в форме излучения падает на объект, атомы, составляющие объект, начинают поглощать энергию. Эта энергия начинает двигаться атомы вибрировать и заставлять их производить в процессе тепло.
Однако с этим явлением происходит нечто интересное. Поскольку нет возможности проводить тепло, температура объектов в пространстве будет оставаться неизменной в течение длительного времени.
Горячие предметы остаются горячими, а холодные остаются холодными.
Но когда солнечные лучи попадают в земную атмосферу, появляется много материи для возбуждения. Следовательно, мы чувствуем излучение солнца как тепло.
Это естественно вызывает вопрос: Что произойдет, если мы поместим что-то вне атмосферы Земли?
Космическое пространство может с легкостью заморозить или сжечь вас
Когда объект находится за пределами земной атмосферы и при прямом солнечном свете, она будет нагрета до около 120°C. Объекты вокруг Земли, и в космическом пространстве, которые не получают прямых солнечных лучей находятся в пределах 10°C.
Температура 10°C обусловлена нагревом некоторых молекул, покидающих земную атмосферу. Однако, если мы измерим температуру пустого пространства между небесными телами в космосе, это будет всего на 3 Кельвина выше абсолютного нуля.
Итак, главный вывод здесь заключается в том, что температуру Солнца можно почувствовать только в том случае, если есть материя, чтобы поглотить ее, в космосе почти нет материи, отсюда и холод.
Две стороны солнечного тепла
Мы знаем, что в затененных областях холодно. Лучшим примером является ночное время, когда температура снижается, так как в этой части Земли нет излучения.
Однако в космосе все немного по-другому. Да, объекты, которые скрыты от солнечного излучения, будут холоднее, чем пятна, которые получают солнечный свет, но разница довольно существенная.
Объект в космосе столкнется с двумя экстремальными температурами с двух сторон.
Давайте возьмем для примера Луну. Области, которые получают солнечный свет, нагреваются до 127°C, а темная сторона Луны будет при температуре замерзания -173°C.
Но почему земля не имеет таких же эффектов? Благодаря нашей атмосфере инфракрасные волны от солнца отражаются, и те, которые входят в атмосферу Земли, равномерно распределены.
Вот почему мы чувствуем постепенное изменение температуры, а не крайнюю жару или холод.
Другим примером, показывающим полярность температуры в космосе, является влияние солнца на солнечный зонд Parker. Солнечный зонд Parker — это программа НАСА, где зонд был отправлен в космос для изучения Солнца.
Солнечный зонд «Паркер»
В апреле 2019 года зонд находился всего в 15 миллионах миль от Солнца. Чтобы защитить себя, он использовал теплозащитный экран.
Температура теплового экрана, когда он был бомбардирован солнечным излучением, составляла 121°C, в то время как остальная часть зонда имела -150°C.
Космос — это лучший термос
Когда нагревать нечего, температура системы остается прежней. Это относится и к космосу. Солнечное излучение может проходить через него, но нет молекул или атомов, чтобы поглотить это тепло.
Даже когда скала нагревается выше 100°C излучением Солнца, пространство вокруг нее не будет поглощать никакой температуры по той же причине. Когда нет материи, передача температуры не происходит.
Следовательно, даже когда солнце излучает, пространство остается холодным как лед!
Источник
Солнечные лучи и земля
Земля нагревается от солнца. Но почему зимою у нас бывает холодно даже в солнечные дни? Всякий скажет, отчего у нас летом теплее, чем зимою. Во-первых, летом солнце греет жарче, чем зимою.Во-вторых, летом солнце каждый день греет нас дольше, чем зимою, так как летние дни у нас гораздо длиннее зимних. А ведь солнце светит и греет целый день; хотя в пасмурные дни мы не видим солнца на небе и не чувствуем его жарких лучей, но и тогда солнце есть на небе, оно светит и греет; только само оно скрыто за облаками и туманом.
Не совсем понятно, однако, отчего же летом солнце греет жарче, чем зимою. Чтобы обьяснить себе это, надо припомнить, как греет солнце в разное время дня.
Солнце греет всего жарче среди дня, когда оно стоит высоко на небе.Наоборот, солнце очень слабо греет ранним утром, когда оно только что взошло и стоит ещё невысоко над землёй; мало греет солнце и вечером, когда оно готово закатиться.
Стало быть, дело тут в высоте солнца: чем выше стоит солнце, тем сильнее оно греет. В самом деле, когда солнце стоит высоко над нами и светит сверху, как в полдень, тогда его жаркие лучи ударяют прямо в землю; они обливают нас, словно дождь. А когда солнце стоит на небе низко, вровень с землёю, как при восходе или при закате, тогда лучи от солнца идут полого, не ударяют в землю , а пролетают поверх земли, так что сколько солнце не даёт тепла, почти всё это тепло идёт мимо нас.
Посмотрим теперь, что бывает у нас зимою и летом. Зимою, в декабре месяце, солнце у нас восходит поздно, а закатывается рано. А летом, в июне, солнце у нас восходит очень рано, а закатывается поздно вечером: оно светит и греет летом почти втрое дольше, чем зимой.
По одной этой причине земля у нас в летний день должна получать от солнца больше тепла, чем в зимний день.
Но мало этого. Летом солнце поднимается над землёй гораздо выше, чем зимой. Поэтому и жарких лучей от него на землю падает больше.
Но откуда зимою берётся такой страшный холод, что руки замерзают, а вместо дождя идёт снег? Для этого вспомним, что бывает в летние ночи? Лишь только зайдёт солнце, земля холодеет, на траву садится свежая роса, а утром, перед самым восходом солнца, чувствуется уже заметный холодок. В августе месяце, когда ночи становятся подольше, к утру бывают даже морозцы, так что земля и трава покрываются мёрзлым инеем.
Значит, земля сильно остывает по ночам, и чем дольше ночь, тем сильнее земля остывает к утру.
Зимою ночи гораздо длиннее, чем летом. Ещё осенью, в сентябре месяце, ночь сравнивается с днём. С сентября по декабрь ночи становятся всё длиннее, а дни короче. В начале декабря ночи самые длинные. Они в два раза длиннее дня. В долгие зимние ночи земля стынет всё больше и больше, холод всё усиливается; и вот в январе у нас наступают самые жестокие, крещенские морозы.
Источник
Весенние явления природы согретые лучами теплого солнца
Доброго дня мой читатель, в первые дни наступившего теплого мая, я хочу вам поведать какие весенние явления природы окружают нас в это прекрасное время, самого теплого и ласкового месяца года.
Неспроста месяц май считается самым веселым и зеленым, ведь именно в это время окружающая природа повсеместно украшена нарядными цветами с чистой зеленью травы и молодой листвы.
Наступает настоящий расцвет пришедшей весны. От всей этой завораживающей красоты и дурманящего аромата цветов так безудержно радуется душа, а на сердце сразу становится так легко, что просто не замечаешь, как кружится голова.
Майский дождь и весеннее солнце
Как радостно и заливисто в эти теплые дни щебечут вернувшиеся к нам издалека перелетные птицы, радуясь росту тонких стеблей свежей зелени и теплым согревающим лучам яркого весеннего солнца.
В такие теплые дни из своих зимних жилищ выползают погреться на солнышке многие плотоядные и крылатые насекомые, обладающие невероятной жизнестойкостью.
Стоит лишь только пригреть теплому солнцу — как они оживают. И вот уже на просторах вселенной кружатся в легком танце первые невесомые бабочки робкой весны.
Вот уже гремят первые грозы, а с ними к нам приходят и весенние теплые дожди, прекрасным образом очищающие все вокруг и подготавливая земную почву к предстоящему плодородию.
- Еще в апреле посажены во влажную подготовленную почву семена яровых культур,
- проведена их минеральная подкормка
- и окончательное боронование почвы.
Посеянное в землю хлебное зерно, конечно же, уже давно взошло, однако для его дальнейшего роста не хватает теплых весенних дождей с живительной влагой. Не зря в народе об этом времени говорится – если упустишь весенний час, то потом его не наверстаешь и годом.
Вот и пошел первый майский дождь, а с ним потянулись к солнцу зеленые ростки посаженных хлебов. День два и все пшеничное поле зазеленеет, играя безбрежными волнами стройных рядов хлебных растений на теплом гонимом ветру.
Природные явления весенней поры
Конечно же, весна пора подлинного вдохновения и неисчерпаемой радости, поскольку природа пробуждается и преображается буквально на глазах. Слежавшийся за зиму толстый слой снега начинает резко таять, превращаясь в текущие звенящие ручейки, бегущие повсеместно и отовсюду.
Вот уже на открытых пространствах полей появились первые темные проталинки, так щедро прогретые весенним солнцем, а на крышах домов появились длинные сосульки.
В это время на прогретой солнце земле начинают робко появляться чешуйчатые стебли светолюбивых цветоносов с яркими и манящими соцветиями раннецветущих цветов.
У многих древесных растений начинается внутренний сложный процесс клеточного сокодвижения, выражающийся в движении сока из многочисленных млечных вместилищ. Корни растений жадно всасывают из только что оттаявшей почвы живительную влагу, растворяя в ней свои питательные вещества.
Сладковатая жидкость растений движется от корней вверх по стволу дерева к ветвям и почкам, которые тут же заметно набухают.
Защитные стянутые чешуйки покрытых почек в виде коричневатых колпачков еще хранят зачаточные побеги растений от резких изменений суточной температуры. День два и начнется цветение ветроопыляемых растений с прекрасным приспособлением к жизни в природе.
Ледяные оковы на реках с каждым днем становиться все тоньше и тоньше, и наконец, в один прекрасный день скользкий лед на реке потрескался и тронулся, превратившись в шумный ледоход.
По мере своего продвижения по течению реки большие льдины постепенно тают, тем самым увеличивая количество воды и поднимая ее уровень. Объем увеличивающейся воды до того велик, что многие многоводные реки выходят из берегов, образуя огромные пространства затопленных территорий.
В результате такого бедственного наводнения ежегодно и возникает стихийное половодье, являющееся характерной чертой весеннего времени, где все вокруг постепенно готовится к встрече очередного сезона летнего роста. Однако именно весной появляются три основных характерных признака данного времени года:
— Пушистые облака в виде красивых невесомых туч, образующихся в воздушной атмосфере от конденсации водяного пара. Их уникальная форма постоянно меняется, поэтому их классифицируют по таким разнообразным признакам, как:
- грозовые и дождевые,
- слоистые и перистые,
- кучевые и вымеобразные,
- волнистые и перламутровые,
которые являются для нашей земли главным источником влаги и надежной защитой от обжигающих лучей палящего солнца.
— Весенний свежий ветер в виде постоянно движущегося потока воздуха в горизонтальном направлении и непрерывно меняющегося в околоземном пространстве атмосферного давления.
Основными его показателями являются – скорость и сила, уровень воздействия и область распространения, продолжительность и направление, высота и сила трения, а классифицируют его по таким показателям, как:
- муссоны и пассаты,
- тайфуны и шквалы,
- шторма и ураганы,
- буря, бриз и штиль,
- фен и бора,
как правило, все эти ветра дуют — из области с высоким давлением, в область с низким атмосферным давлением.
— Влажный живительный дождь образовывается в результате непрерывного круговорота воды в природе, где испарения влажной земли в виде капель воды скапливаются в верхних слоях облаков.
Накопившееся количество влаги в плотных грозовых облаках вновь выпадает на землю в виде жидких осадков водяного дождя. Классифицируют эти атмосферные осадки по следующим видам:
- кратковременный и обыкновенный,
- грибной и летний или слепой
- затяжной и ливневый,
- градовой и снежный,
все эти виды осадков выпадают в не зависимости от времени года, а некоторые из них имеют достаточно сильную интенсивность и длительную продолжительность.
Чудесная музыка красавицы весны
Пожалуй, самым красивым и удивительно волнующим временем года можно считать прекрасную красавицу весну, поскольку ее чудесная музыка пробуждения живой природы слышится в это время почти отовсюду –
- вот уже звенит громкая капель,
- бегут весенние ручьи,
- лопаются набухшие почки,
- животные просыпаются от зимней спячки,
- прилетевшие птицы поют свои гимны наступившей весне.
Радостные улыбки и эмоциональные восхищения людей вновь обновленным окружающим миром природы видны повсеместно.
У каждого живого существа в этот период удивительно волнующий запах ароматной сирени и приятный медовый запах нектара цветущих цветов радует душу и согревает сердце, которое так и просится выпрыгнуть наружу.
Кажется, в этот момент нет ничего невозможного и ничего не осуществимого, поскольку все дышит весной, а голову так кружит аромат весенних цветов и запах свежей сочной листвы.
Природа окончательно просыпается и оживает, где каждый ждет с огромным нетерпением установившихся теплых весенних деньков.
Весенний свежий воздух весь настолько свеж и чист, что буквально во всем ощущается дурманящий аромат распустившегося многоцветия цветов и пушистых веточек вербы, а ясное небо так и блещет своей необычайной голубизной.
Световой день становится заметно длиннее, а ночи становятся намного короче.
Яснее и ярче уже светит весеннее солнце, ласковые теплые лучи которого так светлы и прекрасны, что заставляют любое живое существо как можно дольше находиться на свежем воздухе и жадно вдыхать новизну аромата, только что вновь народившегося на белый свет.
Ко всему этому прелестному времени года прекрасным образом добавляется звонкое пение птиц, появляются первые насекомые. Птицы тут же начинают дружно вить гнезда и откладывать туда свои птичьи яйца.
Вот уже и лесные животные, реагируют массово на приход долгожданной весны, просыпаясь от зимнего сна и начиная тут же усиленно кормиться.
У многих животных в природе наступает период весенней линьки, где светлый окрас зимней шубки сменяется на более легкий и темный окрас.
Все это происходит настолько быстро, поскольку уже на весенний порог приходит то хлопотное время, когда в животном мире повсеместно на свет появляются новые поколения, которые надо –
- успеть прокормить и вырастить,
- воспитать и передать свой жизненный опыт.
Вот уже и отцвели когда-то привлекающие к себе пристальное внимание раннецветущие растения, теперь они уже сбросили листья соцветий и дали новые плоды и семена, которые упав дружно в землю, со временем дадут ростки новым растениям.
Давно уже на полях проведены людьми многочисленные сельскохозяйственные работы, а в садах с огородами и других приусадебных участках посеяны в открытый грунт почвы пророщенные семена овощных и плодовых культур.
Подходит к концу поздний период весны, но уже все в природе подготовлено к предстоящей радостной встрече следующего летнего времени года, которое, несомненно, придет вслед за красавицей весной.
А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья о том, какие весенние явления природы происходят в эту прекрасную пору согреваемую лучами теплого солнца. Может быть, и к вам уже пришло настоящее весеннее тепло с распустившимися гроздьями ароматной сирени, поделитесь с читателями вашими впечатлениями в комментарии к этой статье. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.
Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. Здесь вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.
Источник