一說(shuō)到太空,大家肯定會(huì)聯(lián)想到冰冷、孤寂。
讓人疑惑的是,明明太陽(yáng)的溫度足足有著5500攝氏度,地球在太陽(yáng)的輻射下,溫度節(jié)節(jié)攀升,夏天的時(shí)候甚至高達(dá)40多攝氏度。

太陽(yáng)是個(gè)大火球
可為何日地之間的太空是冰冷的?
為何冰冷
人們生活當(dāng)中,溫度是衡量物體冷熱程度的一個(gè)量。
化學(xué)上,溫度的高低和分子活動(dòng)的劇烈程度有關(guān),分子越活躍,物體的溫度也就越高。
0攝氏度是分子活動(dòng)的一個(gè)臨界點(diǎn),臨界點(diǎn)之下的分子轉(zhuǎn)為“惰性運(yùn)動(dòng)”。

三種形態(tài)物質(zhì)中的分子
如果分子完全停止運(yùn)動(dòng),也就是我們常說(shuō)的絕對(duì)零度(零下273.15攝氏度)。
這個(gè)溫度只存在于理論當(dāng)中,也是溫度的下限值。
其原因在于,在宇宙當(dāng)中,所有的物體都在運(yùn)動(dòng),沒(méi)有絕對(duì)靜止的存在。
因此,分子完全停止運(yùn)動(dòng)是不可能的,它們多多少少都會(huì)動(dòng)一下,也就意味著有一定的熱量。
既然溫度有下限,那么有沒(méi)有一個(gè)上限呢?
可能沒(méi)有,據(jù)天文學(xué)家猜測(cè),宇宙大爆炸的奇點(diǎn)溫度沒(méi)有上限,這也就意味著我們生活的宇宙,不存在溫度上限。

宇宙奇點(diǎn)與宇宙大爆炸
也許有,只是人們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)而已。
回到話題,我們對(duì)于溫度的定義,所有的前提都是建立在有分子的情況下。
而太陽(yáng)和地球之間的太空無(wú)比空曠,幾乎沒(méi)有物體存在,無(wú)法很好地接收到太陽(yáng)散射出的能量,自然就冷得不行。
太空溫度
但這并不是說(shuō)太空就一無(wú)所有,除了某些太空垃圾之外,還有大量的宇宙塵埃存在。
如果太空當(dāng)中真的一無(wú)所有,從理論上來(lái)講也沒(méi)有分子,溫度應(yīng)該為絕對(duì)零度。
但實(shí)際上,有天文學(xué)家測(cè)量過(guò),太空的溫度大約為零下270攝氏度。
而這多出來(lái)的2度,正是因?yàn)樘諌m埃的存在。
這些塵埃一部分是宇宙大爆炸初期遺留下來(lái)的,另一部分是超新星爆炸產(chǎn)生的,由于未能受到星球的引力影響,在太空中漫無(wú)目的的飄蕩。

超新星爆炸
它們的顆粒很小,人們無(wú)法用肉眼直接觀察。
并且這些微弱的分子不活躍,吸收熱量的本領(lǐng)很差,即使長(zhǎng)時(shí)間接受太陽(yáng)的輻射,也不會(huì)產(chǎn)生多少熱量。
要知道,這些塵埃都是在宇宙大爆炸或者超新星爆炸中誕生,經(jīng)歷過(guò)幾萬(wàn)億甚至更高溫度的洗禮,太陽(yáng)的溫度相形見(jiàn)絀。

宇宙塵埃
太空的溫度也是由此而來(lái),天文學(xué)家猜測(cè),在未來(lái),太空的溫度還會(huì)進(jìn)一步降低。
從當(dāng)初宇宙大爆炸到今天,太空的溫度就一直在降,這是一種趨勢(shì)。
太空溫度會(huì)無(wú)限趨近于絕對(duì)零度,但不會(huì)達(dá)到絕對(duì)零度,就像是數(shù)學(xué)上的反比例函數(shù),無(wú)限趨近于對(duì)稱(chēng)軸,但永遠(yuǎn)不會(huì)相交。
看到這里,不少小伙伴可能會(huì)有這樣一個(gè)疑問(wèn),恒星光熱影響的范圍有限,那么在恒星影響不到的宇宙深處的太空,溫度又是怎樣的呢?會(huì)是絕對(duì)零度嗎?
可以肯定的是,這些地方的溫度比恒星光熱范圍內(nèi)的太空溫度要低,但不是絕對(duì)零度。
我們都知道,熱量具有傳導(dǎo)性,緊密相連的分子之間,會(huì)相互傳遞熱量。

熱傳導(dǎo)示意圖
從恒星處傳來(lái)的熱量是這些地方保持溫度的原因之一,另外一點(diǎn)在于,宇宙大爆炸時(shí)期,殘留在塵埃當(dāng)中的溫度永遠(yuǎn)不會(huì)冷卻。
其原因,與奇點(diǎn)無(wú)限高的溫度有關(guān),如果研究透徹,有利于幫助人類(lèi)揭開(kāi)宇宙大爆炸和溫度上限之謎。
曬熱的地球
太空的環(huán)境是如此惡劣,即使我們的鄰居月球,表面的溫度也不適合人類(lèi)生存,可為何處在同一位置的地球卻成為了人類(lèi)的天堂?
首先,這與地球處在太陽(yáng)系的宜居帶有關(guān)。
宜居帶是指,在一個(gè)恒星系統(tǒng)當(dāng)中,水能夠以液態(tài)形式存在的區(qū)域,也是發(fā)現(xiàn)生命存在可能性最高的地區(qū)。
如果太遠(yuǎn),行星上的液態(tài)水會(huì)轉(zhuǎn)化為固態(tài),不適合生物獲取水源,如果太近,水全部蒸發(fā),更不可能形成生命。
位于太陽(yáng)系宜居帶的行星一共有三個(gè):地球、木星、火星。

宜居帶中的三顆行星
而地球的位置又恰好在宜居帶的最宜居位置,我們能夠生活在這樣的星球上無(wú)比幸運(yùn)。
不僅如此,地球上還有濃密的大氣層,幫助我們隔絕大部分的光熱,當(dāng)陽(yáng)光抵達(dá)地面的時(shí)候,我們會(huì)感覺(jué)到非常的舒適。
到了夜晚,由于沒(méi)有太陽(yáng)的輻射,大氣又將白天的光熱反射到地面,起到保溫作用。
要是沒(méi)有大氣,地球正陽(yáng)面的溫度可能高達(dá)200多攝氏度,而背陽(yáng)面的溫度低至零下100多攝氏度。
但是大氣并不能永久存在,天文學(xué)家猜測(cè),地球的大氣將在幾億年后逃逸到太空當(dāng)中,屆時(shí)地球?qū)⒆兂闪眍?lèi)火星。

地球大氣層
大家也不必太過(guò)焦慮,到時(shí)候人類(lèi)究竟是否還在地球都是一個(gè)未知數(shù)。
讓人好奇的是,宇宙當(dāng)中一切都是冰冷的,但為何只有恒星是熱的?
太陽(yáng)的溫度
恒星光熱的主要來(lái)源,是它內(nèi)部的核聚變產(chǎn)生的。

核聚變?cè)?/p>
在早期的時(shí)候,某些氫元素和重金屬元素匯聚到一起,形成了最初的恒星。
由于各種物質(zhì)擠壓在一起,產(chǎn)生了一個(gè)高溫高壓的環(huán)境,促使核聚變反應(yīng)的發(fā)生,于是就有了光和熱。
根據(jù)恒星光熱和質(zhì)量的不同,種類(lèi)也有差異。
太陽(yáng)屬于黃矮星,是恒星當(dāng)中的中下等存在,老年的時(shí)候會(huì)膨脹為紅巨星,其光球?qū)幽軌驅(qū)⒒鹦堑倪\(yùn)行軌跡淹沒(méi)。

恒星的演變
太陽(yáng)死亡之后,變成一顆白矮星,散發(fā)最后的光和熱,并且在200億年后,徹底失去熱量成為一顆黑矮星。
比太陽(yáng)更恐怖的是中子星(恒星的一個(gè)種類(lèi)),它的表面的溫度是太陽(yáng)的一萬(wàn)倍,核心溫度能夠達(dá)到60億攝氏度,總體質(zhì)量遠(yuǎn)超太陽(yáng),但體積卻不及太陽(yáng)。
中子星的重力非常大,如果一個(gè)成年男子不慎從太空掉入中子星,產(chǎn)生的威力相當(dāng)于2億噸核爆。

中子星與黑洞
中子星死亡后,很大概率變?yōu)楹诙矗蔀橛钪娈?dāng)中最可怕的天體。
另外一種可怕的恒星是大于太陽(yáng)1.4倍的白矮星,由于各種原因,爆炸之后產(chǎn)生超新星,瞬間釋放出幾十萬(wàn)億的高溫。
當(dāng)然,太陽(yáng)是不可能形成超新星爆炸的,因?yàn)樗馁|(zhì)量無(wú)法達(dá)到爆炸的標(biāo)準(zhǔn)。

超新星爆炸(右)
超新星爆炸出的物質(zhì)會(huì)在太空當(dāng)中飄蕩,成為行星的必要組成部分,其中包括金元素等各種貴金屬。
如果人類(lèi)有能力開(kāi)采其他行星的金元素,也許黃金就不再是保值的手段。
不管是中子星還是超新星爆炸,產(chǎn)生的溫度都是太陽(yáng)難以企及的,它們的光熱能夠傳遞到更遠(yuǎn)的宇宙空間去。

宇宙空間
也許在它們的影響范圍,就誕生了一顆類(lèi)似于地球的行星,無(wú)盡的光熱滋養(yǎng)著一個(gè)個(gè)外星文明。
只要我們不懈探索,就一定能揭開(kāi)宇宙的神秘面紗。