太陽和地球之間的太空冷到不行,為何太陽光照到地球卻能變熱呢?

2020-11-27 騰訊網

有的人會覺得很奇怪，為什麼太陽光是經過太空照射到地球的，為什麼地球沐浴在太陽的光澤下非常的溫暖，太空卻依然那麼的寒冷呢？

為什麼太空中那麼多正在「燃燒」的恆星，溫度卻沒有絲毫的上升，永遠處於絕對零度的狀態呢？

溫度

溫度是表示物體冷熱的一個物理量，從微觀的角度來看就是分子平均動能的一個水平，也就是說分子之間的熱運動越劇烈，則溫度是越高的。

那麼絕對零度是一個什麼樣的概念呢？從熱力學的角度來看，絕對零度是最低的溫度，也就是溫度的下限值。我們結合溫度的定義就知道，當物體的分子不存在動能的時候，則為絕對零度。但絕對零度其實是一個理想的理論值，物體永遠是存在勢能的，也就是說溫度只能無限接近絕對零度。

然而，從概念上來看，溫度是沒有上限值的，所以-270.15℃是宇宙大爆炸之後在空間所留下來的熱輻射，值為3K，接近絕對零度。而太陽表面的溫度是6000℃，太陽中心的溫度則為1500萬℃，中子星的表面溫度為1000萬℃，但是內部核聚變所需的溫度高達幾億攝氏度。在宇宙中我們很有可能找到溫度更高的天體，理論上來說溫度是沒有上限的。

那麼熱是如何傳遞的呢？

為什麼恆星核聚變的溫度這麼高卻無法傳遞給太空呢？這涉及到了一個熱傳遞的概念，熱傳遞包括熱傳導、熱對流和熱輻射，主要是溫差所引起的熱能傳遞的現象。

在太空中，主要涉及到的熱傳遞是熱輻射。

所有溫度高於絕對零度的物體都能夠輻射電磁波，物體的溫度越高，則能夠輻射出的鞥能量就越大。一般來說，熱輻射是通過可見光和紅外線來傳播的。此外，熱輻射在傳播的時候是不需要依靠任何介質的，所以熱輻射是太空中唯一一種熱傳遞方式。

真空

我們知道太空是處於真空的狀態，不僅沒有氧氣，太空中的物質密度也都非常之小，我們可以對比一下宇宙密度和地球的密度，宇宙的密度為1*10^（-28） 千克/立方米，但是地球的密度卻有5507.85千克/立方米。與地球相比，宇宙可以說是空無一物。

雖然熱輻射可以在真空中傳播，但是太空中的粒子實在是太少了，分子也無法運動起來，所以太空就只有當初宇宙微波背景輻射留下的一點熱輻射，是 2.72K。

地球的溫度

地球的密度比宇宙大很多，所以地球的原子和分子可以受到熱輻射的影響，分子的熱運動加劇，導致整個地球的溫度升高。

那為什麼地球的溫度卻不會流失，能一直保留在地球呢？這個秘密是大氣層，大氣層就像一層保溫膜一樣。

在白天的時候，太陽的短波輻射透過大氣層到達地球的表面，地球內部的粒子活躍運動，溫度就增加了。到晚上的時候，地表則開始向外輻射熱量，這些熱輻射主要以長波輻射為主，無法通過大氣層，所以地表的熱量喪失不會很嚴重。

所以地球和宇宙最大的差別就是粒子的密度，這也是導致溫度存在差別的主要原因。

小結：

為什麼太陽光通過宇宙輻射到地球，地球變熱了，宇宙卻沒有呢？這涉及到溫度和熱傳遞的概念。太空中只有一種熱傳遞的形式，就是熱輻射，因為它可以不經過任何介質。但是由於宇宙的密度實在是太低了，密度為1*10^（-28） 千克/立方米，也就是說粒子之間的距離非常遠，熱輻射無法讓它們劇烈運動起來，宇宙間的粒子相當於沒有動能和勢能，因此是處於絕對零度的狀態。

而地球上則有粒子可以接受太陽的熱輻射，此外大氣層還有保溫的作用，能夠確保地球的溫度不會流失。

關注麥克斯韋妖妖靈，帶你了解最新最有趣的科學動態。

相關焦點

  • 太陽和地球之間的太空冷到不行，為何太陽光照到地球卻能變熱？
    地球能夠成為一顆生機盎然的星球，全部來自於太陽的恩惠，在過去的幾十億時間裡，正是因為太陽源源不斷地將自己的光和熱傳送給地球於是一個問題就出現了，既然地球和太陽之間是冰冷的空間，為什麼照在地球上的陽光卻是熱的？
  • 太陽和地球之間的太空冷到不行麼?為何太陽光照到地球卻能變熱?
    什麼是熱？要搞清楚這個問題，首先，我們要搞清楚什麼是「熱」。如果我們用經典物理學的視角來看這個問題，熱的本質其實是微觀粒子運動的劇烈程度。那這句話是什麼意思呢？也就是說，我們覺得某個地方很熱，實際上是這個地方的粒子的運動程度要更加劇烈一些所導致的。（這裡要注意一個問題，關於這個「熱」的定義，其實是建立在足夠的粒子數的基礎之上，如果只有極其少的粒子數，其實並不能體現出溫度來。）那麼問題來，為什麼太陽的輻射可以讓地球升溫呢？
  • 太陽和地球之間的太空很冷,可為何太陽光照到了地球卻能變熱?
    現在照到我們身上的陽光是不是上百年前或更長時間的陽光才傳到地球的！在或者說想在太陽已經燃燒殆盡已經不發光了？太陽光照射空氣產生的溫度，會快速隨空氣流動而散失。為什麼在地表溫度較高，是因為陽光激物質，產生的熱量，在地表以氣團的形式散開，這也是為什麼，高度增加，溫度下降。測溫點，在地表和對流較強的空中，數值是不一樣的。
  • 太陽和地球間的太空溫度為零下270.3℃,為何太陽光能把地球照熱?
    太陽和地球間的太空溫度為零270.3℃，為何太陽光能把地球照熱？自宇宙大爆炸以後，隨著宇宙的膨脹，溫度不斷降低，當前，太空已成為高寒的環境，平均溫度為零下270.3℃。在太空中，各種天體也向外輻射電磁波，許多天體還向外輻射高能粒子，形成宇宙射線。如太陽有太陽電磁輻射，太陽宇宙線輻射和太陽風，太陽宇宙線輻射是太陽在發生耀斑爆發時向外發射的高能粒子，而太陽風則是由日冕吹出的高能等離子體流。
  • 為何太陽光在太空中是冷的,照到地球上是熱的?
    為何太陽光在太空中是冷的，照到地球上是熱的？我們熟知的太陽溫度是足以將任何生物直接燃成灰燼的，那為什麼太陽光在太空中是冷的，照到地球上卻又是熱的呢？雖然地球不同地方的溫度在不同的時間會有很大的不同，但大部分都相對溫暖，適合人類生存，但太空卻完全不同。它的大部分地方都很冷，同樣的熱量由太陽提供，為什麼溫度如此不同？首先，我們來看看溫度的產生。一般來說，運動越劇烈，釋放的熱量就越多。所以像太陽這樣的恆星通過移動粒子來產生能量。
  • 太陽和地球之間的太空幾乎絕對零度,為何太陽光能使地球變熱?
    溫度是表示物體冷熱程度的物理量，從微觀上來講，與分子熱運動的劇烈程度有關，運動越劇烈溫度就越高，那麼為何太陽與地球之間的太空如此寒冷，而太陽光照射到地球卻可以保持溫暖呢？
  • 為何太陽光經過太空很冷,到地球才熱?
    但太空那麼大，太陽能照到的地方也是有限的，那麼大的環境來分享熱能，就像一杯開水被倒進一鍋冷水裡，也就沒有多大作用了。而像地球這樣的星球，因為有大氣層的保護，吸收到的熱能不會被很快散發掉，再加上地球上有陸地，海洋和空氣，它們都能吸收熱能，這些熱能被儲存起來，散發的慢，使得在沒有太陽照射的時候也能保持一定的溫度。否則晚上我們的地球將不只是天寒地凍，每天都要經歷一年四季。
  • 地球溫度由太陽傳遞而來,為何太陽到地球之間的太空卻是冰冷的?
    筆者/冰辰書生前言當夏天來臨，很多人都會有這樣的感覺，那就是熱。烈日當空照，太陽公公拼命地燃燒自己，將熱量帶到地球，溫暖著我們，但有些時候也會讓我們熱到不行。或許我們會有這樣的疑問，太陽在向地球傳遞熱量的時候，為什麼熱量到達地球會讓我們覺得熱？而熱量從太陽到地球這段距離是如此寒冷，這是為什麼呢？接下來就讓我們一起去探索真相吧！首先我們要知道一個常識，太陽溫度是非常高的。
  • 太陽光穿過宇宙空間，為什麼地球能夠變熱，而太空還是寒冷的？
    但太空不冷並不足以解釋太陽光照到地球讓地球變熱，我們需要有別的理由來說明。溫度的本質是什麼？宏觀的溫度就是人體對冷和熱的感知，但從微觀角度來說它只是表示物體微觀粒子的運動劇烈程度！不過對於溫度的認知還是有一個歷史過程。史上第一隻能感知溫度變化的溫度計就出自伽利略之手，當然它非常原始，只能作為參考！
  • 太陽能給地球帶來溫暖,為什麼陽光照射的太空卻冷到極點?
    大家都知道，地球之所以有生命繁衍不息，太陽光的功不可沒，太陽的照射給地球上的生命帶了了適宜死亡氣溫，萬物生長都離不開太陽，夏天地球離太陽近的時候，尤其是赤道，陽光要是一直直射下，很多植物都可能被烤焦，地球離太陽這麼遠，都有這麼多熱量，為什麼太陽直射的太空，卻冷到不行呢？
  • 太陽和地球之間幾乎為絕對零度,穿越真空後的光線為何能加熱地球
    既然如此，問題就產生了，為何太陽與地球之間的太空明明如此寒冷，但太陽光照射到地球後卻還可以讓人感受到溫暖呢？其實在考慮這個問題時我們往往會忽略問題的本質，要知道太空中之所以溫度低，並不是因為太陽光不溫暖，而是因為太空是接近完全真空所導致的。根據計算，太空中平均每立方釐米的空間裡只有幾個原子而已。這意味著太陽光在傳播過程中，並不能將能量直接傳導給其他的微觀粒子。
  • 為什麼太陽光會給地球帶來光和熱,但太空卻是暗和冷的呢?
    當光子與物體接觸時，它們多多少少會被物體吸收一部分，於是，獲得光能的物體就會變熱。另一方面，光具有不同的存在形式，例如，無線電波、紅外、可見光、X射線，它們的區別在于波長不一樣。人的眼睛只能看到特定波長的電磁輻射，這被稱為可見光。地球表面被一層大氣所覆蓋，空氣中存在著各種微粒。
  • 光從太陽到地球,為什麼太空依舊是黑的,無法把它點亮呢?
    明明家家戶戶所開的燈光都特別的微弱，為什麼會感覺到天空都如此明亮呢，這是由於光源和反射光經過傳播之後所形成的，如果任何一個過程當中出現缺失，那麼都會導致我們看不到光線。在白天陽光從太陽發出，在8分鐘之後到達地球，而在太空的環境當中卻是一片黑暗，沒有任何的光線存在，為什麼光線在傳播到地球的過程當中不會給太空帶去一絲光亮呢？難道這些太陽光線隔山打牛直接到達了地球上嗎？
  • 為什麼太陽光在太空中那麼冷,到達地球後反而變熱了?科學家解答
    在日常生活中，我們都能很明顯地感受到，有太陽光照射的地方溫度會相對較高。尤其是在冬天，太陽光照到的地方總是給人以暖洋洋的感覺，而太陽光沒有照射的地方總是有一種冰冷的感覺。太陽光由太陽發出，太陽在大多數人眼中是一個蘊含大量光和熱的火球，那麼你是否知道，太陽光其實在經過太空的時候並沒有給太空帶來太多的熱量，但太陽光到達地球之後，卻會讓地球上的生物感到十分溫暖。為何會出現這樣的情況呢？科學家解釋到，太陽光雖然具有一定的熱量，但它並沒有給每一處到達的地方都帶來溫暖的能力。太陽在經過太空時，太空依舊十分冰冷，其主要原因是什麼？
  • 為何太陽能照亮地球，卻照不亮太空呢？專家說出了真相
    世界奇聞千千萬讓我帶你看一看為何太陽能照亮我們的地球卻照不亮我太空？所以我們地球上才有了黑夜和白天的更替如果沒有太陽的話我們人類根本沒法生存但是太陽與地球相距如此的遙遠太陽卻能夠照亮地球上的天空但為什麼宇宙中的太空卻是黑乎乎的一片
  • 太空溫度達零下270多攝氏度,那為何太陽光到達地球後,反而變熱了?
    太空溫度達零下270多攝氏度，那為何太陽光到達地球後，反而變熱了？
  • 為何地球是亮的, 太空卻是黑的呢? 不都受到了太陽光照嗎?
    我們生活在宇宙中，也是生活在太陽系中，我們的家有很多，家的定義也非常的廣泛，而地球肯定是我們最貼近最近的家園了，那麼大家不難發現，每天早晨叫醒我們的都是陽光，陽光灑進來的時候，地球就已經亮了，但其實我們知道地球是不會發光的，那麼這光線就只能是太陽提供的了！
  • 太陽把溫度傳到地球,為什麼太陽到地球之間的太空卻是冰冷的?
    據相關數據推測分析，太陽已經有約45.7億歲，而地球則是約40億歲，在長達40億年的時光裡，太陽的照耀為地球孕育了無數生命，也正因此地球從太陽獲取溫度，並存有溫度，但是，為什麼太陽與地球之間的太空卻是冰冷的呢首先說說太陽的溫度
  • 為什麼太陽能照亮地球,也能照亮月球,唯獨照不亮浩瀚的太空呢
    為什麼太陽能照亮地球，也能照亮月球，唯獨照不亮浩瀚的太空呢嗨，大家好，我是曉蕊。但我們應該會發了一個很直接的問題，在太空中，除了幾顆星星以外，其他的地方都是一片黑，可太空離太陽也不遠呀，為什麼還是會那麼黑暗，按理來說應該更加光亮才對，怎麼比地球還黑呢？就讓小編為你來解答這個問題吧。小夥伴們不用懷疑，無論是在地球上還是在地球以外的太空，我們唯一的光源就是太陽，太空之所一片漆黑，是跟光線的傳播方式有關係。
  • 同一個太陽，為何太空中如此寒冷，而地球上卻又非常的熱呢？
    ，但是在太空中確是非常非常的寒冷，這究竟是為什麼呢？那麼當這個物體具備的熱量越多呢，那麼它的溫度也就越高。在日常生活中，我們知道熱量是會從一個高溫的東西到一個低溫的東西是進行一個傳遞的，所以說就會存在一個熱傳遞的過程。那麼熱傳遞就意味著肯定是要從a傳遞到b。那麼這個中間肯定是存在能量載體的轉換的，對於我們來說，我們所了解的太空是一個真空的狀態，那麼太陽上的熱量又是如何傳遞到地球上的呢？那麼首先我們就必須要了解到這個熱傳遞的三種方式分別是什麼。