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

2020-12-26 騰訊網

溫度的本質是什麼？物理學告訴我們，從宏觀上來看，溫度是用來形容物體冷熱程度的物理量，而從微觀上來講，其本質就是微觀粒子的運動程度。微觀粒子的運動越劇烈，那麼溫度就越高。

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。因此太空中幾乎沒有微觀粒子產生劇烈的運動，而沒有運動就不會產生熱量，因此就很難體現出溫度，所以太空中是非常寒冷的，不能給人溫暖的感覺。

根據天文探測的結果，我們完全可以這麼說，並不只有太陽和地球之間如此，整個宇宙裡，太空中的溫度都非常低。

那為什麼我們在地球上能夠感覺到陽光的溫暖呢？那是因為地球上有足夠多的物質，地表空間有足夠多的分子和原子。當太陽光穿越了1.5億公裡的太空照射到地球上之後，會立馬讓地球上的分子和原子產生震動，於是地表環境開始慢慢變熱。

地面變熱後，會慢慢將熱量傳導給地面上方的空氣中，熱空氣的密度較小，就會慢慢上升，上升的過程中就和更高的空氣形成了對流，滿滿的更高的空氣也被加熱了。再加上大氣層這個巨大厚重的保溫層，地球就能夠在這個接近絕對零度的太空中保持足夠高的溫度了。

我們知道，太陽系第二軌道上的金星和地球一樣也擁有大氣層，不過金星的大氣層厚得多，而且金星的大氣層主要成本是溫室氣體從CO2，因此金星的大氣壓接近地球的一百倍。大量的二氧化碳使得金星的溫室效應十分明顯，因此金星的散熱效果非常差，在陽光的照射下，金星的地表溫度高達465攝氏度。

因此可以這麼認為，大氣層的成本對星球的表面溫度有著很大的影響。比如火星就和金星完全不同，火星的的大氣非常稀薄，保溫效果非常差，基本上可以忽略不計。因此火星的地表溫度白天時只有-5攝氏度，晚上更是會低到-87攝氏度。

月球則是一個完全沒有大氣層的星球，白天的月表溫度能達到160攝氏度，而到了晚上則會低到-180攝氏度，晝夜溫差高達300多度。

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