太阳表面温度5500摄氏度,地球都被烤热了,为何太空却是冰冷的?

太阳像一颗炽热的大火球 , 50亿年前太阳系形成之初就被“点燃” , 到今天为止持续的发光发热 , 温暖着太阳系内的天体 。 地球上之所以诞生生命跟太阳有直接的关系 , 它的发光发热让地球上形成了一片生机勃勃的景象 , 这一切都要归功于太阳给我们带来的能量 。
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太阳和地球之间平均距离是1.5亿公里 , 地球绕太阳公转和自转也让地球上出现了昼夜更替和四季轮回 。 太阳的炽热通过虚无的太空传递到地球之上 , 这大大的温暖了地球 , 但却是冷了太空 , 在太空中温度是非常低的 , 那这是为什么哪?我们可以系统地了解一下 。
太阳发光发热如大火球
说太阳是一个大火球毫不过分 , 它是太阳系的核心 , 大约形成于50亿年前的原始星云 , 按照它的质量模型 , 太阳大约还有50亿年的寿命 。 正是因为太阳源源不断的发光发热 , 地球上才会有适宜的温度以及充足的能量 , 当然这跟日地之间的距离有一定关系 , 像曾经太阳系的第九大行星冥王星就要差地有点远了 , 那里是一个冰冷恐怖的世界 。
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恒星的构成主要是氢和氦 , 它们会不断聚集压缩 , 让恒星内部产生高温高压的环境 , 有利于氢核的碰撞 , 最终引发核聚变反应 , 太阳内部的核聚变反应是可控的 。 科学家预估太阳内核处每秒钟有6亿吨氢核聚变 , 形成5.95亿吨的氦 , 在这个过程中损失了500万吨质量 。 这些质量会按照爱因斯坦质能方程转化为能量 , 最终以光和热的形式向外传播 。
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所以说太阳的发光发热和一般情况的燃烧完全不同 , 它进行高效的核聚变反应 , 保证能量一种释放 。
恒星的质量和它们的寿命是负相关的 , 恒星质量越大它的寿命越短 , 主要是因为质量大的恒星自身引力塌陷作用就越明显 , 这样核聚变的速率越快 , 恒星很快就被消耗完 。 随着氢核聚变的进行 , 氦在太阳内核处积攒的越来越多 , 最终发生氦核的聚变 , 也就是氦闪 , 这个威力是非常巨大的 , 可能导致太阳周围包括地球在内的四颗岩石行星瞬间汽化 , 而相对较远的四颗气态行星会被推离原来的轨道 。
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太阳内核处不间断的进行核聚变反应 , 让太阳变成一颗大火球 , 太阳内部的温度高达1500万摄氏度 , 太阳表面温度大约是5500摄氏度 , 而到了太阳大气层温度上升为20000摄氏度 。
热量的传递方式限制 , 导致太空冰冷
热传递是一种复杂的能量传递过程 , 一般来讲主要分为三种形式:热传导、热对流和热辐射 。 我们熟知的所有热量传递过程都是通过这三种形式来进行 。 最常见的热传递过程 , 那就是我们熟知的 , 热的东西不能用接触 , 容易把自己烫伤 , 这个过程中就涉及到了热量的传递 。
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1、热传导:原则上来讲 , 两个不发生宏观运动的物体 , 存在温差接触后热量传递的一个过程 。 一般特指的是固体之间接触 , 热量传递就是热传导 。 但如果发生在气体和液体中 , 就不是单纯的热传导过程 , 其中必然涉及到了热对流 。 例如把固体的金属棒深入到热水中 , 看起来没有运动 , 但是水分子的微观运动还是很剧烈的 。
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太阳表面温度5500摄氏度,地球都被烤热了,为何太空却是冰冷的?】2、热对流:原则上只发生在液体和气体之间 , 也就是具有流动性的物体 。 热量可以通过流动介质进行传递 , 典型的如烧热水 , 就有热对流的过程 。
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3、热辐射:这是唯一一种不需要介质的热传递过程 , 一般来讲只要温度超过绝对零度 , 那么它就会产生热辐射 , 并且可以在真空中直接进行 , 根本不需要介质的参与 , 简单来说热辐射实际上就是通过电磁波传递能量 。
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太空接近于绝对真空 , 没有介质的存在 , 太阳通过热辐射的过程把热量传递给地球 。 而太空中没有任何物质 , 自然也就谈不上温度了 。