太陽輻射能夠抵達(dá)地球,成為地球熱量的重要來源,地球和太陽之間,又為何冷到不行呢?
宇宙當(dāng)中絕大部分的光熱都是從恒星獲取而來,而恒星又是通過內(nèi)部氫元素參與的核聚變,促使光熱的產(chǎn)生。
根據(jù)恒星的質(zhì)量和體積的大小,自身產(chǎn)生的光熱影響的范圍也不同。
比如,太陽的質(zhì)量占據(jù)太陽系的99%,散發(fā)熱量的高能粒子最遠(yuǎn)能夠抵達(dá)海王星附近的柯伊伯帶。
這些高能粒子匯聚起來,形成幾萬度的高溫屏障,隔絕了來自宇宙的大部分輻射,為太陽系創(chuàng)造了一個(gè)舒適的生存空間。
但是真空本身不能傳遞熱量,那地球熱量又是怎么產(chǎn)生的呢?
其實(shí)太陽傳遞熱量的方式主要是通過熱輻射進(jìn)行的,熱輻射屬于內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的一種電磁波,無需任何介質(zhì),不受真空環(huán)境的影響。
根據(jù)現(xiàn)有理論,一切高于絕對零度的物體都在散射熱輻射,物體的溫度越高,散射的熱輻射也就越強(qiáng)。
地球在接收到太陽的輻射之后,首先在大氣層當(dāng)中被消減,只有少部分輻射能夠進(jìn)入到地面。
由于不同物質(zhì)的分子活躍性不同,它們各自所能接收到熱輻射之后產(chǎn)生的熱量也有所差異。
比如同樣重量的木頭和鐵塊,在同一地點(diǎn)進(jìn)行光照實(shí)驗(yàn),最后鐵塊的溫度肯定要高于木塊的。
就連遠(yuǎn)在邊緣的海王星也能接收到太陽的熱輻射,產(chǎn)生一定的溫度,這使得它表面的溫度在零下210攝氏度左右。
太陽的熱輻射似乎無處不在,但是為何一直被太陽“照射”的太空,反而更加冰冷呢?
宇宙的溫度是一個(gè)非常奇妙的存在,它高至十億攝氏度且無上限,最低只有絕對零度(零下273.15攝氏度)。
在絕對零度的條件下,物體的分子不再運(yùn)動(dòng),所以沒有比絕對零度更低的溫度存在,而且絕對零度也只存在理論上,目前宇宙當(dāng)中沒有發(fā)現(xiàn)絕對零度的存在。
太空的溫度要比絕對零度高上一些,在零下270攝氏度左右,它內(nèi)部分子的活躍程度可以說比“樹懶還要懶”。
這里可能有人會(huì)問,太空不是屬于真空環(huán)境嗎?真空一無所有,哪里來的內(nèi)部分子說法?
此時(shí)也就意味著溫度沒有了意義,為何天文學(xué)家還能測出太空的溫度?
其實(shí),太空環(huán)境中還散布著許多遠(yuǎn)古時(shí)期遺留下來的塵埃。
這些塵埃一部分是宇宙大爆炸時(shí)期殘留下來的,另一部分屬于宇宙事件發(fā)生之后,星體內(nèi)部的物質(zhì)發(fā)生巨變,散播到宇宙空間當(dāng)中。
比如伽馬射線暴,理論上是恒星死亡之后,內(nèi)部無法承受重量導(dǎo)致坍塌爆炸,爆發(fā)出比自身還強(qiáng)萬倍的光熱。
伽馬射線暴是人類已知的最強(qiáng)天體事件,本身持續(xù)的時(shí)間只有十幾秒,最多也只有幾分鐘,但是這個(gè)宇宙事件產(chǎn)生的威力卻是恐怖的。
如果在未來太陽枯竭,并在最后一刻爆發(fā)了伽馬射線暴,整個(gè)太陽系都將被吞沒,甚至有可能影響到1光年之外的奧爾特星云。
伽馬射線暴之后,恒星內(nèi)部堆積的各種元素被釋放了出來,飄在太空當(dāng)中,有的參與行星演化,成為行星的一部分,有的則是無法尋找到歸宿,一直“飄蕩”。
此前,這些元素一直處在恒星內(nèi)部,經(jīng)受高溫的百般打磨,本身的分子活躍程度并不高,它們散播在太空當(dāng)中,能夠提供的溫度只有3攝氏度左右。
這樣就很好地解釋了為何太空當(dāng)中存在著溫度,但是卻無比寒冷。
這些“塵?!笨床灰娨裁恢?,人們利用肉眼自然沒有辦法觀測到,所以很多人都認(rèn)為太空的特點(diǎn)就是“空”。
如果真的要放眼宇宙來看,所有的星球都是宇宙當(dāng)中的塵埃,它們也成為宇宙溫度的組成部分。
不過所謂的塵埃終究只是宇宙當(dāng)中的一小部分,真正占據(jù)宇宙的“大頭”,給太空提供熱量的,還是暗物質(zhì)。
天文學(xué)家通過萬有引力、天體運(yùn)動(dòng)、宇宙電磁波等等觀測手段,都表明了暗物質(zhì)的在理論當(dāng)中存在的可能性。
暗物質(zhì)的原子由強(qiáng)相互力連接,本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,基本不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),在穿過人體的時(shí)候,人類無法感知到暗物質(zhì)的存在。
以目前的技術(shù)手段,無法探測到暗物質(zhì)存在,不過天文界普遍認(rèn)為,暗物質(zhì)在宇宙當(dāng)中的含量占據(jù)了大部分。
這些暗物質(zhì)分布在宇宙的各個(gè)角落,無影無蹤,成了太空溫度的重要組成部分。
由于本身的穩(wěn)定性,暗物質(zhì)的分子也具有惰性,意味著它接收的熱量輻射甚至比“塵?!眰冞€低。
它在塵埃之間構(gòu)筑起“橋梁”的作用,使得真空不再是純凈的環(huán)境,它們之間還可以實(shí)現(xiàn)微量的溫度傳遞。
在探求暗物質(zhì)的道路上,天文學(xué)家在宇宙當(dāng)中發(fā)現(xiàn)這樣一種情況,在某一大片區(qū)域當(dāng)中幾乎沒有任何星系,整個(gè)區(qū)域就像是漆黑不見底的“無底洞一般?!?/span>
散布在周圍的星球像是有意地避開這片區(qū)域一般。
這種區(qū)域的直徑甚至能達(dá)到十幾光年,當(dāng)中只有寥寥無幾的行星,不見一顆恒星,如果人類處于其中,將在漆黑的環(huán)境結(jié)束文明。
這里既不是黑洞也不是“無底洞”,而是被天文學(xué)家稱作是暗域的空間。
可能有人會(huì)說,所謂暗域不過是星體之間分布得太過稀疏罷了,沒有什么稀奇的。
但天文學(xué)家們更希望用科學(xué)的解釋去替代人類的想象,但是人類對暗域的研究實(shí)在有限,只能用現(xiàn)有的知識去做科學(xué)的推斷。
暗域的出現(xiàn)很有可能與暗物質(zhì)的具象化有關(guān),暗物質(zhì)在堆積起來之形成一處高密度的區(qū)域,然后將當(dāng)中的星體全部排除在外。
由于暗物質(zhì)本身看不見,就算堆積的密度再大,人類所看到的不過是太空漆黑的背景而已。
目前為止,人類發(fā)現(xiàn)最冷的地方,位于銀河系當(dāng)中的一處星云上,天文學(xué)家通過星云的外形特征,將它命名為回力棒星云。
回力棒星云的溫度比真空還要低,達(dá)到了驚人的零下272攝氏度,已經(jīng)趨近于絕對零度。
不知名的原因?qū)е滦窃飘?dāng)中的質(zhì)量正在快速丟失,它本身有無法納入宇宙的物質(zhì)塵埃,缺少了能夠接收熱輻射的分子,回力棒星云的溫度只會(huì)越來越低。
當(dāng)中的物質(zhì)不可能全部丟失,它會(huì)留下一小部分維持基本形狀,將溫度長期保持在絕對零度“附近”。
等到回力棒星云死去之后,結(jié)構(gòu)散失,大量的宇宙物質(zhì)侵入到其中,回力棒星云將不再能保持現(xiàn)有的溫度。
不過,這將會(huì)是一個(gè)漫長的過程。
相信在宇宙的深處,還存在一個(gè)比回力棒星云還冷的地方,需要的是人類鍥而不舍的探索精神。