太空那麼冷,太陽是如何把熱量傳遞到地球的?這裡告訴你答案
適宜的溫度是生命所必要條件之一,過高的溫度或者過低的溫度都不適合生命的生存,不知道是自然的選擇還是上帝有意的安排,地球在太陽系中處於一個不遠不近的位置,適宜的溫度讓地球上的生命得以繁衍。而與地球臨近的火星、金星溫度忽高忽低,導致無法出現生命。所以說從太陽發射出來的光和熱量經過長距離傳遞之後,地球才擁有了繁衍生命的可能,從而造就如今生機勃勃的地球。太陽是太陽系中唯一的恆星,它的表面溫度高達5000攝氏度,內部溫度更是高達2000萬攝氏度,很多人疑惑,太陽溫度那麼高,太空的溫度為什麼還是那麼冷?
地球上生機勃勃的生命,是宇宙中的一個奇蹟
要回答這個問題,我們需要了解溫度的本質。說到溫度,很多人的第一反應就是出汗、熱,或者出汗、熱就是溫度,其實這些都是溫度的表面現象,與溫度的本質有很大差異。從物理學角度來講,溫度的本質其實就是分子的運動,在我們周圍充滿千千萬萬個分子,一個人無聊處於哪裡都是被分子包圍著,當分子運動的越劇烈的時候,溫度就是升高,反之溫度就會下降,好比燒一壺水,當我們給水加熱的時候,水中的分子運動會慢慢加速,直到沸騰,這時候水就燒開而來。按照自然規律,分子是每時每刻都處於運動當中的,只有快慢之分,不會停止,這就可以解釋為什麼高溫沒有上限,而低溫卻有一個絕對零下值的原因。
溫度的本質其實就是分子的運動
了解了溫度的本質,那麼再來看看解釋一下太空寒冷這個問題,按照常理,太陽直射的地方溫度應該很高,不過讓人感到意外的是在太空中不管是太陽直射還是沒有太陽的地方,太空的溫度都非常低,之所以造成這種情況是因為太空是一個真空狀態,在真空狀態下分子的數量極為稀少,沒有了分子那還談什麼溫度,因為溫度的本質就是分子的運動,分子不運動甚至沒有分子,所以溫度就很低很冷,即使太陽就是旁邊也沒有影響。解決完這個問題,那麼另外一個問題又來了,太空是一個真空狀態的存在,那麼從太陽散出來的熱量又是如何傳遞到地球上面的呢?
太陽散出來的熱量是如何傳遞到地球上面?
要知道這個問題的答案,那麼就要區分一下溫度和熱輻射這兩個概念。上面說到溫度的本質是分子的運動,所以溫度的傳遞必須要有介質才能進行傳遞,在地球上高的溫度能夠傳遞給低的溫度,而低的溫度能夠傳遞給高的溫度,是因為存在空氣這種介質,高低溫能夠通過不同的介質實現直接或者間接的傳遞,平時我們日常生活中所使用的真空杯保溫就是這種原因。而熱輻射不需要介質,它是一種電磁波傳導,不管是什麼物質,小到一顆粒子,大到一顆太陽都會向外界傳遞電磁波,當地球接受到太陽核聚變產生的電磁波的時候,地球就會產生變化,然後分子的運動狀態產生變化,所以溫度也會產生變化。
不是太陽把「溫度」傳給了地球,而是太陽的「能量」傳給了地球
其實我們可以這樣理解,地球上的溫度其實不是太陽把「溫度」傳給了地球,而是太陽的「能量」傳給了地球,太陽的這些能量讓地球的分子運動速度加快,從而產生平常所說的熱能,地球的「溫度」升高了。所以這種方式並不需要依賴太空中分子的傳遞,不然依靠太空中分子的話,地球根本接受不到多少太陽的熱輻射,太陽生命也就無從談起。其實地球接受到太陽的熱輻射僅占太陽向宇宙釋放總輻射量的二十億分之一,就是這二十億分之一的「能量」爆炸了地球上上面的奇蹟。
地球大氣層最保護地球有巨大作用
當然如果只懂得接收,而不懂得儲存,那麼地球依然是無法形成適應的溫度,要麼白天溫度太高,要麼夜晚溫度極低,好在「上帝」又給地球安排了一個保護傘,那就是地球的大氣層,在白天地球大氣層可以阻擋太陽的熱輻射,讓地球溫度不至於太高,而夜晚地球大氣層又把溫度儲存起來,從而讓地球夜晚的溫度不至於過低,總之地球的每一樣「配置」都恰到好處,不知道這是自然界的優勝劣汰的結果,還是造物主的有意安排,這個謎底只有等以後科技發達了才能解開。
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