Ha a Nap melegíti a Földet, miért hideg az űr?
Nem buta kérdés, hanem nagyon is izgalmas tudományos téma: ha a Nap több millió Celsius-fokos, akkor miért olyan fagyos az űr?
A Nap a Naprendszer hő- és fényforrása. A magjában uralkodó hőmérséklet eléri a 15 millió Celsius-fokot, a felszínén (fotoszférán) 5500 °C körüli, míg a külső légkör, a korona akár 3,5 millió fokos is lehet. Mindez alapján logikusnak tűnhet a kérdés: miért nem forró az űr?
Az űrben uralkodó háttérhőmérséklet körülbelül 2,7 Kelvin, azaz -270,45 °C. Ez szinte az abszolút nulla fok, az a hőmérséklet, amelyen az atomok mozgása gyakorlatilag leáll.
A Földön nem közvetlen hőt érzünk
Sokan úgy képzelik el a Nap melegítő hatását, mint egy tábortüzet: minél közelebb állunk hozzá, annál jobban melegít. Valójában azonban nem a Nap közvetlen hője melegít bennünket, hanem az általa kibocsátott elektromágneses sugárzás (beleértve a látható fényt és az infravörös sugarakat is), amely a Föld légkörében és felszínén lévő részecskékkel kölcsönhatásba lépve hővé alakul.
Ezért érezzük a napsütést melegnek: a napsugarak által hordozott energia a testünket és a környezetünket melegíti fel. Az űr azonban szinte teljes vákuum, ahol nagyon kevés részecske van, így nincs mi felmelegedjen – és nincs mi továbbadja a hőt sem.
Az űrben csak az melegszik fel, amit ér a napsugár
Az űr tehát nem úgy hideg, mint egy jégverem, hanem inkább úgy, hogy kevés benne az anyag, ami fel tudná venni a hőt. Ha azonban egy tárgyat – például egy űrszondát – a Nap közelébe küldünk, az jelentősen felmelegszik, mivel közvetlenül elnyeli a napsugárzás energiáját.
A NASA Parker Solar Probe például, amely minden eddiginél közelebb repül a Naphoz, hővédő pajzsaival akár 1400 °C-nak is ki lesz téve, miközben a műszereket szobahőmérsékleten próbálják tartani. Ez jól mutatja: ha anyag kerül a napsugárzás útjába, az nem marad hideg.
Az űr tehát nem aktívan „hűt le” dolgokat – egyszerűen nincs benne elég anyag, ami hőátadásra képes lenne. Ezért ha valamit nem éri közvetlen napsugárzás, és nincs saját hőtermelése, az nagyon gyorsan kihűlhet a háttérsugárzás extrém alacsony hőmérsékletére.
A válasz tehát egyszerű: nincs elég részecske
A Föld melegedésének kulcsa a napsugárzás és a légkör részecskéi közötti kapcsolat. Az űrben – mivel alig van részecske – nincs, ami hatékonyan elnyelje és továbbadja a hőt. Ezért az űr hideg – még akkor is, ha tőlünk nem is olyan messze egy több millió fokos csillag ragyog.
