Lejos de nuestro sistema solar y más allá de los alcances distantes de nuestra galaxia, en la vasta nada del espacio, la distancia entre las partículas de gas y polvo crece, lo que limita su capacidad para transferir calor. Las temperaturas en estas regiones vacías pueden caer en picado a unos -455 grados Fahrenheit (2,7 grados Kelvin). ¿Ya estás temblando?
Pero comprender cuán frío es el espacio y por qué el vacío del espacio es tan frío es complicado.
? Amas nuestro universo rudo. Nosotros también. Exploremos juntos.
Para los físicos, saber cuál es la temperatura en el espacio tiene que ver con la velocidad y el movimiento. Cuando hablamos de la temperatura en una habitación, esa no es la forma en que lo haría un científico, dice Jim Sowell, astrónomo del Instituto de Tecnología de Georgia, a Popular Mechanics . Usaríamos la expresión 'calor' para definir las velocidades de todas las partículas en un volumen dado.
??La mayoría de los científicos usan el kelvin en lugar de Fahrenheit para describir temperaturas extremadamente frías, así que también lo haremos aquí.
La mayor parte, si no todo, del calor del universo proviene de estrellas como nuestro sol. En el interior del sol, donde se produce la fusión nuclear, las temperaturas pueden aumentar hasta los 15 millones de grados Kelvin. (En la superficie, solo alcanzan unos 5800 kelvin).
El calor que sale del sol y de otras estrellas viaja por el espacio como ondas infrarrojas de energía llamadas radiación solar. Estos rayos solares solo calientan las partículas a su paso, por lo que cualquier cosa que no esté directamente a la vista del sol se mantiene fresca. Como, realmente genial.
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Por la noche, la superficie de incluso el planeta más cercano al sol, Mercurio, cae a unos 95 kelvin. La temperatura de la superficie de Plutón alcanza unos 40 kelvin. Coincidentemente, la temperatura más baja jamás registrada en nuestro sistema solar se registró mucho más cerca de casa. En 2009, los científicos midieron las profundidades de un cráter oscuro en la superficie de nuestra luna y encontraron que las temperaturas bajaron a unos 33 kelvin, según New Scientist .
Eso es súper frío, como a -400 grados Fahrenheit.
¿Espacio vacio?
Colaboración del Event Horizon Telescope et al.
Pero nuestro universo es vasto, inimaginablemente vasto. (¿Y posiblemente un bucle?) ¿Qué pasa con el vacío del espacio?
Bueno, ahí es donde las cosas se ponen difíciles. Dentro de galaxias cercanas y lejanas, la malla de polvo y nubes que se teje entre las estrellas se ha observado a temperaturas entre 10 y 20 kelvin. Las escasas bolsas de espacio que contienen poca radiación de fondo excepto cósmica, energía sobrante de la formación del universo, rondan los 2,7 kelvin.
Estas temperaturas descienden peligrosamente cerca de una medida esquiva: el cero absoluto. En el cero absoluto, que es -459,67 grados Fahrenheit, no se transfiere movimiento ni calor entre las partículas, ni siquiera a nivel cuántico.
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En el vacío del espacio, las partículas de gas son pocas y distantes entre sí (alrededor de un átomo por cucharada, o 10 centímetros cúbicos, según Quartz ), por lo que no pueden transferir calor fácilmente entre sí a través de la conducción y la convección. El calor en el espacio solo puede transferirse a través de la radiación, que regula cómo se absorben o emiten las partículas de luz, o fotones, según UniverseToday .
Cuanto más viajas al espacio interestelar, más entiendes lo frío que es el espacio. No sé si alguna vez llegarás al cero absoluto, dice Sowell. Siempre verás algo de luz y habrá algo de movimiento.
Puede haber puntos del universo donde las temperaturas bajen a 1 Kelvin por encima del cero absoluto, señala Sowell, pero hasta ahora, la medida más cercana al cero absoluto solo se ha observado en laboratorios aquí en la Tierra.
"Los humanos son bastante buenos para crear temperaturas extremas", dice a Popular Mechanics Alasdair Gent, un estudiante graduado en física de astropartículas también en el Instituto de Tecnología de Georgia. Los científicos pueden recrear las mismas temperaturas que se ven en el vacío del espacio, así como en el interior del núcleo de estrellas como nuestro sol.
Nuestra atmósfera protectora
Imágenes falsas de Xuanyu Han
Aquí en la Tierra, lo tenemos fácil. Puedes tener partículas de alta velocidad pasando por nosotros fuera de la atmósfera de la Tierra, pero si te quitaras el traje espacial, sentirías frío porque no hay tantas partículas que te golpeen, dice Sowell. Aquí en la superficie de la tierra, las partículas no se mueven muy rápido, pero hay millones de ellas.
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La atmósfera de la Tierra hace un excelente trabajo al hacer circular el calor del sol a través de la conducción, la convección y la radiación. Es por eso que sentimos cambios de temperatura tan agudos en la Tierra. Las partículas se mueven un poco más rápido debido a la luz del sol o los patrones climáticos, dice Sowell.
Cuando nos aventuramos más allá de la seguridad y los confines de nuestro planeta, usamos trajes espaciales y viajamos en naves espaciales que nos ayudan a protegernos de estas temperaturas extremas. Aquí, una gran dosis de creatividad y mucho aislamiento es fundamental.
Los trajes espaciales de la era Apolo, por ejemplo, tenían sistemas de calefacción que incluían bobinas flexibles y baterías de litio. Los trajes modernos vienen equipados con diminutas bolas microscópicas de químicos reactivos al calor que ayudaron a proteger a los astronautas de las gélidas temperaturas.
Los trajes espaciales Artemis, que llevarán al próximo hombre y a la primera mujer a la luna en 2024, vienen equipados con un sistema de soporte vital portátil que ayudará a los futuros caminantes lunares a regular su temperatura en la luna y más allá.
Si tergiversaras las galaxias en el vacío del espacio sin un traje espacial, el calor de tu cuerpo (alrededor de 100 vatios, según Space.com) comenzaría a irradiarse porque la conducción y la convección no funcionan en el espacio. Esta sería una manera lenta y gélida de ir y, eventualmente, morirías congelado. Pero… es probable que te asfixies primero.
Después de todo, el espacio tiene que ver con los extremos.
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Jennifer Leman Jennifer Leman es periodista científica y editora de noticias en Popular Mechanics, donde escribe y edita artículos sobre ciencia y espacio. Este contenido lo crea y mantiene un tercero, y se importa a esta página para ayudar a los usuarios a proporcionar sus direcciones de correo electrónico. Es posible que pueda encontrar más información sobre este y contenido similar en piano.io
¿Por qué el espacio se siente frío?
El espacio es frío en el sentido de que es grande y está vacío y cualquier objeto colocado en el espacio puede irradiar una cantidad ilimitada de energía en todas las direcciones, por lo que si no hay un sol cerca para calentarlo, eventualmente perderá casi todo su calor y crecerá. muy frío, así que traiga un poco de café.
¿Por qué el espacio es frío si el sol calienta?
El espacio es el termo definitivo.
La radiación del sol puede viajar a través de él, pero no hay moléculas o átomos para absorber ese calor. Incluso cuando una roca se calienta por encima de los 100°C por la radiación del sol, el espacio que la rodea no absorberá ninguna temperatura por la misma razón.
¿Cómo puede ser frío el espacio si no hay aire?
Cualquier lugar en el universo que esté lo suficientemente bloqueado de todas las fuentes de calor eventualmente se enfriará a temperaturas bajo cero. Pero los puntos en el espacio alejados de las fuentes de calor no son fríos en el sentido de que te enfriarían rápidamente. La transferencia de calor rápida requiere contacto o aire, ambos carecen de espacio.
¿Por qué hace tanto frío en el espacio? ¿Cómo lo superan?
'En el espacio, es una cuestión de aislamiento. Así como su manta mantiene el calor de su cuerpo para que permanezca caliente en la cama, los trajes espaciales de la NASA tienen sistemas de aislamiento además de calentadores. How Stuff Works encuentra que "los trajes espaciales diseñados por la NASA para los astronautas del Apolo usaban elementos de calefacción para proteger a los astronautas del frío extremo.