درباره فضا پرسش های بسیاری وجود دارد که مجالی برای پاسخ به آنها نیست اما اگر بخواهیم یکی از موارد مهم آن را بیان کنیم، بی شک پرسش “دلیل سرد بودن فضا با وجود گرمای بسیار خورشید چیست؟” است. چرا فضا سرد است، با گامامگ همراه باشید.

منظومه شمسی برخلاف زیستگاهی که در آن زندگی می کنیم مملو از افراط دماست. خورشید از گاز و آتش ساخته شده که دما درون آن ۲۷ میلیون درجه فارنهایت و دما سطح آن به ۱۰ هزار درجه می رسد.

اما اگر از خورشید دور شوید و در فاصله بسیاری از آن قرار گیرید، متوجه هوا بسیار سرد که گفته شده کمتر -۴۵۵ درجه فارنهایت است، خواهید شد. البته انسان به طور معمول نمی تواند در چنین درجه ای قرار گیرد و به سرعت کشته خواهد شد اما باتوجه به گزارش ها و تحقیقات بدست آمده فضایی، این مسئله روشن شد. اما علت این اختلاف دما چیست و چرا فضا سرد است.

چرا فضا سرد است

گرما خورشید در واقع با پرتوهای کیهانی به حرکت درمی آیند و یک موج انرژی مادون قرمز محسوب شده که به سمت مناطق خنک تر حرکت می کنند. در حقیقت امواج پرتویی مولکولهایی را که با آنها در تماس هستند تحریک کرده و باعث گرم شدن آنها می شوند. همین دلیل موجب شده تا زمین از گرما خورشید بسیار استفاده کند اما مشکل این است که پرتو مورد اشاره فقط مولکول ها و ماده ای را گرم می کند که مستقیماً در مسیر آن قرار دارند.

این درجه دمایی خنک را با زمین خود مقایسه کنیم حتی در سایه روز روشن و تاریکی شب احساس گرما می کنیم. این بدان دلیل است که گرما تنها در یک خط وجود نداشته و بلکه در سراسر سیاره آبی ما حرکت می کند. سه عنصر در این موضوع نقش دارند که باید به انتقال، انتقال گرما و تابش اشاره کرد. اینها موجب می شوند که حتی سیاره زمین در زمانی که رو به خورشید نیست هم در برخی مناطق گرم باشد.

هنگامی که پرتوهای خورشیدی در جو ما مولکول ها را گرم می کنند و آنها را نیز گرم می شوند ، در این بین پرتوها انرژی اضافی را به مولکول های اطراف خود انتقال خواهند داد و گرما را پخش در محیط خود پخش می کنند. یکی از نکته های جالب دما هوا عطارد در شب است. به گفته ناسا این سیاره در شب ۱۰۰۰ درجه دما هوا آن سردتر از روز است که اختلاف بسیار چشمگیری داشته و هیچ فردی نمی تواند در آن سکونت داشته باشد.

حال این دما را با زمین قیاس کنید که در سایه یا شب دما هوا گاهی اوقات کمتر و گاهی هم بیشتر است. با این حال فضا خلائی دارد زیرا کاملا خالی است. مولکول های گاز فضا از یکدیگر فاصله داشته تا با یکدیگر هیچ برخوردی نداشته باشند. بنابراین هنگامی که خورشید از طریق انرژی مادون قرمز گرم می کند، همچنان هدایت و حرکت آنها تقریبا غیرممکن می شود. به نوعی شاهد وضعیتی مشابه همرفت ( نوعی انتقال گرما که در صورت وجود جاذبه اتفاق می افتد) که برای پراکندگی گرما زمین نقش موثری دارد اما در فضای صفر هیچ گرمایی را به دنبال ندارد، خواهیم بود.

در این بین Elisabeth Abel مهندس بخش حرارت در پروژه DART ناسا، درباره آماده سازی وسایل نقلیه برای سفرهای طولانی مدت به فضا بررسی های داشته است. به گفته وی ، این مسئله به ویژه هنگامی که او مشغول کار در کاوشگر خورشیدی پارکر بود ، مشخص شد.

همانطور که احتمالاً با نام آن آشنایی دارید ، کاوشگر خورشیدی پارکر بخشی از ماموریت ناسا برای مطالعه خورشید است. این قسمت از بیرونی ترین لایه جو ستاره ، به نام کرون با جمع‌آوری داده ها مورد بررسی قرار می گیرد. در آوریل ۲۰۱۹ کاوشگر در فاصله ۱۵ میلیون مایل خورشید قرار داشته که باید آن را نزدیکترین فضاپیما تاکنون به خورشید دانست. سپر حرارتی پیش بینی شده از یک طرف کاوشگر آن را مقاوم می سازد.

Abel می گوید: “کار آن سپر گرما ، اطمینان از این است که هیچ یک از اشعه خورشیدی به هیچ وجه در فضاپیما لمس نمی شود. ” او می گوید ، ستاره میزبان ما نسبت به خود فضاپیما بسیار سردتر است و دما آن کمتر از منفی ۲۳۸ درجه فارنهایت اعلام شد.

او به عنوان مهندس حرارت پروژه DART ناسا افزود، یک فضاپیمای کوچک که به منظور برخورد با یک سیارک ساخته شده و مسیر روشنی نداشته است،  در حال انجام اقدامات عملی برای مدیریت دمای بخش عمیق فضا است. تغییر شدید درجه حرارت بین پوسته یخی و گرمای بالا خورشید چالش های بی نظیری را ایجاد می کند. برخی از قسمت های این فضاپیما برای جلوگیری از دما بسیار بالا و کاهش دما توسعه پیدا کرده ، این در حالی است که برخی دیگر به عناصر گرمایشی احتیاج دارند تا آنها را به اندازه کافی گرم نگه دارند تا عملکرد خود را حفظ کنند.

با تمام این موارد فضا دمای بسیار پایینی برخلاف خورشید سوزان دارد و این مواردیست که نیاز به بررسی بیشتر جهت کسب نتایج دقیق تر دارد.

منبع: popsci.com