태양이 뜨거우면 우주가 추운 이유

태양과 우주의 온도

우주는 얼마나 춥습니까? 그리고 태양은 얼마나 뜨겁습니까? 둘 다 뛰어난 질문이예요. 이곳 지구상의 나긋나긋한 서식지와 같지 않게 태양계는 극한 온도로 가득 차 있다고 합니다. 태양 은 그 중심에서 화씨 약 2700만 도, 표면에서 10,000도를 측정하는 가스와 불 덩어리이고요 . 한편, 우주 배경 온도 (지구의 훈훈한 대기에서 벗어날 수 있을 할만큼 충분히 멀리 떨어진 우주의 온도)는 화씨 -455도를 맴돌고 있고요.

글쎄, 합리적인 설명이 있어요. 열은 더 뜨거운 물체에서 더 차가운 물체로 이전하는 에너지의 적외선 파동인 복사로 우주를 통해 이동해요. 복사파는 접촉하는 분자를 자극하여 가열하더라고요. 이것은 열이 태양에서 지구로 이양하는 방식이지만 복사는 경로에 직접 있는 분자와 물질만 가열한다는 점이예요. 다른 모든 것은 쌀쌀한 상태를 유지하더라고요. NASA에 근거하면 수성의 밤 온도는 방사선에 드러난 낮보다 화씨 1,000도 낮을 수 있어요 .

당신이 그늘에 있더라도, 심하게는 어찌 계절에는 밤의 어둠 속에서도 당신 근처의 공기가 포근하게 지속되는 지구와 참고해보기 바래요. 열은 전도, 대류, 복사라는 한 종류 방법이 아닌 세 가지 형식으로 아름다운 푸른 지구 전역을 이동하기 때문이고요. 태양 복사가 대기의 분자를 때리고 데우면 주위의 분자에 여분의 에너지를 연락합니다. 그런 다음 그 분자들은 이웃에 부딪혀 가열됩니다. 분자에서 분자로의 이러한 열 전파을 전도라고 하며 태양 경로 바깥 부분의 영역을 포근하게 하는 연쇄 반응이고요.

그렇지만 공간은 근본적으로 비어 있다는 것을 의미하는 진공 상태이고요 . 우주의 가스 분자는 너무 적고 멀리 감퇴하여 있어 서로 매일 꾸준하게 충돌할 수 없어요. 따라서 태양이 적외선으로 열을 가하더라도 전도를 통해 열을 제공는는 불가능하더라고요. 같은 식으로 중력이 있을 때 일어나는 열 보급의 한 형태인 대류는 지구 전체에 온기를 분산시킨다고 하는 데 중요하지만 무중력 지역에서는 발생하지 않아요.

온도 변화의 대비

NASA DART 프로젝트 의 열 엔지니어인 Elisabeth Abel이 우주를 통한 장기 항해를 위해 차량과 장치를 준비하면서 명상하는 것이예요 . 이것은 그녀가 Parker Solar Probe 에서 작업할 때 특히나사실이라고 그녀는 말하고요. 이름에서 깨달을 수 있듯, Parker Solar Probe는 태양을 탐구하는 NASA 임무의 일부이예요. 코로나라고 일컬어지는 별의 대기의 최고 바깥층을 확장하여 데이터를 끌어모읍니다. 2021년 4월, 탐사선은 우주선 이 태양에 최고 가까운 650만 마일 내에 도달했답니다. 프로브의 한쪽 면에 투사된 열 실드가 이를 가능통하게 하더라고요.

Abel은 “그 방열판의 역할은 태양 복사가 우주선의 어떠한 것도 건드리지 않게 하도록 하는 것”이라고 말하더라고요. 따라서 방열판이 우리 호스트 스타의 과격한 열(화씨 약 250도)을 경험하는 동안 우주선 자체는 화씨 -238도 정도로 너무나 더 차갑다고 그녀는 말하더라고요.

Abel은 DART (소행성과 충돌하여 경로를 벗어나도록 설계된 소형 우주선)의 수석 열 엔지니어로서 깊은 우주의 온도를 감독하기 위해 실재적인 대응를 취하고요. 얼음 공허와 태양의 끓는 열 사이의 격렬한 온도 변환는 특이한 도전을 제기하더라고요. 우주선의 일부 부품은 합선을 억제할 수 있을 할 정도로 충분히 시원하게 지속하는 데 도움이 필요했고, 다른 부품은 구동할 수 있을 할만큼 충분히 뜨겁게 유지하기 위하여 가열 요소가 필요했다고 합니다. 수백 도의 온도 변경에 대비하시는게 거칠게 들릴 수도 있겠으나 우주에서 나타나는 일이라고 합니다. 진짜 의문스러운 점은 지매입예요. 극도로 춥고 맹렬한 더위 속에서 우리의 대기는 적어도 요즘은 감동할 정도로 나긋나긋한 상태를 유지하고요.

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