我们从宇航员的诸多视频中可以看到,他们出舱都要裹着厚厚的宇航服,这些宇航服除了能防辐射以外,还能为宇航员提供恒温的环境。不然以人类这脆弱的躯体,可能在太空中暴露不到一分钟就死亡了

为什么太阳超级热却在太空里很冷(太阳光照到地球能变热)(1)

穿着厚厚的宇航服的体验者

那么,日地之间的太空真的冷到不行吗?为何太阳光照到地球却能变热呢?接下来就让我们一起来看看,宇宙中的温度到底是怎样的。

太空中的温度

当提及太空当中的温度到底是高还是低时,大家可能很难给出答案,因为那里对我们而言还是太陌生了。

并且其实温度多少是人类给出的定义,表面上是我们的体感,微观上却涉及到粒子的运动程度

当粒子运动很快时,它们之间会疯狂地摩擦,从而使温度变高。而如果粒子运动的速度很慢,那么温度就会很低。

因此这些年科学家在追逐“绝对零度”的时候,都在想尽办法让粒子趋于静止

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“绝对零度”

由此可见温度想要产生,首先得要有粒子存在,而太空环境是相对真空的,在粒子分布如此稀薄的情况下,温度低也很正常。

因此,虽然同样能够被太阳光照射,但是在粒子如此稀疏的情况下,宇宙空间无法吸收到大量的辐射。

值得一提的是宇宙其实经历了由热变凉的过程,在宇宙大爆炸之初,宇宙空间的温度还是非常高的

但是随着时间的推移,宇宙的温度和爆炸一样归于“寂静”,散落在广阔空间当中的粒子无法留住“太阳光”,只能眼睁睁的看着它们穿过。

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粒子四散

综上所述,日地之间的太空确实冷到不行,所以宇航员在出舱工作的时候需要穿上厚重的太空服。太空当中恐怖的低温环境对于人体而言是极不友好的,我们只能借助科技进行克服。

那么,为什么太阳光在宇宙当中没什么加热作用,照到地球上时却能变热呢?

太阳光照到地球为何能变热?

咱们在上文中说了温度的本质其实就是微观粒子的运动程度,而太阳光从本质上来说是电磁波,因此科学家常常将其概括为太阳辐射。

太阳辐射包括太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流,它们分布在从X射线到无线电波的整个电磁波谱内。

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太阳辐射波谱

由于宇宙空间当中的粒子分布十分稀疏,所以它们能够留下的太阳辐射少之又少。在这种情况下,我们才能更多地接收到太阳辐射。

至于为什么照到地球会发热,从微观层面来说就是因为地球空气当中有着大量的粒子。

虽然空气的密度在我们眼中还是非常低的,但是相较于宇宙空间粒子的分布来看,已经非常不错了。

在有了这一基础之后,太阳辐射就成为了地球气候系统的主要能量来源,甚至决定了地球能量的收支。

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太阳辐射

但需要注意的是,地球也并非百分百地接受太阳光,因为太阳辐射到地球的部分能量会被云层和地表反射回去,剩下的被大气和地表吸收。相对于地表而言,高层大气的温度比较均匀一些。

由此可见,想将太阳光加热,必须要有足够的粒子密度。而且仅仅能够加热还是不够的,想要留住温度,还得有大气层的保护。

这些年人类造访了不少太阳系内的其他天体,最终发现除了金星以外,大部分星球的大气都十分稀薄,有的甚至直接没有。

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太阳系的八大行星

在这种情况下,它们吸收太阳辐射的能力不仅很弱,也无法留下温度,导致出现了很大的温差。

因此,人类未来就算完成了移民,可能也要穿着宇航服才能在这些星球上活动,除非咱们能模拟出类似于地球的大气层。

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地球大气

当然,大气层的保温效果对于人类而言“利害并存”,这一点大家应该都感觉到了。

随着地球大气当中温室气体的含量不断变多,导致本来能够逸散出地球的那些辐射出不去了,就这样地球的“老棉袄”变得越来越厚。

保温效果确实变好了,但这种保温效果也让地球的温度开始飙升。

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温室效应的原理图

偏偏人类及地球的大部分生物,对于温度的感知又相当的敏感,不管是太冷或是太热都会不适应

因此,大气的保温作用有时候对于我们来说是一把“双刃剑”,而温室效应本身是一个中性词,可当其过度的时候就有“贬义”的意思了。

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美丽的太阳

值得一提的是,不管加热的过程是怎样的,首先咱们得有太阳这个辐射源。而现阶段正处于青壮年的太阳,活动还是蛮不规律的,它一旦有任何的异常变化,地球的气候系统和温度立即会作出相应的反应

太阳变化与地球气候系统

科学家经过长期的观察发现,太阳的活动周期长度平均约为11年,当然它偶尔也会不按常理出牌,所以人们需要一直密切关注它的变化,以保证及时作出反应。

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活跃的太阳

不过以11年的周期来看,大气温度确实会随着太阳活动发生变化。

比如当太阳活动十分频繁的时候,几乎全球的每个地方温度都会上升,其平均温度比太阳活动低的年份高出0.2K左右

欧洲三个台站约200年的数据显示,当地温度的变化幅度在1K左右,而年平均温度在太阳黑子极大年和太阳黑子极小年同样相差约1K,太阳活动可能是温度变化的原因。

除此之外,科学家还对太阳活动对地球气候系统的影响机制具体分为了三种,方便进行研究。

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太阳影响着地球的气候

第一种就是太阳辐射通过辐射的过程来影响气候,具体可参照上文所举例的吸收与反射。第二种则是紫外辐射通过平流层和对流层间的动力学过程影响,第三类则是太阳通过高能粒子影响形成云的微观物理过程。

这三种机制对地球气候系统的影响程度不一致,总的来说还是以第一种为基础。

因此别觉得咱们的地球气候系统特别可靠,实际上它是非常多变的,十分容易受到外界环境变化的影响,尤其是像太阳这种辐射源。

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太阳结构

说到这儿,有人可能会想,如果太阳活动剧烈的时候,日地之间的空间能够帮咱们多吸收一些太阳辐射,那么地球的气候系统不就不会受到影响了吗?

如果日地之间的温度很高

从这种角度来说,这一想法确实没什么毛病。因为太阳辐射如果在中途被大量拦截,那么就算太阳再怎么造作,都很难影响到地球。

可是这一切的前提是,太阳的辐射量增大

如果说日地之间的温度从一开始就很高,那就说明它并不是“真空”的,而在这种作用之下,地球能够吸收到的辐射就少得可怜了。

届时我们恐怕就不会抱怨太热了,因为地球的温度可能会急剧下降。

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被“冻住”的地球

因此与其想着改变日地之间的情况,不如想想怎么从地球本身下手。忽略掉太阳活动的影响不计,地球如今越来越严重的温室效应,已经让全球各地的温度都上升了。

在这种影响下,冰川融化、海平面上升,甚至未来整个循环系统都将出错,而人类文明可能就在这一次环境的剧变当中走到尽头了。

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全球变暖,海平面上升

资料显示在过去的一百多年里,全世界的海平面大约上升了18厘米,目前地球已进入了海平面“加倍上升期”,如果人类再不采取措施,那么到2050年全球海平面将平均升高30到50厘米

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海平面上升

当下,咱们必须缓和气温上升的速率,起码不要再让大气当中的二氧化碳花式增长了。地球的各个系统本身就是联结的,当某一处崩盘,就很难有生物逃得过自然的制裁。

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