你知道太空的溫度是多少嗎?地球的熱量來自哪里?地球的溫度變化是因為什么? 很久之前,個人一直以為太陽的溫度是一路從太陽表面慢慢傳輸?shù)降厍虻?,所以以太陽為中心,其熱能覆蓋范圍內(nèi)的整個空間應(yīng)該都有溫度,并且越接近太陽溫度就越高。但是隨著人類登上太空,我們發(fā)現(xiàn),太空的環(huán)境是真空的,并且溫度很低,接近絕對零度(0K,-273.15℃)。這是為什么?太陽能曬暖地球,卻不能將太空加熱? 太陽的溫度 我們常說,沒有太陽,地球?qū)⑾萑搿按蟊凇保蔀橐粋€“冰球”。因為我們一般認為,地球的熱量都是來自于太陽,太陽消失,熱量也就隨之消失了。那么太陽的溫度是多大呢?它怎么傳輸?shù)降厍颍?/strong> 能量的產(chǎn)生是需要的物質(zhì)運動的,而太陽的熱量本身就是一種劇烈的核聚變過程。太陽占據(jù)了整個太陽系質(zhì)量的99.8%往上,高質(zhì)量的天體內(nèi)部正遭受著巨大的高壓,引力坍縮使得星球內(nèi)部氣溫高得離譜,始終處于離子狀態(tài)(沒有完整的原子結(jié)構(gòu))。因此,很多電子不受原子控制,可以產(chǎn)生交換,這個交換的過程中就產(chǎn)生了能量。 因為太陽最主要的構(gòu)成元素是氫和氦,在兩個元素的電子產(chǎn)生交換的時候,因為電荷之間的差異產(chǎn)生了電子損失,促成類似于核聚變的現(xiàn)象。 太陽內(nèi)部不間斷的核聚變反應(yīng)作用到太陽表面,催生了大量的光和熱,讓太陽表面的溫度達到近6000度,并漸漸散布到了宇宙當中,其中有二十億分之一的光子會來到地球提供光和熱。 由此可見,溫度的產(chǎn)生是因為粒子的劇烈運動。這種粒子運動速度越強,溫度就越高,傳輸?shù)哪芰恳簿驮綇姶蟆?strong>太陽作為一個“龐然大物”,每一秒鐘轉(zhuǎn)化的能量要用“億”的單位來計算,那么它的溫度是怎么傳播到地球上的? 溫度傳播 我們常見的溫度傳播應(yīng)該是什么樣子的?烤火、燒水還有日光浴之類。這些都是溫度傳播的一種,但其中并不缺乏溫度傳輸?shù)拿浇椤諝?。然而?strong>太空環(huán)境是真空的,就像當于失去了能量傳輸?shù)拿浇?,太陽的熱量怎么到達地球? 首先這里就要明確一點,就是太空并不是絕對的“真空”,其中依舊有很多的帶電粒子存在,因此,太陽的能量依舊可以傳輸?shù)狡渌胤健?/strong> 前面也說過物質(zhì)運動和溫度的關(guān)系,太空中的粒子數(shù)量太少。雖然這些來自太陽拋灑出的高能電子按照總的分布比例來說,留在太空中的帶電粒子也算多了,但是和廣袤的太空比起來,就有點少得可憐,又過于分散,因此不能將大量的熱度保持下去,溫度自然也就低了。 溫度的最終表現(xiàn)區(qū)別就在于能不能將熱量留住,這里就涉及到第二個點,就是地球?qū)囟鹊谋4娴淖饔谩?/strong> 地球的溫度變化 如果不考慮其他任何因素,就單是地球上的物質(zhì)密度就已經(jīng)遠高于太空,就算到達地球的高能粒子遠比太空已經(jīng)被分散開的能量少得多,但是勝在粒子數(shù)量龐大,可以滿足產(chǎn)生足夠熱量的粒子運動,對“溫度”的留存也就更加明顯。 太陽的高能粒子到達地球大氣層外,除了被反射回的30%,其它基本都被留下,要么是在大氣層中,要么就是被地表吸收。 部分被大氣層保存的太陽光線在白天的作用并不突出,但是到了晚上,這些溫度就會起到作用,相當于給地球蓋了一層“棉被”,還能擋住想從地表溜走的地面輻射。這就是最大的天然“空調(diào)”。 也就是說,地球本身也會有“儲藏”能量的作用,還可以防止已經(jīng)到達地球的熱量不會輕易“逃跑”。而在太空中,沒有任何束縛的空間簡直就是一個天然的巨無霸活動場,根本就留不住熱能,都不用撒手,直接從全世界“路過”就沒了。 另外這里說明一點:地球上的總體熱量吸收差異并不是非顯著,其四季變化并不是因為近遠日點,相反我們也能發(fā)現(xiàn),北半球的冬季是近日點。所以,地球上四季的產(chǎn)生只和太陽照射地球的角度有關(guān)。 知識擴展 地球核心也埋藏著大量的能量,這些能量產(chǎn)生的熱量并不低于太陽,但是為什么地核依舊是固態(tài),其熱量沒有被傳輸?shù)降乇砟兀?/strong>這就是地球的高壓作用在維持平衡了。 因為地球的大部分質(zhì)量都集中在地核上,地核的密度相當大,所有物質(zhì)都被壓得死死地,成為一個非常緊密的固態(tài)核心。 就像是我們可以將氣態(tài)的氧氣裝進瓶子里成為液態(tài)形式的存在一樣,這就是高壓產(chǎn)生的物質(zhì)形態(tài)的變化。 |
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