与我们在地球上感受到的温和、温暖有所不同的是,太阳系其实充满了极端温度。因为太阳是一个由气体和火焰构成的球,其核心温度约为1500万摄氏度,表面温度约为5538℃。与此同时,宇宙背景温度——也就是你远离地球温暖的大气层后所处宇宙的温度——在零下270℃左右。为什么会这样呢?
这是因为热能在宇宙中传播的形式是辐射,即一种从较热物体转移到较冷物体的红外能量波。辐射波激发它们接触的分子,使其升温,这就是热量从太阳传递到地球的过程。问题在于,辐射只会加热其路径中的分子和物质,而周围其他东西都不会变热。以水星为例,这颗行星的夜间面温度可能比接受辐射的日间面的气温低538℃。
相比之下,在地球上,即使在阴影处,周围的空气也会保持温暖,甚至在某些季节的晚上也是如此。这是因为热量通过三种方式传递到我们的蓝色星球:传导、对流和辐射。当太阳的辐射接触到大气中的分子并使其升温时,这些分子会把多余的能量传递给周围的分子,并以此类推。这种从分子到分子的热传递称为传导,它是一种连锁反应,能使太阳辐射路径之外的区域变暖。
然而,太空是个真空——这意味着它基本上是空的。太空中的气体分子太少,相距太远,无法产生规律的碰撞。因此,即使太阳用红外线光波使分子升温,它们也不可能通过传导的方式传递热量。同样,对流——在存在引力的情况下发生的一种热传导形式——对于在地球上传播温暖也非常重要,但在零引力的太空中是不会发生的。
所以真正奇特的还是地球:在极寒与火热之间,我们的大气却能使地表上一切保持温和。
(《羊城晚报》7.27 新华)

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