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外太空的溫度如何?到底是冷還是熱?看看科學家怎麼說

太空溫度是個很複雜的問題,它對我們人類來說具有至關重要的意義。溫度變化與粒子的運動有關。粒子運動速度越快,溫度越高,相反,粒子運動速度越慢,溫度越低。例如,具有10億攝氏度高溫的氣雲,與零下250攝氏度的氣雲相比具有的無序度大得多,因為在熱氣體中,粒子運動的速度之快使他們無法結合成分子。對於溫度非常低的雲來說,這個問題的答案和溫度是直接相關的。這就意味著像我們一樣的生命體不能存在於10億攝氏度的大氣中。

我們再來看一下太陽到底有多熱。太陽是一顆恆星,他的表面溫度大約有6000度。但是這並不代表太陽內部亦是如此。在太陽內部,溫度可高達1億5千萬攝氏度。那麼,這顆星星內部究竟發生了什麼?實際上是原子核融合放射出伽馬射線。當伽馬射線到達太陽最表面,這個輻射對應於6000攝氏度。所以,太陽內外的溫差是巨大的。

那麼,太陽吹出的太陽風的溫度有多高呢?有時會很熱,有時會很冷。太陽風的運動速度很快,高速太陽風意味著高的能量,所以如果有一團具有1000 km/s運動速度的氣體與另外一團氣體相碰撞,可以產生接近1億攝氏度的高溫。

氣體雲是恆星所產生的。而恆星又是如何誕生的呢?原來是源於氣體雲的崩塌。如果要形成崩塌,那麼氣體雲所需的溫度應當是非常非常低的,低至僅僅高於絕對零度。由於這些氣體的溫度非常低,所以它們是沒有壓力的。因為低溫意味著低壓。重力使得雲聚集在一起形成低溫雲。此時形成的物質密度非常高,對應著溫度也會很高,在這個溫度下,原子核會融合在一起,恆星就誕生了。

盤狀星系的速度是多少?盤狀星系是旋轉的。大部分能量來源於旋轉的恆星。這些盤狀星系膨脹度很小,例如垂直於盤狀星系的恆星比旋轉恆星的速度慢很多。當我們提到一個動態冷系統,也就是說如果溫度與速度有關,那麼旋轉的能量就是旋轉方向上的溫度,並且恆星以220km/s的速度向這個方向移動。盤狀星系非常稀薄。垂直於盤狀星系的恆星的速度在10km/s至20km/s之間,因此,垂直於盤狀星系的恆星溫度是很低的。

橢圓型系呢?他們是巨大的球體。他們是如何穩定的?盤狀星系通過旋轉穩定,橢圓型系中的恆星像一群蜜蜂一樣運動。所以他們具有非常高的速度並且整個星系幾乎不會旋轉。橢圓狀星系是不斷地動態變化並且溫度極高的。

冷系統是不穩定的。冷系統的具有諸如旋轉臂的結構。新的恆星會在螺旋臂中形成,例如我們很接近螺旋臂但是沒有穿過他。因此每當一個旋轉臂形成,就形成了恆星形成的區域。橢圓星系是一團混沌,那裡曾經有恆星爆發形成。所以我們有穩定的熱系統,並且不具有恆星形成區域;也有冷系統是不穩定的,新的恆星會不斷的誕生,這就是為什麼在銀河系中有動態冷系統。例如,因為太陽是第三代或者第四代恆星。

那麼星團呢?它們的溫度是很高的,可達1億攝氏度,因為他們可以發射X光。而且星系以高達1000km/s的速度穿過氣體,如果將這個速度轉化為溫度,那將是很高的。

質量變得越大,溫度就變得越高,那現在就讓我們討論一下宇宙有多冷吧。宇宙的溫度可以低至零下271攝氏度。宇宙年齡很大也很冷。並且宇宙在不斷彭脹。宇宙30萬歲時,溫度4000攝氏度。當然,我們並不像生活在4000攝氏度的高溫中。我們也當然不能夠生存在這樣高的溫度中。宇宙一定會變冷,恆星變得足夠遠而可以形成,因為恆星只能在重元素存在的情況下形成。但為此,我們需要幾代恆星的變化。宇宙膨脹可以使其自身溫度降低,而且會變得非常對稱,因為它所發射出的射線就想一個動態熱力學平衡的黑體。如今的宇宙溫度很低並且很粒子稀疏,平均每平方米只有一個粒子,溫度低至零下270攝氏度。

我們之所以能夠存在這裡,是因為在這寒冷的海域中存在有陸地,並且非常的稀薄,以至於你並不像討論這件事情,也有一些島嶼是高度有序的。死亡要比宇宙更有序。一個行星比恆星更有序。生命體也比非生物體更有序,並且包含更多的信息。最後,比如類似於我們大腦的結構會保持其原有的密度以及保持離開這個宇宙的數量級。這意味著他一定會發生很多難以置信的事情,只有這樣在宇宙中,像天堂一樣的地球才可以誕生,這都跟溫度密切相關!

各種生物可以在宇宙中生存當且僅當如今的宇宙溫度降到我們可以生活的低溫之時。有人曾想讓環境最惡劣的荒漠變得繁花似錦。唯一能夠讓他堅持這件事情的就只有他的大腦!

責任編輯: 王和   來源:天文在線 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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