太空温度达零下270摄氏度,为什么太阳光到达地球后反而变热了?

地球是一颗美丽的生命星球,是人类生存了数百万年的家园。地球之所以能够成为生命星球,跟太阳给地球带来了适应的温度有直接的关系,如果没有适宜的温度,地球不可能成为生命星球,也不会有人类的诞生,所以从某种意义上来说,太阳是地球所有生命的母亲。

太阳是一颗恒星,位于太阳系中心,它非常强大,本身的温度也高到可怕。可能在很多人看来,地球距离太阳这么远,还能够有现在的温度,那么地球之外的太阳系是否也如地球一样,有着比较高的温度呢?


太空温度达零下270摄氏度,为什么太阳光到达地球后反而变热了?


相信在人类没有走出地球之前,对宇宙没有认知之前,很多人都会认为地球之外的世界也是一个温度比较高的世界,因为那里有一个巨大的太阳火球。可是当人类在科技的帮助上,真正走出地球之后,我们才明白,过去的认知完全错了,地球之外的世界可一点都不温暖,反而是非常寒冷,冷到让我们害怕。

科学家对极限低温提出了绝对零度的最低温度,它的值是零下273.15摄氏度,这是一个只能无限接近而无法到达的极限温度。而太空的背景辐射温度就低到了零下270摄氏度,这是一个接近绝对零度的低温。当人们真正认识到太空的超低温之后,都迷惘了。为什么地球在太阳光的照射下有适宜的温度,而直接暴露在太阳底下的太空却如此寒冷?

相信不少人都有这样的疑惑,这是怎么回事?其实要弄明白这个问题,首先我们要搞明白物体温度变化的本质才行。在人类没有弄明白温度的本质之前,我们很难搞明白为什么宇宙那么冷,而地球却有不错的温度。直到科学家真正搞明白了温度的本质之后,这一切的谜团也就揭开了。


太空温度达零下270摄氏度,为什么太阳光到达地球后反而变热了?


温度的本质是什么?相信很多人现在都明白,它其实就是分子的热运动。如果走进微观世界,你会发现分子等粒子都是处于一种运动状态,当它们的热运动越来越剧烈的时候,物体的温度也越来越高,反之温度则越来越低。

当分子的运动完全停止的时候,物体的温度也达到了极限,那就是绝对零度。可事实上,我们都知道,完全静止的分子是不存在的,它们一直都处于运动状态,所以绝对零度只是一个理论下限值,它跟光速一样,只能无限接近而无法到达。

搞明白温度变化的本质之后,我们也明白了,温度要体现出来是需要载体的,这个载体从宏观的角度是各种物体,而从微观的角度分析就是各种粒子,只有大量的粒子存在,才能够让空间的温度不断提升。如果一个空间中粒子分布非常少,那么分子的热运动自然也就非常微弱,温度就会非常低。


太空温度达零下270摄氏度,为什么太阳光到达地球后反而变热了?


弄明白了这些,我们再来回到太空温度,太空是一个无限接近真空的环境,在这个空间中,粒子非常少。根据科学家的研究,在星际空间里,每立方厘米的空间只有约0.26个原子,而在地球的海平面上,每立方厘米的空气约有5.37x10^19个原子。这是一个多么浩瀚的差距,所以,我们称太空为真空一点也没错。

由于太空中各种高能粒子的分布太稀少了,没有足够多的粒子来进行热运动,所以当太阳的光子辐射从太阳出发向整个太阳系辐射的过程中,也无法将温度呈现出来。自然太空的温度就非常低了。可是当太阳光从太空到达地球之后,情况就完全不同了。

地球是一个充满各种粒子的空间,从大气层开始粒子的密度就大量增加,所以太阳光首先到达大气层,就会与大气层中的粒子发生热运动,温度就会不断上升。大气层的温度升高之后,再向地面辐射,让整个地球的温度不断上升。


太空温度达零下270摄氏度,为什么太阳光到达地球后反而变热了?


所以,大气层在整个温度的表现方面占据重要的角色,厚厚的大气层像一圈巨大的海绵,它允许太阳光子进来,这些光子通过大气层进入地面后,当夜晚降临的时候,地面吸收的热量又会反射出来被大气层部分吸收与反射。因此,大气层在整个温度变化过程中起着承前启后的重要作用。

地球能够有现在的适宜温度,除了大气层还要感谢另一个重要的功臣,它就是海洋。地球表面的海洋面积占到了全球面积的71%,而海洋在整个温室效应中起到的作用仅次于大气层,它能够有效吸收太阳的热量,然后储存起来,所以海洋是非常重要的温度载体。

地球正是有广阔海洋的调节,温度才能够保持一个比较适宜的状态。当然,这是地球大自然正常状态下的生态调节作用,可是随着人类走进科技时代,大量工业的快速发展,让地球的温室效应越来越厉害,正是向失控方向发展。

我们都知道,能够引起温室效应最主要的物质就是二氧化碳,正常情况下,这些二氧化碳是由大量的植物提供。可是工业的大量发展产生的二氧化碳等废气越来越多,导致大气中二氧化碳浓度越来越高,温室效应越来越严重,地球的温度也越来越高。


太空温度达零下270摄氏度,为什么太阳光到达地球后反而变热了?


全球气温不断升高带来的副作用是非常严重的,可能我们现在感觉到的只是天气太热,让我们受不了。可是随着时间的推移,当地球的温度上升到一个临界点的时候,真正的生态系统就会降临,那个时候全球冰雪融化,海平面上升50多米,大量的陆地被不断淹灭。

同时冰封了数千万之久的永久冻土也会复苏,其中不同时代的各种远古细菌和病毒也会慢慢复苏,那个时候才是真正可怕的危机到来。而且全球气温的不断升高,还有一个让科学家非常担忧的地方,那就是2.34亿年前持续漫长的降雨的到来。

根据科学家大量的地质探测发现,在2.34亿年前,地球爆发过一场持续长达百万年之久的持续降雨。在那场漫长的降雨中90%以上的地球生物灭绝,之所以会爆发如此漫长的降雨,主要原因就是当时的地球温度大幅上升,导致海水大量蒸发到大气层中,后来地球温度下降,大气层中大量的水气降下来,开启了一场灭世。


太空温度达零下270摄氏度,为什么太阳光到达地球后反而变热了?


如果地球的温度无法得到控制,继续升高,有可能在未来也同样会让海水大量蒸发到大气中,时机一到有可能也会让地球再次迎来一场旷世大雨,那个时候地球将再次迎来生物大灭绝危机。

由此可见,对于一个表面液态水资源非常丰富的星球来说,温度太高可不是好事。当然,要解决现在地球温度不断升高的难题,并不是一件容易的事,不仅需要全民有着强烈的环保意识,不再破坏地球,而且还要有更加先进的先进。只要科技发展到一定程度,有了能够吸收净化大气二氧化碳的技术,就可以有效解决地球温度不断升高的难题,可惜现在还没有这样的技术,我们还需要继续努力。

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