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(神秘的地球uux.cn)据美国生活科学网站(Joe Phelan):太空非常非常冷。外层空间的基线温度为2.7开尔文,即零下454.81华氏度,即零下270.45摄氏度,这意味着它几乎不高于绝对零度,即分子运动停止的点。
但这个温度在整个太阳系中并不是恒定的。所谓的“空”空间——尽管它实际上并不是空的——比行星、卫星或小行星冷得多,例如,因为(实际上)没有任何东西可以吸收来自太阳的能量。
那么,不包括常规的“空”空间,太阳系中最冷的地方是什么?它与地球上的温度相比如何?
测量空间
首先,让我们花点时间考虑一下宇宙温度是如何计算的。
英国伦敦大学伯克贝克学院行星科学和天体生物学教授伊恩·克劳福德在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志:“温度可以通过观察表面发出的红外和微波辐射的强度来测量。”。“在没有此类测量的情况下,可以根据它们接收到的阳光量来估计温度。”
然而,进行宇宙测量并不总是那么简单。英国华威大学天文学教授唐·波拉科表示:“天文学中没有什么是直截了当的,主要是因为你总是在观察,而不是在互动。”
因此,尽管有精确的方法来测量太空中的温度,但总有改进的空间。波拉科说:“温度是估计值。”。“你计算的数字取决于你的假设有多好,以及你使用的物理模型有多详细。”
那么,考虑到这些点,至少根据目前的数据,太阳系中最冷的地方是什么?冥王星,也许,考虑到它与太阳的距离?
事实上,最冷的地方可能离家更近。
美国国家航空航天局新视野号航天器拍摄的图像显示,冥王星并不是太阳系中最冷的地方。(图片来源:uux.cn美国国家航空航天局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所)
去月球
2009年,美国国家航空航天局(NASA)的机器人航天器月球勘测轨道器(Lunar Reconnaissance Orbiter)提供的数据表明,月球南极的“阴影陨石坑”可能是太阳系中最冷的地方。
亚利桑那大学的行星研究人员、研究生帕特里克·奥布莱恩和他的顾问谢恩·伯恩后来证实了这一理论。在2022年月球与行星科学会议的一次演讲中,奥布莱恩和伯恩提出,“双重阴影”的月球陨石坑确实可能是“太阳系中最冷的地方”
根据O'Brien和Byrne的说法,如果一个陨石坑“不仅屏蔽了直接的太阳照射,还屏蔽了二次加热源”,例如“附近被照亮区域反射的太阳辐射以及这些温暖表面发出的热辐射”,那么它就可以被视为双重阴影
波拉科补充说,“双重阴影”陨石坑“边缘足够高,阳光永远不会到达陨石坑底部”,这就是为什么它们如此寒冷。
1992年伽利略号宇宙飞船拍摄的照片中显示的月球可能是太阳系中一些最冷的地方。(图片来源:uux.cn/NASA/JPL/USGS)
奥布莱恩和伯恩的研究表明,鉴于这些“永久阴影区域”已经“屏蔽”了数十亿年的太阳光照射,它们的陨石坑可能含有“微型冷阱”,其中不仅含有水冰,还含有更易挥发的化合物和元素,如二氧化碳、一氧化碳、二氮和氩气。
根据奥布莱恩和伯恩的说法,这些陨石坑的温度估计约为25开尔文(零下414.67华氏度,或零下248.15摄氏度),但它们可能更冷。
克劳福德对这项研究的准确性充满信心。他说:“我确信这是太阳系内部(从水星到火星)最冷的温度,也比冥王星估计的平均表面温度低。”。
根据美国国家航空航天局的数据,冥王星的平均表面温度为40.4开尔文,即零下386.95华氏度或零下232.75摄氏度。
然而,克劳福德说,这些双重阴影的月球陨石坑可能没有奥尔特云那么冷,奥尔特云是一层位于海王星轨道之外的冰冷的太空碎片。他指出,这种区别取决于我们在讨论太阳系时是否包括奥尔特云。
柯伊伯带和奥尔特云与太阳系的关系图。美国国家航空航天局于2009年12月11日发布。(图片来源:uux.cn美国国家航空航天局)
奥尔特云被美国国家航空航天局认为是“我们太阳系最遥远的地区”,但也“超出”了我们的太阳系。这种不明确意味着它有时被视为太阳系的一部分,而在其他情况下则被定义为我们太阳系和星际空间之间的边界。据ThePlanets.org报道,奥尔特云被认为只是“与太阳系松散结合”。
根据伊利诺伊州西北大学的数据,奥尔特云中的温度可能低至5开尔文(零下450.67华氏度或零下268.15摄氏度),远低于我们月球上的任何温度。
然而,如果我们不包括奥尔特云,太阳系中最冷的地方很可能在我们最近的天体邻居身上。
地球比较
在地球上,即使是最寒冷、最严酷的南极温度也远高于月球的陨石坑或奥尔特云。根据世界气象组织的世界天气与气候极端档案,1983年7月21日,俄罗斯南极沃斯托克研究站记录的有史以来最冷的地面温度为零下128.6华氏度(零下89.2摄氏度)。
然而,科学家们人为创造的温度低于地球上、月球陨石坑甚至奥尔特云中的自然温度。去年,一组德国研究人员打破了实验室最低温度的记录:零下459.67华氏度(零下273.15摄氏度),这是他们通过“将磁化气体从393英尺(120米)的塔中滴下”实现的
但是,当谈到自然发生的温度时,我们月球上最黑暗、最阴暗的深处似乎很可能拥有太阳系中最低的温度——当然,这取决于你如何选择对奥尔特云进行分类。
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