Por supuesto, también hay cosas muy interesantes. Por ejemplo soles.
Pero, ¿no es el vacío del espacio la contención perfecta para el calor? ¿Y la rara colisión con partículas no debería incluso calentar un objeto que flota en el espacio?
¿Por qué no están calientes de vez en cuando? ¿Es porque pierden su calor por calor radiante?
Y si es así, ¿la emisión de calor radiante siempre ocurre hasta que el objeto tiene la misma temperatura que el entorno o depende de otros factores?
Bueno, la ley básica de la termodinámica te dice que el calor fluye del objeto más caliente al más frío. Pero lo que esto signifique en una situación dada dependerá del mecanismo preciso de ese flujo de calor, es decir, de la interacción elemental que lo hace posible.
Así que analicemos algunos de ellos y veamos a dónde nos lleva.
Primero, está la transferencia de calor conductiva habitual . Esto está mediado por las colisiones de los materiales en contacto (e incluso más macroscópicamente por una fuerza electromagnética. Obviamente, este efecto es irrelevante en el vacío.
En segundo lugar, está la evaporación . Incluso si tiene un cristal perfecto que es muy estable, existe la posibilidad de que ocurra una gran fluctuación y una de sus moléculas sea "expulsada" y salga volando hacia el espacio vacío. Debido a que la molécula necesita tener mucha más energía que el resto de las moléculas que la rodean para poder liberarse del cristal, la energía restante promedio y, por lo tanto, también la temperatura disminuirán. Pero este efecto es más relevante para los no cristales (porque las moléculas están mucho menos unidas). Por ejemplo, si se pusiera agua en el espacio libre, se congelaría por evaporación muy rápidamente.
Por último, pero no menos importante, la radiación . Cualquier objeto a temperatura distinta de cero tendrá muchos de sus constituyentes en estados de energía excitados y habrá una probabilidad distinta de cero de volver a un estado de energía más bajo y la emisión de un fotón. En términos más simples, la energía cinética se convierte en energía electromagnética. Este efecto es más relevante para los objetos negros que absorben toda la radiación (una forma ideal de la cual se llama cuerpo negro ) y menos relevante para los objetos blancos que lo reflejan todo (tenga en cuenta que los términos blanco y negro deben considerarse aquí en sentido generalizado, no solo perteneciente a la luz visible).
Bueno, estos efectos son los más importantes para la materia habitual. Pero también está la materia oscura que no interactúa electromagnéticamente (de ahí el nombre), por lo que no se enfriaría por radiación fotónica (pero podría enfriarse por emisión de otras partículas con las que interactúa). En conclusión, la transferencia de calor depende mucho de la interacción microscópica precisa que el objeto dado puede experimentar.
Cualquier cosa en el espacio está a la misma temperatura que la temperatura del cuerpo negro de la radiación en la que está inmerso, o una integración de la radiación del cuerpo negro por ángulo esterradiano. Si esa es una órbita cercana alrededor del sol, la temperatura es alta. La temperatura en el espacio intergaláctico es de 2,7K.
¿Qué es todo? Si es un rayo cósmico o el viento solar, hace mucho calor. Lo más frío que puede llegar a ser es de 2,72 K porque esa es la temperatura de la radiación cósmica de fondo, y si no hubiera otras fuentes de radiación, el objeto entraría en equilibrio con esta. En la práctica, siempre hay alguna forma de otra energía fluyendo a través del espacio. Entonces, la respuesta depende del vecindario en el que estés.
En realidad, el espacio es el entorno perfecto para hacer cosas frías. El cielo nocturno es lo suficientemente frío como para que las personas en el desierto puedan dejar bandejas de agua y encontrarlas congeladas por la mañana, aunque la temperatura del aire durante la noche nunca bajó a cero.
Lo que sucedió es que las bandejas irradiaron su calor al espacio. Por supuesto, el espacio irradió calor de regreso a la bandeja, pero las estrellas están tan alejadas entre sí que la cantidad de calor que llega aquí es muy pequeña.
Esto no se aplica durante el día. En resumen, las cosas en el espacio se calientan si están expuestas a la luz del sol y se enfrían en caso contrario.
Cuando un gas se expande, se enfría. Resulta que el universo se ha expandido de manera muy significativa desde el Big Bang, lo que significa que ahora es muy bueno. Si se va a colocar cualquier gas en el vacío del universo, entonces, en ausencia de algo como la gravedad que lo mantenga unido, se expandirá y, por lo tanto, se enfriará a la temperatura del medio que lo rodea.
omega centauro