Bizden 150 milyon kilometre mesafede olan Güneş'in verdiği sıcaklığı her gün hissediyoruz. Güneş bu kadar sıcakken, uzay neden çok soğuk? Bu sorunun cevabını öğrenmek için öncelikle aralarındaki farkı bilmemiz gereken iki terim var: ısı ve sıcaklık.
Isı, madde miktarına bağlı bir enerji çeşidiyken sıcaklık sadece bir ölçümdür. Isı; bir nesneye aktarıldığı zaman nesnenin sıcaklığı yükselir, nesneden çıkarıldığında ise nesnenin sıcaklığı düşer. Bu transferler de farklı şekillerde gerçekleşir.
Nesnelerde sıcaklık transferi nasıl gerçekleşiyor?
NASA .via-text { background-color: rgb(0,0,0); /* Fallback color */ background-color: rgba(0,0,0, 0.4); /* Black w/opacity/see-through */ color: white; font-weight: 300; font-size: 0.75em; position: absolute; bottom: 0%; right: 0; z-index: 2; padding: 5px !important; text-align: left; }
Bu ısı transferi üç şekilde gerçekleşiyor: kondüksiyon (iletim), konveksiyon (taşınım) ve radyasyon (ışınım) olarak.
Kondüksiyon tipi ısı transferini katı maddelerde görürüz. Katı cisimleri oluşturan parçacıklar ısındığında titreşimleri artar. Bu süreçte birbirlerine çarparak daha sıcak parçacıklardan daha soğuk olanlara ısı aktarımı olur. Ateşe tuttuğunuz bir demir çubuğun ya da demir bir kaşığın sıcak bir şeye teması sonrasında elimizi yakan şeyin nedeni bu tip ısı transferidir.Konveksiyon tipine ise sıvı veya gazlarda tanık oluruz. Akışkan madde ısıtıldığında moleküller yükselir ve beraberinde ısı enerjisini de taşırlar. Mesela odalarımızdaki kaloriferler bu tip ısı transferi prensibiyle çalışırlar.Işınım yolu ise bu iki süreçten farklı olarak ısı, ışık dalgaları ile yayılır. Tüm cisimler sıcaklıklarına bağlı olarak belli bir seviyede termal enerji ışınımı yaparlar. Oda sıcaklığında biz de dahil olmak üzere kızılötesi dalgalar şeklinde ısı yayar. Bu şekilde termal kameralarla insanların ateşi ölçülebiliyor. Yani madde tanecikleri ile gerçekleşmez, dalgalarla gerçekleşir.İşte bu nedenle Güneş, Dünya'dan 150 milyon km uzakta olmasına rağmen Güneş'in enerjisi, Dünya'ya ulaşır.
Isı, maddeyi ilgilendiren bir konu.
NASA .via-text { background-color: rgb(0,0,0); /* Fallback color */ background-color: rgba(0,0,0, 0.4); /* Black w/opacity/see-through */ color: white; font-weight: 300; font-size: 0.75em; position: absolute; bottom: 0%; right: 0; z-index: 2; padding: 5px !important; text-align: left; }
Uzay boşluğu, hiçbir maddenin bulunmadığı bir boşluktur. Isının iletim veya taşınım ile ısı transferinden söz etmek imkansız. Uzayda yeterli parçacık olmadığı için doğal olarak bir ısı transferinden de söz edemeyiz. Bu transfer bir tek radyasyon yoluyla mümkün görünüyor. Güneş'in radyasyon şeklindeki ısısı, bir nesne üzerine düştüğü zaman nesneyi oluşturan atomlar enerjiyi emmeye başlar ve bu enerji, atomları hareket ettirerek atomlar titreştikçe ısı üretmeye başlar.
Uzaydaki nesnelerin sıcaklığı uzun süre değişmez.
Bunu basit bir şekilde anlatacak olursak ısıtacak bir şey olmadığında sıcaklık aynı kalır, değişmez. Bir kaya, Güneş ışınlarıyla kaynayana kadar ısıtılsa bile sonunda tekrar soğumuş olacaktır. İşte bu ısı, bomboş uzayda herhangi bir şeye aktarılamadığından yok oluyor. Sorumuzun cevabı ortaya çıkıyor: Güneş'ten gelecek enerjiyi emeceği herhangi bir şey bulunmadığı için uzay aslında çok soğuktur.
Bu farkı hissetmek için uzay boşluğuna gitmemize gerek yok.
NASA .via-text { background-color: rgb(0,0,0); /* Fallback color */ background-color: rgba(0,0,0, 0.4); /* Black w/opacity/see-through */ color: white; font-weight: 300; font-size: 0.75em; position: absolute; bottom: 0%; right: 0; z-index: 2; padding: 5px !important; text-align: left; }
Dünya'nın Güneş görmeyen yüzü nispeten daha soğuktur. Ama yine de Dünya'mızın atmosferi sayesinde atmosferi olmayan diğer gök cisimlerine göre neyse ki mutlak sıfıra yakın değil. Yoksa yaşamdan söz edemezdik zaten.
Buna örnek olarak Dünya'nın uydusunu ele alalım. Ay’ın sürekli Güneş alan yüzeyinde sıcaklık 127 derece civarındadır. Fakat Ay’ın karanlık yüzünde sıcaklık -173’e kadar düşer.
Peki uzayın sıcaklığı ne kadardır?
Bilim insanları, uzayın sıcaklığı için -270 derece olduğunu söylerler ancak bu sadece ortalama bir sıcaklıktır. Araştırmalara göre uzayın farklı kısımlarının farklı sıcaklıklara sahip olduğu da biliniyor.
Güneş'ten gelen enerjiyi emecek hiçbir şey olmadığı için bu yüzden uzay, kavurucu sıcaklığa sahip olan Güneş'e rağmen çok soğuktur!
Kaynaklar: All the Science, Popular Science