Uzay ne kadar soğuktur? Kısa cevap. Kesinlikle çok soğuktur. Peki ama hepimiz bizden çok uzakta olmasına rağmen güneşin sıcaklığını hissedebiliyoruz. Güneş bu kadar sıcaksa etrafını da ısıtması gerekir. O zaman neden uzay bu kadar soğuk? Ortada bir paradoks mu var?
Hayrı, elbette bir paradoks falan yok. Güneş’i sezgisel olarak sıcak bir ateş olarak düşünür. Bir ateşin etrafını ısıttığı gibi Güneş’in de uzayı ısıtması gerektiğini varsayarız. Ancak gezegenler bu biçimde ısınmıyor. Dünya üzerinde hissettiğimiz sıcaklık, Güneş’ten yayılan güneş radyasyonunun bir sonucudur. Ancak detaylara geçmeden önce ısı ve sıcaklık farkını anımsayalım.
Isı madde miktarına bağlı bir enerji çeşididir, sıcaklık ise bir ölçümdür. Isı bir nesneye aktarıldığında sıcaklığı yükselir, nesneden çıkarıldığında ise sıcaklık azalır. Bu transferi üç şekilde gerçekleşebilir: iletim, konveksiyon ve radyasyon.
- Katılarda iletim yoluyla ısı transferi gerçekleşir. Katı parçacıklar ısıtıldıkça titreşmeye ve birbirleriyle çarpışmaya başlarlar. Bu işlem sırasında ısıyı daha sıcak parçacıklardan daha soğuk parçacıklara aktarırlar.
- Konveksiyon yoluyla ısı transferi ise sıvılar ve gazlarda gözlemlenir. Bu durum ısının madde içindeki atom veya moleküllerin öteleme hareketi ile taşınması durumudur.
- Radyasyon yoluyla ısı transferi, nesnenin ışık şeklinde ısı yaydığı bir süreçtir. Tüm malzemeler, sıcaklıklarına bağlı olarak bir miktar termal enerji yayar. Güneş, buna iyi bir örnektir.
Öyleyse Uzay Neden Soğuktur?
Uzayda yeterli parçacık yoktur. Bu, ısı transferinin işe yaramayacağı anlamına gelir. Isıyı konveksiyon yoluyla aktarmak da imkansızdır. Bu durumda radyasyon yoluyla ısı transferi tek olasılıktır. Güneşin radyasyon şeklindeki ısısı bir nesnenin üzerine düştüğünde, nesneyi oluşturan atomlar enerjiyi emmeye başlar. Bu enerji atomları hareket ettirmeye başlar ve bu süreçte atomları titreştirir ve ısı üretmelerini sağlar.
Ancak, bu durumda ilginç bir şey olur. Isı iletmenin bir yolu olmadığından, uzaydaki nesnelerin sıcaklığı uzun süre aynı kalır. Diğer bir deyişle, ısıtacak hiçbir şey olmadığında, bir sistemin sıcaklığı aynı kalır. Bir kaya, güneş ışınlarıyla 100 ° C’nin üzerine ısıtılsa bile, sonunda tekrar soğuyacaktır. Bu ısı, uçsuz bucaksız uzayda başka herhangi bir şeye aktarılamadan yok olacaktır. Bu nedenle uzay gezegenlerden, aylardan veya asteroitlerden çok daha soğuktur. Çünkü güneşten gelen enerjiyi emecek hiçbir şey yoktur.
Güneş Sistemindeki En Soğuk Yer Neresidir?
Yukarıda aktardığımız sürecin sonucunda, dış uzayın temel sıcaklığı mutlak sıfırın biraz üzerinde, 2,7 Kelvindir. Bu moleküler hareketin durduğu nokta olan mutlak sıfırın çok az üzerindedir. Güneş sistemindeki en soğuk yeri bulmak istediğimizde de belki de çok uzaklara gitmemiz gerekmez.
Geçtiğimiz yıllarda, NASA’nın Ay gözlem aracı LRO, uydumuzun güney kutbu yakınlarındaki kraterlerinin -230 derece sıcaklığa sahip olduğunu saptamıştı. Hatta ilerleyen yıllarda araştırmacılar bu kraterlerin daha da soğuk ( Eksi 248.15 C) olabileceğini iddia etmişlerdi. Karşılaştırma yapmak isterseniz, Güneş sistemindeki en soğuk gezegen olarak kabul edilen Pluto’nun ortalama yüzey sıcaklığı, eksi 232,75 C yani 40,4 Kelvin kadardır.
Öte yandan, Oort bulutundaki sıcaklıklar 5 kelvin (eksi 268.15 C) kadardır. Bu da ayımızda bulunan herhangi bir sıcaklıktan çok daha soğuk olduğu anlamına gelir. Ancak bu noktada tanımsal bir anlaşmazlık vardır. “Güneş Sistemi” dediğimiz zaman Güneş’ten son gezegene kadar olan mesafeyi kastederiz.
Ancak bilimsel camiada “Güneş Sistemi”, Oort Bulutu’nun dışına kadar kabul edilir. Bu nedenle en soğuk yerin neresi olduğu, konuştuğunuz jargona göre değişecektir. Madem soğuklardan başladık yazının devamında bu yazımıza da göz atınız: Su Kaç Derecede Donar? Cevap Çok Basit Değil
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Why Space Is Cold If the Sun Is Hot; yayınlanma tarihi: 28 Eylül 2019; Bağlantı: Why Space Is Cold If the Sun Is Hot;/
- Winter May Seem Cold, But It’s Nothing Compared To Outer Space. Yayınlanma tarihi: 11 Kasım 2022; Bağlantı: https://www.discovermagazine.com/
- What is the coldest place in the solar system? Yayınlanma tarihi: 16 Nisan 2022; Bağlantı: What is the coldest place in the solar system
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
