DEMET İLCE / MUHABİR
Her ne kadar bilimkurgu filmleri bizi uzayın inanılmaz derecede soğuk, hatta dondurucu olduğuna inandırsa da, uzayın kendisi tam olarak soğuk değil. Aslında hiçbir sıcaklığı yoktur.
Sıcaklık, parçacıkların hareket hızının bir ölçüsüdür ve ısı, bir nesnenin parçacıklarının ne kadar enerjiye sahip olduğudur. Yani gerçekten boş bir uzayda parçacıklar ve radyasyon olmayacak, yani sıcaklık da olmayacak.
Tabii ki uzay, ısı ve sıcaklık üreten parçacıklar ve radyasyonla doludur. Peki, uzay ne kadar soğuk, gerçekten boş bir bölge var mı ve sıcaklığın mutlak sıfıra düştüğü herhangi bir yer var mı?
YILDIZLAR UZAYI NASIL ISITIYOR?
Uzayın en sıcak bölgeleri, nükleer füzyonu başlatmak için tüm koşulları içeren yıldızların hemen çevresindedir.
Bir yıldızdan gelen ışınım uzayda çok sayıda parçacığın bulunduğu bir noktaya ulaştığında işler gerçekten ısınır. Bu, güneş gibi yıldızlardan gelen radyasyona gerçekten etki edecek bir şey verir.
Bu nedenle Dünya, gezegenimiz ile yıldızı arasındaki bölgeden çok daha sıcaktır. Isı, atmosferimizdeki parçacıkların güneş enerjisiyle titreşmesi ve daha sonra birbirlerine çarparak bu enerjiyi dağıtmalarından gelir.
Ancak yıldızımıza yakınlık ve parçacıklara sahip olmak sıcaklığın garantisi değil. Güneşe en yakın olan Merkür gündüzleri aşırı sıcak, geceleri ise dondurucu derecede soğuktur. Sıcaklıkları 95 Kelvin'e (-288 ⁰Fahrenheit/-178 ⁰Celsius) kadar düşüyor.
Uranüs'te sıcaklıklar -371 ⁰F'ye (-224 ⁰C) kadar düşüyor, bu da onu güneşe en uzak gezegen olan -353 ⁰F (-214 ⁰C) gibi inanılmaz derecede soğuk bir yüzey sıcaklığına sahip olan Neptün'den bile daha soğuk yapıyor.
Bu, Uranüs'ün, Güneş'in etrafında aşırı bir eğimle dönmesine neden olan ve iç sıcaklığına tutunamamasına neden olan, Dünya büyüklüğündeki bir nesneyle varoluşunun erken dönemlerinde çarpışmasının bir sonucudur.
Yıldızlardan uzakta parçacıklar o kadar yayılmış durumda ki, radyasyon dışında herhangi bir yolla ısı transferi mümkün olmuyor, bu da sıcaklıkların radikal bir şekilde düşmesi anlamına geliyor. Bu bölgeye yıldızlararası ortam denir.
Yıldızlararası ortamdaki en soğuk ve en yoğun moleküler gaz bulutları 10 K (-505 ⁰F/-263 ⁰C veya ) sıcaklıklara sahip olabilirken, daha az yoğun bulutlar 100 K (-279 ⁰F/-173 ⁰C) kadar yüksek sıcaklıklara sahip olabilir.
KOZMİK ARKA PLAN RADYASYONU NEDİR?
Evren o kadar geniş ve bazıları inanılmaz derecede sıcak, diğerleri hayal edilemeyecek kadar soğuk olan o kadar çok nesneyle dolu ki, uzaya tek bir sıcaklık vermek imkansız olsa gerek.
Ancak, 100.000'de 1 oranında sabit sıcaklıkta tüm evrenimize nüfuz eden bir şey var. Aslında fark o kadar önemsizdir ki sıcak nokta ile soğuk nokta arasındaki fark sadece 0,000018 K'dir.
Bu, kozmik mikrodalga arka planı (CMB) olarak bilinir ve 2,7 K (-459⁰F/-270⁰C) eşit sıcaklığa sahiptir. 0 K mutlak sıfır olduğundan bu, mutlak sıfırın sadece 2,725 derece üzerinde bir sıcaklıktır.
SPK, son saçılma olarak adlandırılan Büyük Patlama'dan sadece 400.000 yıl sonra meydana gelen bir olayın kalıntısıdır. Bu, elektronların protonlara bağlanarak hidrojen atomları oluşturması ve elektronların ışığı sonsuza kadar saçmasını engelleyerek fotonların serbestçe seyahat etmesini sağlamasıyla evrenin opak olmaktan çıktığı noktaydı.
Dolayısıyla evrende "donmuş" olan bu fosil kalıntısı, madde ve fotonların sıcaklık açısından hizalandığı son noktayı temsil ediyor.
CMB'yi oluşturan fotonlar her zaman bu kadar soğuk değildi, bize ulaşmaları yaklaşık 13,8 milyar yıl sürüyordu; Evrenin genişlemesi bu fotonları daha düşük enerji seviyelerine doğru kırmızıya kaydırdı.
Evrenin şimdikinden çok daha yoğun ve sıcak olduğu dönemde ortaya çıkan CMB'yi oluşturan radyasyonun başlangıç sıcaklığının 3.000 K (5.000° F/2.726⁰C) civarında olduğu tahmin ediliyor.
Evren genişlemeye devam ettikçe bu, uzayın her zamankinden daha soğuk olduğu ve giderek daha da soğuduğu anlamına geliyor.
UZAYA MARUZ KALSAYDINIZ NE OLURDU?
Bir astronot uzayda tek başına sürüklenmeye bırakılırsa, uzayın neredeyse boşluğuna maruz kalmak, bilim kurguda sıklıkla tasvir edildiği gibi bir astronotu donduramaz.
Isı aktarımının üç yolu vardır; dokunma yoluyla meydana gelen iletim, sıvılar ısıyı aktardığında meydana gelen konveksiyon ve radyasyon yoluyla meydana gelen ışınım.
Boş uzayda madde eksikliği nedeniyle iletim ve konveksiyon gerçekleşemez ve ısı transferi yalnızca ışınımsal süreçlerle yavaş yavaş gerçekleşir. Bu, ısının uzayda hızlı bir şekilde aktarılmadığı anlamına gelir.
Donma ısı transferi gerektirdiğinden, maruz kalan bir astronot - yalnızca ışınımsal süreçler yoluyla ısı kaybederek - atmosfer eksikliği nedeniyle donarak ölmekten çok daha hızlı bir şekilde basınç kaybından ölecektir.
