Ne-am familiarizat cu ideea că, având în vedere că Soarele este o vastă minge de foc, tot ce se află în jurul său ar trebui să fie cald. Totuși, realitatea diferă radical: spațiul cosmic este congelat, având o temperatură medie de –270°C. Așadar, cum poate Pământul să fie cald, în timp ce spațiul din jur rămâne rece precum gheața?
Într-adevăr, întrebarea este pe cât se poate de legitimă și a fost ridicată recent pe un grup de Facebook dedicat fizicii, generând discuții între oameni de știință și popularizatori. Răspunsul necesită o înțelegere a modului în care căldura circulă în Univers și de ce vidul cosmic nu permite o distribuire uniformă a energiei solare.
## Ce presupune faptul că „spațiul este rece” și cum ajunge căldura pe Pământ
Primul aspect pe care trebuie să-l înțelegem este distincția dintre temperatură și percepția căldurii. Temperatura de fundal a Universului se situează în jurul valorii de 2,7 Kelvin, adică aproape de zero absolut. Cu alte cuvinte, în absența materiei care să absoarbă și să rețină energia, nu ai cu ce să „încălzești”. Spațiul cosmic este aproape gol — și acolo unde nu sunt particule, nu există nicio transmisie eficientă a căldurii prin conducție sau convecție.
Pe Pământ, noi percepem căldura Soarelui nu deoarece aerul este „încălzit” direct de el, ci pentru că radiația solară — în special lumina vizibilă și razele infraroșii — interacționează cu moleculele din atmosferă și cele de la suprafața Terrei. Aceste interacțiuni generează ceea ce numim căldură.
Astfel, Soarele nu ne trimite „căldură” în sensul convențional, ci energie sub formă de radiație. Această energie devine căldură doar când impactează un obiect — o planetă, un costum de astronaut sau un panou solar.
## Paradoxul navei spațiale și motivul pentru care „rece” nu înseamnă același lucru peste tot
Un exemplu interesant provine de la sonda Parker Solar Probe, trimisă de NASA pentru a se apropia cât mai mult de Soare. Deși se află în spațiu, unde temperaturile de fundal sunt extrem de scăzute, suprafața expusă a navei poate atinge 1.400°C, în timp ce compartimentele interne rămân la temperaturi acceptabile pentru echipamentele electronice.
Acest lucru se datorează faptului că radiația solară încălzește direct obiectele pe care le atinge, fără a încălzi „spațiul” în sine. Prin urmare, dacă un corp este expus la Soare în spațiu, se va încălzi; dacă este în umbră, va rămâne înghețat. Din această cauză, costumele astronauților sunt concepute pentru a rezista la variații extreme de temperatură în orbita joasă a Pământului — de la +120°C la –160°C.
Acest paradox aparent — Soarele care încălzește intens obiecte, dar lasă spațiul rece — are legătură cu absența materiei care să faciliteze transferul de căldură. În lipsa unui mediu, energia Soarelui se propaga exclusiv prin radiație, nu prin contact direct.
## Aspecte neînțelese despre căldura din Univers
Una dintre cele mai mari confuzii derivă din compararea Soarelui cu o sursă clasică de foc — precum un șemineu sau un foc de tabără. În aceste cazuri, căldura se răspândește prin aer prin convecție și conducție, iar noi percepem imediat temperatura din apropierea sursei.
Însă Universul funcționează conform unor reguli distincte. Aici, radiația reprezintă singura metodă de transfer al energiei pe distanțe mari. Faptul că Pământul dispune de o atmosferă și o suprafață capabilă să absoarbă și să rețină energia solară este motivul pentru care avem un climat și putem supraviețui. Fără atmosferă, temperatura la suprafață ar fi extrem de variabilă, reflectând exact modul în care se întâmplă.
