観察して、理由を考える
宇宙で物は、何度になる？
これは何？ 宇宙空間に、部屋の気温のような一つの温度はありません。ここでは、球形の物体が受け取る熱と逃がす熱が釣り合う温度を計算します。
やってみよう 「日光をさえぎる」を押し、受け取る熱と平衡温度を見比べます。
見るところ 矢印は熱の出入りです。温度は十分に時間がたった後の値で、押した瞬間にその温度になるわけではありません。
いま分かること
ひとことで
物体の温度は、受け取る熱と逃がす熱の釣り合いで決まる。
どうしてそうなる？
光をよく吸収する物は温まりやすく、熱をよく放射する物は冷えやすくなります。球では光を受ける円の面積に対し、熱を放つ表面積が4倍あります。内部が同じ温度の球を仮定して、この面積の違いも計算に入れます。
ことばを確かめる
- AU（天文単位）
- 地球と太陽の平均距離を1とする長さ。
- 放射率
- 熱の光を逃がしやすい割合。
- 平衡温度
- 熱の出入りが釣り合ったときの温度。
計算・しくみを詳しく見る
T = [1361α / (4εσd²) + T背景⁴]^(1/4)。d は AU、α は日光の吸収割合、ε は放射率、σ = 5.670374419×10⁻⁸ W m⁻² K⁻⁴。背景は一様な2.725 Kと仮定。遮光中は日光の項を0にします。
この模型で分からないこと
内部発熱のない等温球です。局所的な日なた面・日陰面、惑星の大気、人体、生身の宇宙遊泳は再現しません。背景放射だけの状態も理想化です。光を遮っても冷却には時間が必要です。