Khoảng không gian giữa Mặt trời và Trái đất rất lạnh, nhưng tại sao ánh sáng Mặt trời chiếu đến Trái đất lại nóng như vậy?

[VNR Content]

Bản chất của nhiệt độ là biểu hiện của chuyển động dữ dội của các hạt vi mô. Chuyển động của các phân tử không khí càng mạnh thì nhiệt độ càng cao. Mặt trời bắn tất cả các loại sóng điện từ xuống trái đất. Ánh sáng mặt trời mà chúng ta thường thấy chỉ là một phần rất nhỏ của sóng điện từ do mặt trời phát ra đối với trái đất. Vật mang năng lượng của sóng điện từ là các photon, khi các photon trong ánh sáng mặt trời va vào các phân tử không khí của trái đất sẽ làm cho các phân tử không khí hấp thụ năng lượng và chuyển động mạnh hơn nên nhiệt độ tăng lên.

Tất nhiên, phần lớn bức xạ mặt trời bị bề mặt trái đất hấp thụ, các điện tử bên ngoài hạt nhân của hạt nhân hấp thụ ánh sáng mặt trời ở trạng thái kích thích, chúng cũng bức xạ sóng điện từ. Vì vậy, năng lượng điện từ này đầu tiên được hấp thụ bởi các phân tử không khí và sau đó truyền ra không gian bên ngoài. Trên thực tế, nó được phản ánh ở cấp độ vi mô, tức là các nguyên tử đất trên mặt đất bức xạ ra sóng điện từ, sau đó sẽ bị các phân tử không khí hấp thụ. Lý do tại sao ánh sáng mặt trời không bị nóng khi chiếu vào không gian là phần lớn không gian là chân không, và rất trống trải. Không có vật chất trong không gian, nó không thể hấp thụ sóng điện từ do mặt trời phát ra. Nếu bạn lấy một không gian ngẫu nhiên trong không gian, về cơ bản không có hạt nào khác trong không gian này ngoại trừ các photon. Khi đó photon không thể truyền năng lượng của nó cho các hạt vi mô khác. Vì không có hạt vi mô nào khác ngoài photon nên rất khó để phản xạ nhiệt độ. Nhiệt độ của không gian cũng là cường độ chuyển động của các photon trong không gian đơn vị, và nhiệt độ được phản xạ bởi nhiệt độ này ít cường độ hơn nhiều so với nhiệt độ của các đại phân tử không khí.

Nhiệt độ cao vào mùa hè là do ánh nắng trực tiếp của khu vực này. Điều này có nghĩa là trong một đơn vị thời gian, mặt trời tỏa ra nhiều năng lượng hơn vào khu vực này, khiến các phân tử không khí chuyển động cực kỳ dữ dội. Ngay cả vào ban đêm, sự chuyển động mạnh mẽ của các phân tử không khí sẽ không giảm xuống quá thấp, dẫn đến những đêm mùa hè nóng nực.

>> Tại sao ngoài không gian lại lạnh lẽo trong khi có mặt trời và rất nhiều ngôi sao?​