Se il Sole riscalda la Terra, perché lo spazio nel sistema solare è freddo?

La questione del perché lo spazio del nostro sistema solare rimane freddo nonostante la sua vicinanza al Sole può sembrare intrigante, persino paradossale. Questa domanda apparentemente semplice apre in realtà le porte a un’affascinante esplorazione dei meccanismi di trasferimento del calore nell’universo. Spiegazioni.

Innanzitutto, tieni presente che lo spazio è estremamente freddo, con una temperatura media di fondo di -270,45°C. Al contrario, il Sole rivela di essere una sorprendente fonte di calore. Il suo nucleo mostra temperature che superano i 15 milioni di °C, mentre la superficie, chiamata fotosfera, raggiunge circa 5.500 °C. Ancora più sorprendente è che la corona solare, situata ben oltre la fotosfera, ha temperature che variano fino a 3,5 milioni di °C.

Ma allora, perché lo spazio del nostro sistema solare non è caldo viste queste temperature estreme generate dal Sole?

Spesso la confusione nasce dall’idea intuitiva che il Sole funziona come un fuoco tradizionale, riscaldando direttamente gli oggetti nelle sue vicinanze. Tuttavia, il processo è diverso nello spazio. Si spiega così l’apparente paradosso tra il calore del Sole e il freddo dello spazio il modo in cui il calore si diffonde.

Un’interazione con l’atmosfera

Il calore che sentiamo sulla Terra deriva dalla radiazione solare emessa dal Sole che comprende varie lunghezze d’onda attraverso lo spettro elettromagnetico, inclusa la luce visibile. Questa radiazione interagisce con le particelle presenti sulla Terra.

In altre parole, il calore che sentiamo sulla superficie del nostro pianeta deriva principalmente dall’interazione dei fotoni emessi dal Sole con le particelle presenti nella nostra atmosfera.

Nel dettaglio, l’interazione dei fotoni provenienti dal Sole con le particelle presenti nell’atmosfera porta ad a assorbimento di energia da parte di quest’ultimo. L’energia assorbita li eccita, il che significa che loro iniziare a vibrare o muoversi più velocemente. Questa maggiore agitazione molecolare si traduce quindi in a aumento della temperaturaprovocando così il riscaldamento dell’atmosfera. Allo stesso modo, quando questa energia raggiunge la superficie terrestre, viene assorbita, provocando l’eccitazione delle particelle sulla superficie e il riscaldamento della terra.

Nel vuoto quasi totale dello spazio, però, c’è pochissime particelle con cui la radiazione solare può interagire. Pertanto non c’è abbastanza materiale da poter essere riscaldato direttamente per irraggiamento, creando così l’impressione di freddo nello spazio.

Ciò non significa, tuttavia, che lo spazio sia privo di temperatura. Un oggetto, come una sonda spaziale, nel percorso della radiazione solare può infatti essere riscaldato. Gli scudi del Sonda solare Parker della NASA, che mantengono il loro carico utile a temperatura ambiente, devono affrontare temperature di 1.400 °C quando si avvicinano al Sole.

In conclusione, sebbene il Sole sia un’immensa fonte di energia e calore, l’apparente freddezza dello spazio nel nostro sistema solare è spiegata dai meccanismi specifici di trasferimento del calore nel vuoto dello spazio. Contrariamente a quanto si potrebbe intuitivamente pensare, il Sole non riscalda direttamente il suo ambiente come farebbe un fuoco sulla Terra. Il calore sul nostro pianeta è il risultato della complessa interazione tra la radiazione solare e le particelle presenti nell’atmosfera terrestre. Nel vuoto dello spazio, dove le particelle sono estremamente rare, questa radiazione trova poco materiale con cui trasmettere il suo calore, lasciando così lo spazio ghiacciato nonostante la vicinanza di una stella calda come il Sole. Questo affascinante paradosso illustra come i fenomeni termodinamici nell’universo siano talvolta controintuitivi, ma essenziali per la nostra comprensione delle condizioni estreme che governano lo spazio interplanetario.