Bei der Berechnung der Temperatur im Weltraum ist es wichtig zu verstehen, dass die meisten Schätzungen die unterschiedliche Zusammensetzung des Weltraums berücksichtigen müssen. Der Weltraum wird normalerweise als der Teil des Universums angesehen, der fast vollständig leer ist und aus Sicht der Erde offiziell in einer Höhe von etwa 62 Kilometern über dem Meeresspiegel beginnt. In der Leere zwischen Planeten, Sternensystemen und Galaxien wird die Temperatur im Weltraum im Allgemeinen mit 100 Kelvin, was -2.725 ° F (-454.72 ° C) entspricht, angenommen. Dies ist nur ein sehr kleiner Betrag über dem absoluten Nullpunkt, der niedrigsten Temperatur, bei der angenommen wird, dass die Bewegung der Materie aufhört, bei -270.4 °C (-459.67 °F).
Durchschnittstemperatur
Wenn Wissenschaftler von 2.725 Kelvin als Temperatur im Weltraum sprechen, sprechen sie von einer Durchschnittstemperatur – eigentlich von der sogenannten kosmischen Hintergrundstrahlung, also der Energie, die noch vom Urknall übrig geblieben ist. Näher an der Erde, etwa außerhalb von Plutos Umlaufbahn, wird die Temperatur aufgrund der Auswirkungen der fernen Sonne auf 35 oder 40 Kelvin geschätzt. Dies ist immer noch sehr kalt, aber bei weitem nicht so kalt wie irgendwo im Weltraum, weit weg von jeglichem Sonnenlicht.
Temperatur messen
Die Temperatur im Weltraum zu messen ist komplizierter als nur mit einem Thermometer, da die Temperatur nur dann eine Aussagekraft hat, wenn Wärme effizient von einem Körper auf einen anderen übertragen werden kann. Im Weltraum kann die Temperatur der Partikel zwar sehr hoch sein, ihre Dichte ist jedoch sehr gering, sodass die Fähigkeit zur Wärmeübertragung minimal ist. Sie könnten Millionen Grad im Kelvin-Bereich haben, aber da sie so selten miteinander kollidieren, findet das eigentliche Phänomen der Temperatur oder des Wärmeaustauschs nicht statt. Die Temperatur im Weltraum hat also mit der Bewegung und Konzentration der Moleküle zu tun, die wiederum bestimmt, wie oft sie miteinander kollidieren, um Energie zu gewinnen oder zu verlieren.
Aus diesem Grund muss die Temperatur nach dem Planckschen Gesetz bestimmt werden, das besagt, dass jedes Objekt im Universum entsprechend seiner Temperatur Strahlung aussendet. Durch die Betrachtung der vom Weltraum emittierten Strahlung und die Verwendung dieser Formel haben Wissenschaftler herausgefunden, dass die Temperatur etwa 2.725 K beträgt. Verschiedene Teile des Weltraums haben tatsächlich unterschiedliche Temperaturen, und die Milchstraße – wo sich die Erde befindet – ist etwas wärmer als viele andere Gebiete.
Beeinflussende Faktoren
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Raum eigentlich überall ist und dass sogar menschliche Körper größtenteils aus leerem Raum bestehen. Wenn also jemand über Temperaturen in einer bestimmten Region des Weltraums spricht, muss er oder sie auch alle Objekte einbeziehen, die mit bloßem Auge fest erscheinen. Andere Faktoren, die letztendlich die Meinung von Experten über die Temperatur im Weltraum ändern könnten, sind die Auswirkungen von Dunkler Materie und Dunkler Energie, die zusammen 96% des gesamten bekannten Universums ausmachen.