Como dijo Nicholas, la luz solar transfiere energía en forma de fotones. Ahora algo que calienta la distancia de la Tierra al Sol, la Tierra, por ejemplo. La razón por la cual las cosas no se calientan tanto a medida que te alejas del Sol es que, dado que el Sol es casi una esfera perfecta, irradia luz en todas las direcciones. Ahora, dado que la luz viaja en línea recta a través del espacio, los fotones comienzan muy juntos, pero eventualmente se extienden más a medida que todos siguen sus propias trayectorias, ligeramente diferentes. Por lo tanto, cuanto más se aleje del Sol, más se extenderá y, por lo tanto, menos intensa será la luz. Por esta razón, las cosas a una distancia mayor del Sol no se calientan tanto como las cosas a la luz solar intensa. Recuerdo haber visto un video de Veritasium que fue bastante genial sobre lo que sucede cuando vas al borde de nuestro sistema solar y miras hacia atrás al sol, ¡vale la pena verlo!
En el espacio (dado que es un vacío sin materia), ¿cómo se calientan las cosas cuando están cerca del Sol, pero si algo estuviera a la distancia de la Tierra, se congelaría?
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El sol calienta las cosas con energía de radiación electromagnética, principalmente en las longitudes de onda visibles e infrarrojas. Eso viaja mejor en el vacío que a través de un medio. La densidad de radiación capturada por cualquier cuerpo disminuye con la distancia desde la fuente de acuerdo con la fórmula para el área de una esfera, 4 x pi xr ^ 2. De la fórmula podemos ver que la densidad de radiación se reduce a medida que aumenta nuestra distancia desde el centro (radio r), por un factor del cuadrado del radio. En términos más simples, si uno duplica su distancia desde el centro del sol, recibe solo una cuarta parte de la energía de radiación.
La cuestión de si algo “se congela” a la distancia de la tierra al sol depende de varios factores, principalmente qué cantidad de la energía de radiación recibida se refleja inmediatamente lejos del objeto, y si puede haber una capa atmosférica que cubra el objeto que contiene Los llamados “gases de efecto invernadero”, que permiten el paso de la radiación de onda corta en el camino pero impiden que la re-radiación de onda más larga del objeto vuelva a salir, como lo hace la atmósfera terrestre.
El espacio no está vacío. Como señaló en su pregunta, la energía viaja a través del espacio, golpeando cualquier cosa a su paso, por lo tanto transfiere su energía a esos objetos y los calienta.
Su pregunta podría ser mejor en esa última parte sobre la Tierra. No está claro a qué te refieres.
La Tierra está en la zona de Ricitos de Oro, lo que significa que no se calentaría ni se congelaría. Cuando un planeta está en la zona de Ricitos de Oro, permite que el agua se convierta en un líquido, si te acercas más a la zona se evaporará, si te alejas más de la zona se congelaría. Desde que los científicos descubrieron esto, han estado buscando otros planetas en una zona de estrellas Ricitos de oro. Como las cosas están más cerca del sol que la zona de Ricitos de Oro, absorben más calor del sol para que se calienten, cuando están más lejos de la zona absorben menos calor y se congelan.
La temperatura en el espacio absoluto es cero absoluto. Los objetos a una temperatura superior al cero absoluto pierden constantemente calor por radiación al espacio exterior. La intensidad de las ondas electromagnéticas es inversamente proporcional al cuadrado de distancia entre el Sol y el objeto. Como resultado de la luz solar que cae sobre los objetos, se alcanza un equilibrio entre el calor perdido por la radiación y el calor ganado por la absorción. Debido a que los objetos más cercanos reciben una luz solar más fuerte, la temperatura de su superficie es más alta que la de los más lejanos.
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