¿POR QUÉ SE HABLA DE LA “BAJA TEMPERATURA DEL ESPACIO”? ¿CÓMO PUEDE TENER EL ESPACIO VACÍO UNA TEMPERATURA?


De Isaac Asimov

Ni debería hablarse de “baja temperatura del espacio” ni puede el espacio vacío tener una temperatura. La temperatura es el contenido térmico medio por átomo de una cantidad de materia, y sólo la materia puede tener temperatura.

Supongamos que un cuerpo como la Luna flotase en el espacio, a años luz de la estrella más cercana. Si al principio la superficie está a 25º C, perdería continuamente calor por radiación, pero también lo ganaría de la radiación de las estrellas lejanas. Sin embargo, la radiación que llegaría hasta ella desde las estrellas sería tan pequeña, que no compensaría la pérdida ocasionada por su propia radiación, y la temperatura de la superficie comenzaría a bajar al instante.

A medida que la temperatura de la superficie lunar bajase iría decreciendo el ritmo de pérdida de calor por radiación, hasta que finalmente, cuando la temperatura fuese suficientemente baja, la pérdida por radiación sería lo suficientemente pequeña como para ser compensada por la absorción de la radiación de las lejanas estrellas. En ese momento, la temperatura de la superficie lunar sería realmente baja: ligeramente superior al cero absoluto.

Esta baja temperatura de la superficie lunar, lejos de las estrellas, es un ejemplo de lo que la gente quiere decir cuando habla de la “baja temperatura del espacio”.

En realidad, la Luna no está lejos de todas las estrellas. Está bastante cerca —menos de 100 millones de millas— de una de ellas: el Sol. Si la Luna diese al Sol siempre la misma cara, esta cara iría absorbiendo calor solar hasta que su temperatura en el centro de la cara sobrepasara con mucho el punto de ebullición del agua. Sólo a esa temperatura tan alta estarían equilibrados el gran influjo solar y su propia pérdida por radiación.

El calor solar avanzaría muy despacio a través de la sustancia aislante de la Luna, de suerte que la cara opuesta recibiría muy poco calor y este poco lo radiaría al espacio. La cara nocturna se hallaría por tanto a la «baja temperatura del espacio».

Ahora bien, la Luna gira con respecto al Sol, de suerte que cualquier parte de la superficie recibe sólo el equivalente de dos semanas de luz solar de cada vez. Con este período de radiación tan limitado la temperatura superficial, de la Luna apenas alcanza el punto de ebullición del agua en algunos lugares. Durante la larga noche, la temperatura permanece nada menos que a 120º por encima del cero absoluto (más bien frío para nosotros) en todo momento, porque antes de que siga bajando vuelve a salir el Sol.

La Tierra es un caso completamente diferente, debido a que tiene una atmósfera y océanos. El océano se traga el calor de manera mucho más eficaz que la roca desnuda y lo suelta más despacio. Actúa como un colchón térmico: su temperatura no sube tanto en presencia del Sol ni baja tampoco tanto, comparado con la Tierra, en ausencia suya. La Tierra gira además tan rápido, que en la mayor parte de su superficie el día y la noche sólo duran horas. Por otro lado, los vientos atmosféricos transportan el calor de la cara diurna a la nocturna y de los trópicos a los polos.

Todo esto hace que la Tierra esté sometida a una gama de temperaturas mucho más pequeñas que la Luna, pese a que ambos cuerpos distan lo mismo del Sol.

¿Qué le pasaría a una persona que se viera expuesta a las temperaturas subantárticas de la cara nocturna de la Luna? No tanto como uno diría. Aquí, en la Tierra, aun yendo abrigados con vestidos aislantes, el cuerpo humano pierde rápidamente calor, que se disipa en la atmósfera y sus vientos, que a su vez se encargan de llevárselo lejos. La situación en la Luna es muy diferente. Un hombre, enfundado en su traje y botas espaciales, experimentaría una pérdida muy escasa, ya fuese por conducción a la superficie o por convección al espacio vacío en ausencia de viento. Es como si se hallase dentro de un termo en el vacío y radiando sólo pequeñas cantidades de infrarrojos. El proceso de enfriamiento sería muy lento. Su cuerpo estaría produciendo naturalmente calor todo el tiempo, y es más probable que sintiese calor que no frío.

INFO: En 1965 el genial escritor y divulgador científico Isaac Asimov aceptó una oferta de la revista “Science Digest” que consistía en responder a preguntas formuladas por sus lectores brevemente, en torno a 500 palabras. Lo que un principio iba  a ser una colaboracion esporádica terminó siendo algo mensual. Ocho años despues, en 1973, había realizado mas de cien entregas y decidió publicarlas junticas en un libro, que se llamó como la sección, “Please Explain” (Por favor, explique) y que fue publicado por la Editorial Houghton Mifflin Company.

En esta sección de PLQHQ vamos a ir poniendo algunas de estas “respuestas” de Asimov, pero también incluiremos otras de otros autores, mas que nada para ir completando lo aportado por el creador de “Fundación”, ya que como sus respuestas dependían de las preguntas que le realizaban, sus ensayos contienen numerosas omisiones importantes. Ademas, por otro lado, muchas de las ideas que propone han quedado obsoletas o han sido revisadas por la evolución del conocimiento científico, así que cuando encontremos alguna incorrección o desfase, lo haremos saber.


FUENTE: 1973. Asimov, Isaac: “100 preguntas básicas sobre la Ciencia”. Alianza Editorial S.A.

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada