摘要：2022年，全球顶级权威期刊 自然杂志上发表了一篇论文，科学家根据宇宙微波背景辐射，精确测量出太空中的平均温度约为零下270摄氏度，这个温度快接近绝对零度了。难道宇宙一开始就有这么冷的吗？不然太空中数百万亿亿颗恒星，为何没有将温度提高呢？原来最主要的原因有两个

为什么宇宙中恒星数量如此庞大，可太空却依然那么寒冷？而地球在这个寒冷的宇宙中，为何能维持适宜生命生存的温度呢？

2022年，全球顶级权威期刊 自然杂志上发表了一篇论文，科学家根据宇宙微波背景辐射，精确测量出太空中的平均温度约为零下270摄氏度，这个温度快接近绝对零度了。难道宇宙一开始就有这么冷的吗？不然太空中数百万亿亿颗恒星，为何没有将温度提高呢？原来最主要的原因有两个，它们是宇宙空旷特性和热量传递方式。那么处在空间站上的宇航员是如何面对温度这一问题的呢？答案或许和你想的不一样。

我们拿太阳系为例，太阳的表面温度高达5500℃，按理说周围不应该这么寒冷。可一旦你走出地球大气层，你就会直接暴露在宇宙空间中，温度也会迅速下降。这是为什么呢？原来宇宙空间中的物质密度非常低，几乎没有物质可以吸收和传导热量。在这种环境下，温度就会接近零下270摄氏度。

简单来说，就是物质与恒星距离的远近有关。一颗星球距离恒星越近，表面温度就会越高。比如，靠太阳最近的水星白天表面温度可以达到430摄氏度，而远离太阳的冥王星，表面温度低至-227摄氏度。可以说，太空中的温度分布是不均匀的。

要知道，宇宙里的热量大多都来自恒星，当然行星和其他天体也会散发点热量，但和恒星比起来行星的热量非常少。因为辐射是唯一能在真空中起作用的传热方式，太阳就是通过辐射给地球提供热量的。但这里还存在一个问题，那就是太阳辐射出来的电磁波在传播过程中会携带能量，当这些电磁波碰到物体时就会被物体吸收，而物体吸收了能量，温度自然也就升高了。但这并不代表周围的太空也会跟着热起来，因为只有直接被太阳辐射到的地方才会升温，而且离太阳越远辐射效果就会越弱。如果你乘坐一艘宇宙飞船在太空中飞行时，朝向太阳的一面会吸收太阳辐射并升温，而背向太阳的一面则会迅速冷却。

我们拿宇航员在空间站上的情况来说，他们在阴影里能测到零下180℃的低温，到了阳光直射的地方温度又能飙升到122℃。最令人感到惊讶的是，宇航员在空间站一天会经历16次日出日落。因为空间站绕地球飞行一圈大约需要90分钟，一天24小时能绕地球飞行16圈，每圈都会经历一次日出和一次日落。

同时，宇航员也会经历16次阴影区和16次高温区。当空间站进入地球的阴影区时，宇航员会经历短暂的黑夜，此时温度会下降；而当空间站重新进入阳光照射区时，温度会迅速升高。

所以，宇航员的宇航服都设计成白色，这是为了反射大部分太阳辐射。就算进了阴影区，宇航员也不会马上冻僵，因为宇航服和身体积攒的热量会慢慢以辐射形式散发出去。

那么，宇宙一开始就有这么冷吗？答案是否定的。科学家研究发现在宇宙诞生之初，太空中的温度非常高，可随着时间推移，恒星、星系、类星体这些天体慢慢形成，它们向太空释放出巨大的能量。按理说，早期的太空温度非常高，可宇宙诞生之后就一直在不停的膨胀，结果温度不断持续下降，并且还造成了恒星之间的距离十分遥远。

就像银河系内的恒星，他们的平均距离达到了4光年左右，而恒星发出的热量主要以电磁辐射的形式传播。根据反平方定律，辐射强度与距离的平方成反比。这就说明，距离恒星越远，辐射强度越弱。因为恒星的热量在广阔的宇宙空间中迅速扩散，温度就会难以维持。毕竟，宇宙实在是太浩瀚了，恒星就像地球上的路灯，它能照亮一小块区域，却无法照亮整个地球。

可是，地球距离太阳只有1.5亿公里远，太阳将热量时刻不停的辐射给地球，那地球为何能维持适宜生命生存的温度呢？这里有几个非常关键的因素。首先1.5亿公里的完美距离非常重要，它让地球处在太阳的宜居带内，这个位置能有适宜的温度和液态水，最重要的是地球有恰到好处的大气层，再加上合适的重力，既能防止热量跑太快，也不会把热量全部都锁住。

同处太阳宜居带内的金星就是因为大气层浓密，96.5%都是二氧化碳，它能吸收和重新辐射红外线从而阻止热量逃逸到太空。正因为这样才造成金星地表平均温度高达463摄氏度。和金星相比，地球的大气主要由78%的氮气和21%的氧气组成，二氧化碳含量约为0.04%。因此地球大气层能让阳光进来给地球升温，又能挡住大部分有害辐射，这才造就了适合生命生存的条件。实际上，地球只接收到太阳辐射能量的22亿分之一，但这已足够为地球提供维持温度的基础热量。

当太阳辐射出的热量先到达大气层，而空气流动产生的对流把热量四处传播，气体分子之间通过传导来传递热量，这么一番“操作”下来，整个地球的平均温度才保持在大约15℃。当然到了晚上温度会下降一点，但因为大气层有保温作用，它能锁住地表温度。加上地球内部也在向外散热，地核持续释放出稳定的地热能，给地球增加温度。更神奇的是，这个活跃的地核和大气层一起，给我们撑起了一把巨大的保护伞，他就是地球磁场，地球磁场能帮我们挡住大部分太阳辐射，如果没有地球磁场，地球上的所有生物可能都会走向灭亡！

对我们人类来说，地球在这个充满未知的宇宙环境里，简直就是个奇迹般的例外。它有着超级精准的热量平衡，能高效利用太阳辐射，让我们既不会被烤焦，也不会被冻僵。地球大气层就像个智能大管家，精准调节进出地球的能量，给亿万生命创造了最理想的生存条件！

来源：百科片场