Στο διάστημα έχει κρύο, πολύ, πολύ κρύο. Η θερμοκρασία στο διάστημα αγγείζει τους μείον 270,45 βαθμοί Κελσίου.
Αλλά αυτή η θερμοκρασία δεν είναι σταθερή σε όλο το ηλιακό σύστημα. Ο λεγόμενος «άδειος» χώρος - αν και στην πραγματικότητα δεν είναι κενός - είναι πολύ πιο κρύος από τους πλανήτες, το φεγγάρια ή αστεροειδείς, επειδή δεν υπάρχει (πρακτικά) τίποτα που να απορροφά την ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο.
Λοιπόν, μη συμπεριλαμβανομένου του κανονικού «κενού» χώρου, ποιο είναι το πιο κρύο μέρος στο ηλιακό σύστημα; Και πώς συγκρίνεται με τις θερμοκρασίες στη Γη;
Μέτρηση χώρου
Αρχικά, ας αφιερώσουμε λίγο χρόνο για να εξετάσουμε πώς ακριβώς λαμβάνονται οι κοσμικές θερμοκρασίες.
Οι θερμοκρασίες μπορούν να μετρηθούν παρατηρώντας την ένταση της υπέρυθρης και μικροκυματικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τις επιφάνειες», αναφέρει ο Ίαν Κράγορντ, καθηγητής πλανητικής επιστήμης και αστροβιολογίας στο, Πανεπιστήμιο Μπίρκμπεκ του Λονδίνου στο Ηνωμένο Βασίλειο, σε ένα email στο Live Science. Από τέτοιες μετρήσεις, οι θερμοκρασίες μπορούν να εκτιμηθούν με βάση την ποσότητα του ηλιακού φωτός που λαμβάνουν».
Ωστόσο, η λήψη κοσμικών μετρήσεων δεν είναι πάντα απλή. Σύμφωνα με τον Ντον Πολλάσσο , καθηγητή αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Γουόρικ στο Ηνωμένο Βασίλειο, «τίποτα δεν είναι ποτέ ξεκάθαρο στην αστρονομία, κυρίως επειδή πάντα παρατηρείς, σε αντίθεση με την αλληλεπίδραση».
Έτσι, αν και υπάρχουν ακριβείς τρόποι μέτρησης της θερμοκρασίας στο διάστημα, θα υπάρχει πάντα χώρος για τελειοποίηση.
Έχοντας αυτά τα σημεία κατά νου, ποιο είναι το πιο κρύο μέρος στο ηλιακό σύστημα, τουλάχιστον σύμφωνα με τα σημερινά δεδομένα; Ο Πλούτωνας, ίσως, δεδομένης της απόστασής του από τον ήλιο;
Στην πραγματικότητα, το πιο κρύο μέρος μπορεί να είναι πολύ πιο κοντά στο σπίτι.
Στο φεγγάρι
Το 2009, το Lunar Reconnaissance Orbiter, ένα ρομποτικό διαστημόπλοιο της NASA που σχεδιάστηκε για να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τις συνθήκες στο φεγγάρι, παρουσίασε δεδομένα που υποδηλώνουν ότι οι «σκιασμένοι κρατήρες» στον σεληνιακό νότιο πόλο θα μπορούσαν να είναι το πιο κρύο μέρος στο ηλιακό σύστημα.
Αυτή η θεωρία ενισχύθηκε αργότερα από τον μεταπτυχιακό φοιτητή Πάτρικ Ο′ Μπράιαν και τον καθηγητή του Σέιν Μπίρν, πλανητικούς ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. Κατά τη διάρκεια μιας ομιλίας στο Συνέδριο της Σεληνιακής και Πλανητικής Επιστήμης του 2022, πρότειναν ότι οι «διπλά σκιασμένοι» κρατήρες φεγγαριών θα μπορούσαν πράγματι να είναι «οι πιο κρύες τοποθεσίες στο ηλιακό σύστημα».
Σύμφωνα με τους Ο′ Μπράιαν και Μπίρν, ένας κρατήρας μπορεί να θεωρηθεί ως διπλά σκιασμένος εάν «προστατεύεται όχι μόνο από τον άμεσο ηλιακό φωτισμό αλλά και από δευτερεύουσες πηγές θέρμανσης», όπως «η ηλιακή ακτινοβολία που ανακλάται από τις κοντινές φωτισμένες περιοχές καθώς και η θερμική ακτινοβολία που εκπέμπεται από αυτές τις ζεστές επιφάνειες».
Ο Πολλάσσο πρόσθεσε ότι οι «διπλά σκιασμένοι» κρατήρες «έχουν αρκετά ψηλά χείλη ώστε το φως του ήλιου να μην φτάνει ποτέ στο πάτωμα του κρατήρα», γι′ αυτό είναι τόσο κρύοι.
Η έρευνα των Ο′ Μπράιαν και Μπίρν, υποδηλώνει ότι, δεδομένου ότι αυτές οι «μόνιμα σκιασμένες περιοχές» έχουν «θωρακιστεί» από τον ηλιακό φωτισμό για δισεκατομμύρια χρόνια, οι κρατήρες τους θα μπορούσαν να περιέχουν «μικροψυχρές παγίδες» που περιέχουν «όχι μόνο πάγο νερού, αλλά και περισσότερο πτητικές ενώσεις και στοιχεία», όπως το διοξείδιο του άνθρακα, το μονοξείδιο του άνθρακα, το διάζωτο και το αργό.
Σύμφωνα με τους Ο′ Μπράιαν και Μπίρν, αυτοί οι κρατήρες εκτιμάται ότι έχουν θερμοκρασίες περίπου μείον 248,15 κελσίου, αλλά θα μπορούσαν να είναι πιο κρύοι.
Ο Κράφορντ είναι σίγουρος για την ακρίβεια της έρευνας. «Είμαι βέβαιος ότι αυτές είναι οι πιο κρύες θερμοκρασίες στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα [από τον Ερμή έως τον Άρη] και επίσης πιο κρύες από την εκτιμώμενη μέση θερμοκρασία επιφάνειας του Πλούτωνα», είπε.
Η μέση θερμοκρασία επιφάνειας του Πλούτωνα είναι μείον 232,75 κελσίου, σύμφωνα με τη NASA.
Ωστόσο, αυτοί οι διπλά σκιασμένοι κρατήρες φεγγαριών μπορεί να μην είναι τόσο κρύοι όσο το νέφος του Όορτ*, ένα κέλυφος παγωμένων διαστημικών απορριμμάτων που βρίσκεται πολύ πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα, είπε ο Κράφορντ. Η διάκριση εξαρτάται, σημείωσε, από το αν θα συμπεριλάβουμε το νέφος του Όορτ όταν συζητάμε για το ηλιακό σύστημα.
Το νέφος του Όορτ θεωρείται ταυτόχρονα ως η «πιο απομακρυσμένη περιοχή του ηλιακού μας συστήματος» από τη NASA, αλλά και «πέραν» του ηλιακού μας συστήματος. Αυτή η έλλειψη σαφήνειας σημαίνει ότι μερικές φορές θεωρείται ως μέρος του ηλιακού συστήματος και σε άλλες ορίζεται ως το όριο μεταξύ του ηλιακού μας συστήματος και του διαστρικού χώρου. Το νέφος του Όορτ θεωρείται ότι είναι μόνο «ελάχιστα συνδεδεμένο με το ηλιακό σύστημα», σύμφωνα με το ThePlanets.org.
Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο Νόρτθγουέστερν στο Ιλινόις, οι θερμοκρασίες στο νέφος του Όορτ θα μπορούσαν να είναι τόσο χαμηλές όσο 268,15 κελσίου, που θα ήταν πολύ πιο κρύες από οποιαδήποτε θερμοκρασία βρίσκεται στο φεγγάρι μας.
Ωστόσο, αν δεν συμπεριλάβουμε το σύννεφο Oort, το πιο κρύο μέρος στο ηλιακό σύστημα είναι πολύ πιθανό να βρεθεί στον πλησιέστερο ουράνιο γείτονά μας.
Συγκρίσεις με τη γη
Στη Γη, ακόμη και οι πιο κρύες, πιο τιμωρητικές θερμοκρασίες της Ανταρκτικής είναι πολύ πιο θερμές από τους κρατήρες του φεγγαριού ή από το νέφος του Όορτ Η πιο κρύα επίγεια θερμοκρασία που έχει καταγραφεί ποτέ - που καταγράφηκε στις 21 Ιουλίου 1983, στον ερευνητικό σταθμό Βοστόκ της Ρωσίας στην Ανταρκτική - ήταν μείον μείον 89,2 κελσίου, σύμφωνα με το Παγκόσμιο Αρχείο Καιρού & Κλιματικών Ακραίων του Παγκόσμιου Οργανισμού Μετεωρολογίας.
Ωστόσο, οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει τεχνητά θερμοκρασίες που είναι χαμηλότερες από αυτές που συμβαίνουν φυσικά στη Γη, στους κρατήρες του φεγγαριού ή ακόμα και στο νέφος του Όορτ. Πέρυσι, μια ομάδα Γερμανών ερευνητών κατέρριψε το ρεκόρ για την πιο κρύα θερμοκρασία που επιτεύχθηκε σε εργαστήριο: ένα παγερό μμείον 273,15 κελσίου, το οποίο πέτυχε «ρίχνοντας μαγνητισμένο αέριο 120 μέτρα κάτω από έναν πύργο».
Αλλά όταν πρόκειται για θερμοκρασίες που εμφανίζονται φυσικά, οι πιο σκοτεινές, πιο σκιερές εσοχές του φεγγαριού μας φαίνονται πολύ πιθανό να υπερηφανεύονται για τη χαμηλότερη θερμοκρασία στο ηλιακό μας σύστημα - ανάλογα, φυσικά, με το πώς επιλέγετε να ταξινομήσετε το νέφος του Όορτ.
*Το Νέφος του Όορτ είναι μια υποθετική σφαιρική περιοχή του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 50.000 AU από τον Ήλιο, χίλιες φορές πιο μακριά από τον Πλούτωνα ή περίπου ένα έτος φωτός. Η απόσταση αυτή τοποθετεί το Νέφος του Όορτ περίπου στο ένα τέταρτο της απόστασης από τον Εγγύτατο του Κενταύρου, το κοντινότερο δηλ. ως προς τον Ήλιο αστέρι. Τα αντικείμενα του Νέφους του Όορτ αποτελούνται κυρίως από πάγους νερού, αμμωνίας, και μεθανίου. Πιστεύεται ότι το Νέφος του Όορτ είναι η πηγή όλων των κομητών που εισέρχονται στο Ηλιακό σύστημα. Μόλις τέσσερα αντικείμενα που έχουν ανακαλυφθεί πιθανολογείται ότι ανήκουν στο Νέφος του Όορτ, τα 90377 Σέντνα, 2000 CR105, 2006 SQ372, και 2008 KV42