最近、私は飛行機に乗り、36860ft(11.23km)の高度で外気温が-53°Cであることに気付きました。その高度でこのような凍結温度を引き起こす原因はわかりませんが、より高い高度(宇宙)でも凍結温度があるのではないかと思っていました。ここで、私は疑問に思いました。つまり、アイスキューブが宇宙に残されたらどうなりますか?溶けるのでしょうか、それともそのままですか?
最近、私は飛行機に乗り、36860ft(11.23km)の高度で外気温が-53°Cであることに気付きました。その高度でこのような凍結温度を引き起こす原因はわかりませんが、より高い高度(宇宙)でも凍結温度があるのではないかと思っていました。ここで、私は疑問に思いました。つまり、アイスキューブが宇宙に残されたらどうなりますか?溶けるのでしょうか、それともそのままですか?
回答:
それはあなたが宇宙のどこにいるかに依存します。
単純に地球の周りの軌道に貼り付けると、昇華します。太陽から地球までの距離にあるものの平均表面温度は約220Kで、これは真空中の水と固体蒸気の蒸気相に固くあります。その温度での転移は液相を通過しません。一方、Oort Cloudでアイスキューブを突き出すと、成長します:平均表面温度は40K以下で、固相に十分入るので、拾う(または拾われる)ガスやその他の宇宙空間の物体。
彗星は、アイスキューブの大まかな近似です。さまざまな場所で彗星に何が起こるかを考えると、それはあなたのアイスキューブに何が起こるかについてです。
それは昇華するでしょう。凍結した水の塊は、水が固体から気体に(液体にならずに)変換されて移動するにつれてサイズが小さくなります。
真空の空間で最も重要な考慮事項は、アイスキューブがたとえば近くの星から吸収する放射量と、アイスキューブ自体がエネルギーを放射する速度(ウィーンの法則を使用)を検討し、アイスキューブの温度を調べることです平衡状態(アイスキューブがエネルギーを吸収したのと同じ速度でエネルギーを放射する温度)を生成し、その温度がアイスキューブの融点を上回るか下回るかを判断します。それが(真空中の水の)融点を超える場合、他の答えが言ったように、アイスキューブは昇華するでしょう。融点を下回ると、アイスキューブは凍結したままになります。
具体的には、片側が太陽に面している太陽の周りの軌道上の立方体であるアイスキューブの場合、太陽に面する側が太陽から吸収するエネルギーの量と、6つの側面すべてから放射されるエネルギーの量を計算する必要があります次に立方体を見つけて平衡温度を見つけます。