В космосе очень-очень холодно. Базовая температура космического пространства составляет 2,7 кельвина — минус 454,81 градуса по Фаренгейту или минус 270,45 градуса по Цельсию — это означает, что она едва выше абсолютного нуля, точки, в которой останавливается молекулярное движение.
Но эта температура не постоянна во всей Солнечной системе. Так называемое «пустое» пространство — хотя на самом деле оно не пустое — намного холоднее, чем, например, планеты, луны или астероиды, потому что там (практически) нет ничего, что могло бы поглощать энергию, исходящую от солнца.
Итак, не считая обычного «пустого» пространства, какое же место в Солнечной системе является самым холодным? И как оно соотносится с температурой на Земле?
Измерение пространства
Во-первых, давайте рассмотрим, откуда именно берутся космические температуры.
«Температуру можно измерить, наблюдая за интенсивностью инфракрасного и микроволнового излучения, испускаемого поверхностями, — рассказал Live Science в электронном письме Иэн Кроуфорд (Ian Crawford), профессор планетологии и астробиологии в Лондонском университете Биркбека в Соединенном Королевстве. — В отсутствие таких измерений температуру можно оценить на основе количества солнечного света, который они получают.»
Однако проводить космические измерения не всегда просто. По словам Дона Поллакко (Don Pollacco), профессора астрономии Уорикского университета в Соединенном Королевстве, «в астрономии нет ничего простого, главным образом потому, что вы всегда наблюдаете, а не взаимодействуете».
Поэтому, невзирая на то, что существуют точные способы измерения температуры в космосе, всегда найдётся место для уточнения.
«Температуры являются оценочными, — отмечает Поллакко. — Числа, которые вы вычисляете, зависят от того, насколько хороши ваши предположения и насколько детализирована используемая вами физическая модель.»
Итак, с учётом этих моментов, какое место в Солнечной системе является самым холодным, по крайней мере, согласно современным данным? Возможно, Плутон, учитывая его удалённость от Солнца?
На самом деле, самое холодное место может находиться гораздо ближе к нашему дому.
На Луне
В 2009 году Lunar Reconnaissance Orbiter, автоматический космический корабль NASA, предназначенный для того, чтобы помочь учёным лучше понять условия на Луне, представил данные, свидетельствующие о том, что «кратеры вечной тени» на южном полюсе Луны могут быть самым холодным местом в Солнечной системе.
Позже эта теория была подкреплена аспирантом Патриком О’Брайеном (Patrick O’Brien) и его консультантом Шейном Бирном (Shane Byrne), исследователями планет из Аризонского университета. Во время выступления на Лунной и планетарной научной конференции 2022 года О’Брайен и Бирн предположили, что «дважды затенённые» лунные кратеры действительно могут быть «самыми холодными местами в Солнечной системе».
Согласно О’Брайену и Бирну, кратер можно рассматривать как «дважды затенённый», если он «защищён не только от прямого солнечного освещения, но и от вторичных источников тепла», таких как «солнечное излучение, отражённое от близлежащих освещённых областей, а также тепловое излучение, испускаемое этими тёплыми поверхностями.
Поллакко добавил, что «дважды затенённые» кратеры «имеют достаточно высокие края, чтобы солнечный свет никогда не мог достичь дна кратера», именно поэтому они такие холодные.
Исследование О’Брайена и Бирна предполагает, что, учитывая, что эти «постоянно затенённые области» были «защищены» от солнечного освещения в течение миллиардов лет, их кратеры могут содержать «микрохолодные ловушки», которые содержат «не только водяной лёд, но и более летучие соединения и элементы, такие как двуокись углерода, монооксид углерода, динитроген и аргон.
По словам О’Брайена и Бирна, эти кратеры имеют температуру около 25 кельвинов (минус 414,67 °F или минус 248,15 °C), но они могут быть и холоднее.
Кроуфорд уверен в достоверности этих исследований.
«Я уверен, что это самые низкие температуры во внутренней части Солнечной системы [от Меркурия до Марса], а также ниже расчётной средней температуры поверхности Плутона», — сказал он.
По данным NASA, средняя температура поверхности Плутона, для контекста, равна 40,4 Кельвинам, что составляет минус 386,95 °F или минус 232,75 °C.
Однако эти лунные «дважды затенённые» кратеры могут быть не такими холодными, как облако Оорта, оболочка ледяного космического мусора, расположенная далеко за пределами орбиты Нептуна, отметил Кроуфорд. Различие зависит, отметил он, от того, учитываем ли мы вообще при обсуждении низких температур в Солнечной системе облако Оорта.
Облако Оорта одновременно считается NASA как «самой отдалённой областью нашей Солнечной системы» НАСА, так и областью «за пределами» нашей Солнечной системы. Такое отсутствие ясности означает, что иногда его считают частью Солнечной системы, а иногда определяют как границу между нашей Солнечной системой и межзвёздным пространством. Согласно ThePlanets.org, облако Оорта считается «слабо связанным с Солнечной системой».
По данным Северо-Западного университета в Иллинойсе, температура в облаке Оорта может достигать 5 кельвинов (минус 450,67 °F или минус 268,15 °C), что намного ниже, чем любая температура на нашей Луне.
Однако, если мы при рассмотрении самого холодного места в нашей Солнечной системе всё же не включаем облако Оорта, то самое холодное место, скорее всего, располагается на нашем ближайшем небесном соседе.
Сравнение с Землёй
На Земле даже самые низкие и суровые антарктические температуры намного теплее, чем лунные кратеры или облако Оорта. По данным Всемирного архива погодных и климатических экстремальных явлений Всемирной метеорологической организации, самая низкая из когда-либо зарегистрированных земных температур — зарегистрированная 21 июля 1983 года на российской (тогда советской) исследовательской станции «Восток» в Антарктиде — составляла минус 128,6 °F (минус 89,2 °C).
Однако искусственно учёные смогли создать температуры ниже тех, которые естественным образом возникают на Земле, в лунных кратерах или даже в облаке Оорта. В прошлом году группа немецких исследователей побила рекорд самой низкой температуры, достигнутой в лабораторных условиях: минус 459,67 °F (минус 273,15 °C), этого результата им удалось добиться благодаря «сбросу намагниченный газ с высоты 393 фута (120 метров) вниз с башни».
Но когда дело касается естественных температур, самые тёмные уголки нашей Луны, скорее всего, могут похвастаться самой низкой температурой в нашей Солнечной системе — в зависимости, конечно, от того, как вы решите классифицировать облако Оорта.
