¿Cómo de frío es el espacio?

El espacio interestelar es extremadamente frío, con temperaturas que pueden descender cerca del llamado cero absoluto (-273.15 grados ºC 0 Kelvin).

Esta baja temperatura se debe a la falta de materia en el espacio, lo que significa que no hay partículas para absorber o retener el calor. En la Tierra, tenemos moléculas en la atmósfera y otros materiales que pueden absorber y emitir radiación térmica, pero en el vacío del espacio, este intercambio de calor se limita principalmente a la radiación.

La transferencia de calor en el espacio se produce a través de radiación térmica, que es el proceso por el cual la energía térmica se transmite en forma de ondas electromagnéticas. A diferencia de la conducción o la convección, que requieren un medio material, la radiación puede ocurrir en el vacío.

La ecuación de Stefan-Boltzmann describe cómo la radiación térmica (energía radiante) se relaciona con la temperatura de un objeto. Cuanto más caliente es un objeto, más radiación emite. La fórmula es:

[ P = o A T⁴]

donde:

• ( P ) es la potencia radiante,
• ( o) es la constante de Stefan-Boltzmann,
• ( A ) es la superficie radiante, y
• ( T ) es la temperatura en kelvins.

Veamos ejemplos de lugares extremadamente fríos en el universo:

• Espacio interestelar: la temperatura del espacio interestelar puede acercarse al cero absoluto debido a la falta de materia.

• Nubes moleculares: Regiones del espacio donde densas concentraciones de gas y polvo forman nubes interestelares, algunas de las cuales son las llamadas nubes moleculares. Las temperaturas en estas regiones pueden ser muy llamada la Nebulosa del Bumerán (ESO 172-7, esta bonita nebulosa se ha formado por un tremendo viento a alta velocidad, compuesto de gas y polvo, que sopla desde una estrella central a velocidades de casi 600.000 kilómetros por hora. La rápida expansión ha enfriado las moléculas en el gas nebular hasta aproximadamente los -272 °C, o lo que es lo mismo un grado por encima del cero absoluto (-273 ºC) ,más frío incluso que la radiación cósmica de fondo, lo que la convierte en la región más fría conocida en el Universo lejano.

Nebulosa del Búmeran, imagen del telescopio espacial Hubble.

• Fondos cósmicos de microondas (CMB): El CMB es la radiación térmica residual del Big Bang y tiene una temperatura extremadamente baja, alrededor de 2.7 Kelvin.

• Superficies de algunos planetas y lunas: Lugares como la luna o Plutón, que carecen de una atmósfera significativa, pueden experimentar temperaturas muy bajas debido a la falta de un efecto invernadero.

En estos lugares, la radiación térmica es el principal medio para la transferencia de calor, y los objetos en estas regiones tienden a alcanzar equilibrio térmico con su entorno, emitiendo y absorbiendo radiación para mantener una temperatura estable.