天文学者はどのようにして遠方の物体の温度を知ることができますか?

現代の天文学研究は、観測とデータ収集に極端な制限があるにもかかわらず、宇宙についての驚くほど豊富な知識を蓄積してきました。 天文学者は、何兆マイルも離れた物体に関する詳細な情報を定期的に報告しています。 天文調査の重要な手法の1つは、電磁放射を測定し、詳細な計算を実行して遠く​​の物体の温度を決定することです。

星が放射する光の色はその温度を明らかにし、星の温度は惑星などの近くの物体の温度を決定します。 光は、帯電した原子粒子が振動し、光子と呼ばれる軽い粒子としてエネルギーを放出するときに生成されます。 温度は物体の内部エネルギーに対応するため、高温の物体はより高いエネルギーの光子を放出します。 光子のエネルギーは、光の波長または色を決定します。 したがって、物体が発する光の色は温度を示します。 ただし、この現象は、物体が非常に高温になるまで(摂氏約3,000度)観察できません。 (華氏5,432度)-可視光ではなく赤外線スペクトルでより低い温度が放射されるため スペクトラム。

黒体の概念は、天体の温度を測定するために不可欠です。 黒体は、すべての波長の光からエネルギーを完全に吸収する理論上の物体です。 さらに、黒体からの発光は、オブジェクトの構成に影響されません。 これは、黒体がオブジェクトの温度のみに依存する特定の色のスペクトルに従って光を放射することを意味します。 星は理想的な黒体ではありませんが、放出波長に基づいて温度を正確に概算できるほど十分に接近しています。

温度が唯一の発光波長ではなくピーク発光波長を決定するため、単純な目視観察では星の温度は明らかになりません。 星は、その発光スペクトルが広範囲の波長をカバーし、人間の目がすべての色の混合物を白色光として解釈するため、一般に白っぽく見えます。 その結果、天文学者は特定の色を分離する光学フィルターを使用し、次にこれらの分離された色の強度を比較して、星の発光スペクトルのおおよそのピークを決定します。

惑星の温度は、吸収と放出のために決定するのがより困難です 惑星の特性は、吸収および放出特性と十分に類似していない可能性があります 黒体の。 惑星の大気と表面物質はかなりの量の光を反射する可能性があり、吸収された光エネルギーの一部は温室効果によって保持されます。 その結果、天文学者は、そのような変数を説明する複雑な計算を通じて、遠方の惑星の温度を推定します。 最も近い星、星からの惑星の距離、反射される光の割合、大気の組成、惑星の自転 特性。

instagram story viewer
Teachs.ru
  • シェア
instagram viewer