Récemment, j'ai embarqué dans un vol et j'ai remarqué une température de l'air extérieur de -53 ° C à une altitude de 36 860 pieds (11,23 km). Je ne sais pas ce qui cause une température aussi glaciale à cette altitude, mais je me demandais si les altitudes plus élevées (espace) pouvaient avoir même des températures glaciales. Ici, j'ai un doute, c'est-à-dire que se passe-t-il si un glaçon est laissé dans l'espace? Serait-il en train de fondre ou rester tel quel?
Réponses:
Cela dépend de l'endroit où vous vous trouvez dans l'espace.
Si vous le tenez simplement en orbite autour de la Terre, il se sublimera: la température moyenne à la surface de quelque chose à une distance de la Terre du Soleil est d’environ 220K, ce qui est solidement en phase vapeur pour l’eau dans le vide, et le solide-vapeur la transition à cette température ne passe pas par la phase liquide. D'autre part, si vous collez votre glaçon dans le nuage d'Oort, il grossira: la température moyenne à la surface est de 40 K ou moins, bien dans la phase solide, de sorte que le glaçon s'enlève (ou se laisse prendre) par gaz et autres objets dans l'espace.
Une comète est une approximation approximative d'un glaçon. Si vous pensez à ce qui arrive à une comète à différents endroits, c'est à peu près ce qu'il adviendrait de votre glaçon.
Ce serait sublimer. La masse d'eau gelée diminuerait de taille à mesure que l'eau se transformerait en un gaz (sans devenir un liquide) et s'en éloignerait.
Dans le vide de l’espace, la considération la plus importante est de considérer la quantité de radiations qu'un glaçon absorberait, par exemple, des étoiles proches et la vitesse à laquelle le glaçon lui-même irradierait de l’énergie (en utilisant la loi de Wien ), en déterminant quelle température pour les glaçons produire un équilibre (la température à laquelle le glaçon rayonne de l'énergie au même taux d'absorption d'énergie), puis en déterminant si cette température est supérieure ou inférieure au point de fusion du glaçon. S'il est supérieur au point de fusion (de l'eau dans le vide), alors, comme d'autres réponses l'ont déjà indiqué, le glaçon se sublimerait; s'il est en dessous du point de fusion, le glaçon reste gelé.
Spécifiquement pour un glaçon qui est un cube en orbite autour du soleil avec un côté faisant face au soleil, vous devez calculer la quantité d’énergie absorbée par le soleil face au soleil ainsi que la quantité d’énergie irradiée des six côtés de le cube et ensuite trouver la température d'équilibre.