Космос очень холодный по нескольким причинам:
- Отсутствие атмосферы: В космосе почти нет атмосферы, которая могла бы удерживать тепло. На Земле атмосфера играет важную роль в поддержании температуры за счёт процесса теплопередачи (конвекция и кондукция), а также парникового эффекта. В космосе тепло может передаваться только через излучение, что является неэффективным способом передачи энергии.
- Рассеивание тепла: В вакууме космоса тепло может теряться только путём излучения (инфракрасного излучения), что происходит медленнее, чем при конвекции или кондукции. Это приводит к тому, что объекты в космосе, не получающие солнечного излучения, быстро остывают.
- Большие расстояния между источниками тепла: В космосе огромные расстояния между звездами, которые являются основными источниками тепла. Планеты и другие объекты, находящиеся далеко от звёзд, получают очень мало тепла и поэтому остаются холодными.
- Космический микроволновый фон: Температура космического пространства определяется, в том числе, космическим микроволновым фоном — остаточным излучением от Большого взрыва. Его температура составляет около 2.7 Кельвина (-270.45 °C), что очень близко к абсолютному нулю. Это фоновое излучение минимально прогревает космическое пространство.
- Отсутствие объектов, способных сохранять тепло: В космосе мало объектов, которые могли бы накапливать и удерживать тепло. Большинство объектов либо слишком малы, чтобы сохранять значительное количество тепла, либо изолированы, как, например, астероиды и кометы.
Эти факторы делают космическое пространство экстремально холодным, особенно в местах, удалённых от звёзд или других источников энергии.