太空中的宇航员看到的宇宙是白天还是黑夜?假设宇航员是在太阳系内飞行,不是围绕一颗行星飞行,而是在太阳系中穿梭那种,那么宇航员的眼中看到的是黑夜还是白天
太空中的宇航员看到的宇宙是白天还是黑夜?
白天黑夜只是地球生物的感觉,当然这些生物中有智慧和思维的只有人类。人类能够知道什么时候是白天,什么时候是黑夜,但界限也并不是很清晰。
而其他动物和植物,也能够感受到白天和黑夜,许多动物到了晚上也和人类一样休息,而白天就开始活动和觅食。也有些动物晚上觅食,白天休息。植物白天充分的吸收阳光,在体内进行光合作用,吸收二氧化碳,释放出氧气;到了晚上没有了光合作用,就吸收氧气,释放出二氧化碳。
每天太阳从地平线上出来到落下地平线前,就是白天,反之就是黑夜。即便乌云覆盖大地,这种感觉也还会存在。由于地球上包裹着一层厚厚的大气,大气会对阳光进行折射、反射、衍射,太阳没有出来时,通过大气的折射、衍射、反射,天空就亮了;而太阳掉落到地平线后,天空一下子也不会突然暗下去。这就是人们对白天黑夜的概念没有严谨准确时刻的原因。
太阳东升西落实际上不是太阳自身运动造成的,而是地球自转造成的。地球每天自转一圈,就每时每刻都有一半向着太阳,一半背着太阳。向着太阳的一面就是白天,背着太阳的一面就是黑夜。
地球每时每刻都围绕着一根看不见的自转轴,由西向东转动,这样地球上不同地方的人们就可以在不同时间看到太阳从东方升起,西方落下。人们为了统一时间认识,就划分了时区,把0°经线作为时间的起点,将全球经线每隔15度相差1小时,划为24个时区。
现在明白了吧?白天黑夜是地球概念,是太阳照耀或不照耀的一种现象。这种现象不光在地球上存在,几乎在所有的星球上都存在,比如月球、火星、木星等都存在,只是那里没有人类去感受和评头论足而已。
不过距离太阳越远,太阳这种照耀的结果就不一样。越远阳光就越弱了,到了太阳系边际,太阳就成为一颗星星,就没有了白天和黑夜之分了。
在太空中,由于不存在空气,或者说气体分子密度非常小,几乎没有阳光的折射、散射、反射发生,这样,人们如果对着阳光,就会看到一个耀眼的光球,而其他地方一片黑暗,如果背着太阳的地方,就会一片黑暗冰冷。
太空中没有大气,不但不能折射反射衍射阳光,而且对阳光中的高能射线没有了过滤和防护作用,在没有护目镜和宇航服的保护下,阳光不但会烧伤烧瞎眼睛,还会被烤糊了人的身体。
这是因为太阳能量是以电磁辐射的形式传递的,电磁波中不但包含了可见光,还包含了无线电波、红外线等低频低能电磁波,和紫外线、X射线、伽马射线等高频高能电磁波。这些高能高频电磁波在经过地球大气层时,会被大气层臭氧层等吸收和反射消化掉,很少来到地表,这样就保护了人类和生物。在太空这种保护没有了,阳光的杀伤力就很强了。
由于太空中没有大气,因此太阳的电磁辐射没有相互作用的对象,没有大气分子运动,太空中虽然充满了电磁辐射的能量,但不会发出热量,温度就很低。在远离地球气体分子极少的地方,太空温度低至零下200多摄氏度,甚至接近绝对零度。但太空船向阳的一面,由于接触了阳光,温度会上升到100多摄氏度,而背向太阳的一面则冷到零下100多摄氏度。
这是指在地球大气层上面,距离太阳并不太远的太空,如果越靠近太阳,受到的辐射就越大,太空船向阳一面温度就越高。比如帕克号太阳探测器,在接近太阳表面600万千米时,要耐受1400多摄氏度的高温炙烤,因此配备了厚达11.4厘米的碳复合材料防护罩,才能够继续完成探索任务。
在那个地方,假如有人遥看太阳的话,看到的太阳会充满整个视野,你说是白天还是黑夜呢?但如果背对太阳,看到的就是一片黑暗了。
实际上,在太空中的飞船里,无遮无挡,如果飞船四边都有舷窗,你随时都可以看到太阳,有什么白天黑夜感觉呢?但看到太阳就像镶嵌在黑暗太空的一个光球,只是照射在飞船里,由于有空气折射,才会有亮堂的感觉。而从另一面没有太阳的舷窗看出去就会黑暗一片。
飞船如果飞离太阳很远,比如现在距离太阳已经有223亿千米的旅行者1号,看到的太阳视星等为-15.87等,满月最亮时的视星等为-13等,那个地方的白天也就比满月之夜光一些了。而在那里,地球和月亮早就看不到了。
如果飞出了太阳系1光年的边际,在那里的太空看到太阳也就是一颗比较亮的星星了,和现在晚上看到的木星差不多。这里就更没有白天黑夜之分,只有茫茫黑夜了,要一直飞到另一颗恒星附近时,才会看到又一个太阳。
就是这样,感谢阅读,欢迎讨论。
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原创,听中国第一代宇航员,也是中国第一个登上太空的英雄扬利伟说过,在太空中看到的宇宙是漆黑的,分不出是白天或者是黑夜,远处有点点的星光,但不会眨眼,一直亮着。
宇航员不论是围绕着太阳系内或其它行星飞行,太阳光是能照射在宇航员身上或飞船上,因为设置了吸光的装备,但是光不能反折射出去,是因为太空内是真空的,没有任何杂物在太空中飘浮来折光,也没有大气层之类的来折射太阳的光,所以宇宙空间全是黑黑的,而且还特别冷,虽然太阳光再强,也照不到太空中去,所以才会冷。
刚才说了宇航员在太空中能看到星星,不过看到的星星不会一闪一闪的,就只是一个个的小亮点而已,也像在地球看到的星星一样,好远好远。
(科学领域)。
宇航员在外太空,看到的宇宙是白天还是黑夜?
目前在外太空飞行并且载人的只有国际空间站,国际空间站在距离地面400公里高度轨道上绕地球飞行,大约90分钟就会绕地球一圈。原本在地球上24小时只能看一次的日出和日落,在太空绕地球运行的时候能看16次。
太阳直射点在地球表面的南北回归线之间往复移动,它决定着昼夜的长短,同时地球的自转决定着昼夜的更替。其实说白了,地球是球型的,太阳光理论上最多只能照射到地球的半个球体,被照射到的地方自然就是白昼,并从纬度上距离太阳直射点越近平均温度就会越高。
那么如果在外太空,被地球遮挡太阳光,按照定义同样可以算作是黑夜,但如果没有任何天体遮挡,那么外太空就永远都是白昼,除非有一天太阳燃烧殆尽变成了白矮星。但是太空中的白昼和地面上的白昼有很大的区别。
首先在地面上白天仰望天空可以看到蓝蓝的天万里无云,或者阴雨连绵乌云密布,总之是有颜色的。但是在外太空,虽然也是白天,但是除了朝着太阳去看,其它天区完全是黑色的,并且是那种非常纯粹的黑色。在我们的现象中夜空中应该布满繁星,但根据宇航员的回忆,以及在太空中拍摄的照片,是完全看不到星星存在的。
其实主要还是因为没有大气层的干扰吸收,太阳光是非常强的,因为太阳的亮度超过了所有其他的恒星和行星,我们的眼睛其实和相机一样,为了适应这样的光亮强度,感光灵敏度会降到最低,那些微弱的星光自然就看不见了。
一般我们看见国际空间站拍摄到的漫天星辰照片,都是当空间站飞行到地球的阴影来拍摄,并且曝光时间要足够长才能捕捉到足够的星光。这点跟在月球上拍摄照片类似,很多人说出了地球或者在月球上仰望星空就看不到星星了,认为星空是高级文明给我们设定的幕布。
太空是很神奇的地方,虽然看起来阳光很足,但如果是背对着阳光,实际上是非常寒冷的,因为热的传播有三种:热传导、热辐射和热对流,但是太空中接近于绝对真空,没有介质存在。最后热的传递只能靠热辐射,因此在没有光照的时候,温度会非常低,但是有光照的时候温度会非常高。
这样的环境对于探测器是一种严峻的考验,例如我国航天员杨利伟在外太空执行任务的时候,曾听见不明的敲击声音。很多吃瓜小伙伴认为是“外星人在敲窗”,当然这是玩笑话,实际上可能的原因就是探测器在绕地球运行的时候短时间内会经历高温和低温的极致环境,最终热胀冷缩产生声音。
地球上生物的生物钟实际上跟地球的自转、公转产生的昼夜交替季节更替都有很大的关联性,但如果未来某一天人类进入太空进行星际航行,那个时候没有了昼夜交替的概念,也没有了一年四季的概念,向外望去就是无尽的星空,是真的会从生理和心理上对我们施加影响。
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。
我是弄潮科学,很高兴回答这个问题。
这个问题目前尚没有宇航员在太阳系内飞行过,太阳系中的太空究竟是什么样子还是未知,我们就从现有的知识来简单分析一下。
这不需要高深的理论。
人眼能在地球上看到白昼黑夜,是因为地球由西向东的自转带动我们一块运转,如果地球转到了太阳的一面,阳光普照,于是称之为白天;反之地球自身遮挡了阳光就成了黑夜。而地球自转一周是24小时,于是一昼夜就是一天。
如果宇航员离开了地球,来到了空旷的太空,会被阳光直接照射,要是没有什么大体积的物体遮挡,就会一直处于白昼之下。当然距离太阳越远,阳光越微弱,就像距离太阳44.37亿km之外的冥王星,那里看太阳就只有黄豆大小。
能不能看到太阳系外的星星?
当然可以!
由于太阳系内的太空不像地球这样有浓密的大气层来散射阳光,太空中的星星不会闪烁并且除了白亮亮的星光,就是黑洞洞的宇宙,或许还有长长的银河系带,因为既然地球上能看到,太空中的宇航员应该也可以看到。就像一块漆黑的巨大布料上点缀一些白色小点。可能会有几颗红的或蓝的亮点,那是红矮星或蓝巨星的光芒,但不明显。如果幸运地在一颗大行星上空,就可能会看到美丽的行星云。
我们知道白天和黑夜的交替变化是由于地球的自转运动所造成,也就是说当我们的天空面向太阳时我们就处于白天之中,而背对太阳时我们便会看到宇宙本来面目——黑暗。下图,天问一号回望地球。
严格来说黑夜与白天时发生在地球大气层内的事件,我们知道天空之所以明亮是因为有物质反射太阳光,而空荡荡的宇宙缺少物质实现漫反射因此也就变成了漆黑一片了,所以我们可以认为宇航员眼中的太空也是黑暗的。
但是看到的星星会有变化吗?对于宇航员所能观察到的星星范围问题,首先来说处于地球表面的人类用肉眼所能看到的星星大约一共有六千颗左右,这些星星中除了少数几颗为太阳系内的天体外,其他的星星几乎都是银河系内距离我们不超过一百光年范围的恒星,当进入太空后,由于消除了大气和光污染等因素的影响,宇航员其实可以看到更为明亮且数量更多的星星,这些星星当然主要也是太阳系外的星星。此时你可能发现,我们通常看到的各类太空照片背景中都是漆黑一片,并没有闪烁的星光,这其实和相机的曝光有关,为了降低高强度太阳光的影响,在拍摄地球或者月球等天体时通常都会缩短曝光时间,因此相对暗淡的星星也就无法在照片中显示出来了,如果避开太阳光的影响并延长曝光时间,就可以拍下满天繁星了。
为什么宇航员会看到黑夜?当然是因为宇宙本身就是漆黑的环境,那么宇宙为什么是漆黑一片呢?要知道宇宙中的星星百分之九十九以上都是发光发热的恒星,这个问题曾被德国天文学家奥伯斯思考过,并提出了著名的奥伯斯佯谬。
在宇宙大爆炸理论提出之前,许多人认为我们的宇宙是处于恒稳态,但是这种恒稳态宇宙模型无法解释漆黑宇宙的成因,因为假如宇宙是恒稳态,那么宇宙中的恒星迟早会照亮整个宇宙,但现实显然并非如此。早期奥伯斯本人也曾以宇宙中星体和星际尘埃遮蔽和吸收光线来解释奥伯斯佯谬,但显然这并不靠谱,因为这些遮挡物迟早会被恒星加热到和其自身相同的温度。
知道宇宙大爆炸模型提出后,奥伯斯佯谬才有了较为科学的解释。宇宙大爆炸理论认为,我们的宇宙诞生于138亿年前的奇点爆炸,暴涨的空间稀释了所有的光子,空间的超光速膨胀形成宇宙中的“事件隔离区”,“隔离区”之外的恒星发出的光线永远也无法抵挡“隔离区”之内,因此宇宙中的恒星也就无法照亮整个宇宙,除此之外空间的膨胀还会使光线发生红移效应,远离我们的恒星所发出的光线,其波长被逐渐拉长,假如所有的合成光都被拉伸成红外光,那么宇宙在我们眼中自然也就是漆黑一片了。
由于太空是真空环境,空间上无法形成有效的漫反射,因此位于太空的宇航员只能看到黑暗的宇宙背景和明亮的星星。
感谢浏览。
太空无介质,无光返射所以是黑色的。
宇宙应无昼夜之分,因为所有的恒星星系都有电磁波辐射,连黑洞的视界部分都很明亮,超新星爆发其亮度远超太阳光。宇宙中无数能量无限的光源,将它的角角落落都照亮了。
昼夜的概念产生太阳系行星,其实系外行星等也应类似。在白天照亮地球的不光有太阳,仙女座等星系光芒早已照亮了非州草原。到了晚上那些光线几乎全部都离开了地球,为什么?
因为地球是个不透明的球体,当太阳等光线照射到地球表面时,被照亮的地球的一半是白天,没有照亮的一半是黑夜。如江南等地白天时南极还在夜晚。由于地球自转又引起了昼夜的交替。宇航员和地球居民看到的应差别不大。
2020--8--26
太空中的宇航员看到的宇宙是白天还是黑夜?
我们经常可以看到一些宇航员在太空漫步的图片,其实这里面很多都是合成的图像。从目前来看,能够容纳宇航员在太空中工作的地方只有国际空间站了,那里距离地球表面400公里左右,大概一个半小时就可以围绕地球运行一周,如果在空间站中的宇航员细心留意的话,那么在地球上计时所用一天(24小时)的时间,在空间站内部可以看到日出和日落16次左右。有的朋友不禁要问了,宇航员在外太空中看到的宇宙,到底是白天还是黑夜呢?
由于地球的自转,在地球上能够形成不断变化的晨昏线,这条线就是区分地球白天和黑夜的分界线,我们处在太阳照射到的半球,觉得周围都是明亮的,我们自然认为就是白天,反之就是黑夜。
而在月球上,同样拥有着这条晨昏线,不过假如你站在月球的“白昼区”,也不会像地球上的那样周围都是明亮的,仰头望去只有太阳所在的地方是一个明亮的圆形光源,其它距离更远的恒星,呈现的是一个个小的光斑,但是如果不是正对着太阳看的话,这些星星所发出的光线,在空中的亮度应该比地球上清晰得多。我们如果低头看看月球的表面,也只能看到明亮与黑暗区块共存和交错分布的现象,并不会像地表那样几乎全是明亮的状态。
之所以出现这样的情况,主要的原因在于地球拥有比较浓密的大气层。来自太阳的光线,是包含着伽马射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波多种射线共同组成的复合型电磁波,能够激发人眼视觉神经系统来感知明亮程度和颜色的,是其中的一小部分-可见光。当太阳光线照射到地球的大气层之后,由于气体分子和一些尘埃物质的存在,一小部分光线的能量被吸收,从而增加了这些气体分子和尘埃物质的内能,于是温度得以提升,通过大气层的光线来到地表之后,其中的一部分能量也会被地表的各种物体所吸收,从而地球的整体就会被太阳辐射所“加热”。
与此同时,无论是大气层中的气体分子、尘埃物质,还是地表的各种物体,除了吸收一部分的光线能量以外,对太阳光线会还会产生不同程度的反射、折射和衍射作用,整个大气层的空间中拥有数不胜数的气体分子,那么太阳光线就会反复发生这种反射、折射和衍射,最终的结果就是将整个大气层空间都“照亮”了,几乎每一处暴露的区域,人眼观察所至,就会刺激到人眼的视觉神经系统,我们自然而然地认为这就是白天。
因此,当没有外界光源、或者外界光源非常微弱、再或者没有大气层持续反复地对光线进行反射、折射和衍射的作用,我们人眼的视觉神经系统就很难被刺激形成视觉信号传递到大脑中,大脑判断的信息就是周围的环境空间“一片黑暗”,这就是我们认为的黑夜。对于外界没有光源或者外界光源非常微弱的情况,可以很容易联想到太阳下山以后,整个天空中除了月球反射的太阳光线外,再也没有太大的光源,这种光线强度与白天相比低了很多很多倍,即使满月时分,我们视觉系统判断出来的也是非常微弱的光照信息。如果我们能够站到海王星的表面,由于光线在宇宙空间传输过程中会有一定程度的“损耗”,太阳光线在到达海王星以后的能量密度就非常低了,我们即使在海王星的“白天”,也体会不出昼与夜的区别了。
下面,再来看看没有大气层的情况。地球的大气层从低到高依次分为对流层、平流层、中间层、热层、散逸层,其中热层距地面的高度为80-800公里之间,散逸层的高度距地面800到2000公里之间,其实这两层中的大气已经非常稀薄了。国际空间站所处的轨道位置,就处在热层之中,那里由于空气分子数量非常稀少,以至于发生对太阳光线的折射、反射和衍射效应不明显,所以假如我们处在国际空间站之中,能够透过玻璃朝外看的话,周围应该是一片漆黑的环境,太阳在画面中就像一个光球一样,点缀在巨大的“黑幕”中。
由于空间站内部具有标准的气压,说明空气分子密度水平与地球大气层下端差不多,所以太阳光线如果通过玻璃照射进来的话,那么就会发生和地球大气中同样的现象,光线通过无数次的反射和折射,最终将空间站的内部完全照亮,与空间站之外形成了明显的反差。
离开恒星看宇宙全是黑夜,为什么。因为宇宙是寒冷的,冷是黑色的,,,
太空没有空气,光是无法散射的,星星不是这样的??,是光点。因此除了黑暗还是黑暗。
海上,偶尔可以看见其它的船。太空中除了自己的船和黑暗外,剩下的只是寂寞。
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