Avaruuden lämpötilaa laskettaessa on tärkeää ymmärtää, että useimmissa arvioissa on otettava huomioon avaruuden monipuolinen rakenne. Ulkoavaruutta pidetään yleensä maailmankaikkeuden osana, joka on lähes kokonaan tyhjä ja alkaa maapallon näkökulmasta virallisesti noin 62 mailin (100 mailin) korkeudessa merenpinnan yläpuolella. Planeettojen, tähtijärjestelmien ja galaksien välisessä tyhjiössä avaruuden lämpötilan katsotaan yleensä olevan 2.725 Kelvin, joka on -454.72 ° F (-270.4 ° C). Tämä on vain hyvin pieni määrä absoluuttisen nollan yläpuolella, alin lämpötila, jossa aineen liikkeen uskotaan pysähtyvän -459.67 ° C: n lämpötilassa.
Keskilämpötila
Kun tiedemiehet puhuvat 2.725 Kelvinistä avaruuden lämpötilana, he puhuvat keskimääräisestä lämpötilasta – itse asiassa kosmisesta taustasäteilystä, joka on alkuräjähdyksestä vielä jäljellä oleva energia. Lähempänä maapalloa, kuten aivan Pluton kiertoradan ulkopuolella, lämpötilan arvioidaan olevan lähempänä 35 tai 40 kelviniä kaukana olevan auringon vaikutusten vuoksi. Tämä on edelleen erittäin kylmä, mutta ei läheskään niin kylmä kuin jossain syvässä avaruudessa, kaukana auringonvalosta.
Lämpötilan mittaus
Lämpötilan mittaaminen avaruudessa on monimutkaisempaa kuin vain lämpömittarin käyttö, koska lämpötila on vain merkityksellinen luku, kun lämpö voidaan siirtää tehokkaasti kehosta toiseen. Vaikka avaruudessa hiukkasten lämpötila voi olla erittäin korkea, niiden tiheys on hyvin alhainen, joten lämmönsiirtokyky on minimaalinen. Ne voivat olla miljoonissa asteissa Kelvinin alueella, mutta koska ne törmäävät niin harvoin toisiinsa, todellista lämpötilan tai lämmönvaihdon ilmiötä ei tapahdu. Avaruuden lämpötila liittyy siis molekyylien liikkeeseen ja keskittymiseen, mikä puolestaan määrää kuinka usein ne törmäävät toisiinsa saadakseen tai menettäessään energiaa.
Tästä syystä lämpötila on määritettävä käyttämällä Planckin lakia, joka sanoo, että jokainen maailmankaikkeuden esine lähettää säteilyä lämpötilansa mukaan. Tarkasteltaessa avaruudesta lähtevää säteilyä ja käyttämällä tätä kaavaa tiedemiehet ovat havainneet, että lämpötila on noin 2.725 K.Avaruuden eri osissa on todellisuudessa erilaiset lämpötilat, ja Linnunradan galaksi – missä Maa sijaitsee – on hieman lämpimämpi kuin monet muut alueet.
Vaikuttavat tekijät
On tärkeää muistaa, että avaruus on todellisuudessa kaikkialla ja että jopa ihmiskehot koostuvat enimmäkseen tyhjästä avaruudesta. Joten kun joku keskustelee minkä tahansa tilan alueen lämpötiloista, hänen on sisällytettävä myös kaikki esineet, jotka näyttävät kiinteiltä paljaalla silmällä. Muita tekijöitä, jotka voivat lopulta muuttaa asiantuntijoiden näkemystä avaruuden lämpötilasta, ovat pimeän aineen ja pimeän energian vaikutukset, jotka yhdessä muodostavat 96% kaikesta tunnetusta maailmankaikkeudesta.