Hvordan bevæger den endelige energi sig gennem vakuumet mellem jord og sol?

Termisk energi bevæger sig ikke gennem vakuumet mellem Jorden og solen som varme. Det rejser som elektromagnetisk stråling specifikt i form af lys (inklusive synligt lys, infrarød og ultraviolet). Sådan fungerer det:

* Solens kerne: Nukleare fusionsreaktioner i solens kerne genererer enorme mængder energi. Denne energi frigives oprindeligt som gammastråler, som er meget høje energi fotoner.

* Energioverførsel: Disse gammastråler interagerer med solens tætte plasma, overfører energi og omdannes til fotoner med lavere energi, herunder synligt lys, infrarød og ultraviolet stråling.

* Stråling: Solen udsender denne elektromagnetiske stråling i alle retninger, herunder mod Jorden. Denne stråling bevæger sig med lysets hastighed gennem rumvakuumet.

* Jordens atmosfære: Når denne stråling når Jorden, optages nogle af atmosfæren (som ultraviolet stråling), nogle reflekteres tilbage i rummet (som synligt lys fra skyer), og nogle når overfladen (som infrarød stråling, der varmer jorden).

Nøglepunkter:

* varmeoverførselsmekanismer: Varme kan overføre gennem ledning (direkte kontakt), konvektion (bevægelse af væsker) og stråling. Stråling er den eneste måde, hvorpå varme kan køre gennem et vakuum.

* Elektromagnetisk spektrum: Solen udsender stråling over hele det elektromagnetiske spektrum, men synligt lys, infrarød og ultraviolet er de mest relevante for Jordens energibalance.

* Intet medium krævet: I modsætning til lydbølger, der kræver et medium for at rejse, kan elektromagnetisk stråling bevæge sig gennem rumvakuumet.

Så selvom vi måske tænker på solen "opvarmning" af jorden, er energioverførslen faktisk en proces med at udstråle elektromagnetisk energi, der absorberes og omdannes til varme, når man når Jorden.