Apa yang akan terjadi jika es batu dibiarkan di luar angkasa?

50

Baru-baru ini saya naik pesawat dan melihat suhu udara di luar -53 ° C di ketinggian 36860 kaki (11,23 km). Saya tidak tahu apa yang menyebabkan suhu beku di ketinggian itu tetapi bertanya-tanya ketinggian yang lebih tinggi (ruang) bahkan mungkin memiliki suhu beku. Di sini saya mendapat keraguan yaitu apa yang terjadi jika es batu dibiarkan di luar angkasa? Apakah akan meleleh atau tetap seperti ini?

space temperature water Praveen Kadambari
sumber

Jawaban:

87

Itu tergantung di mana di luar angkasa Anda.

Jika Anda hanya menempelkannya di orbit di sekitar Bumi, itu akan bersublimasi: suhu permukaan rata-rata sesuatu pada jarak Bumi dari Matahari adalah sekitar 220K, yang padat pada fase uap untuk air dalam ruang hampa udara, dan uap padat transisi pada suhu itu tidak melewati fase cair. Di sisi lain, jika Anda mengeluarkan es batu di Oort Cloud, es itu akan tumbuh: suhu permukaan rata-rata adalah 40K atau di bawahnya, jauh ke fase padat, sehingga es itu akan naik (atau diambil oleh) gas dan benda lain di luar angkasa.

Komet adalah perkiraan kasar terhadap es batu. Jika Anda memikirkan apa yang terjadi pada komet di berbagai tempat, itulah yang akan terjadi pada es batu Anda.

Menandai
sumber
9
Ini jawaban yang luar biasa.
dotancohen
3
@dotancohen Tepat.
Praveen Kadambari
2
@Mark Penjelasan hebat.
Praveen Kadambari
8
@PraveenKadambari Karena tidak ada tekanan atmosfer. Lihat diagram fase Wikipedia air : fase tergantung pada suhu dan tekanan, dan ketika tekanan turun, begitu juga titik beku. Dalam istilah non-ilmiah, Anda dapat menganggapnya karena tidak ada udara untuk membantu menyatukan es, sehingga diperlukan lebih banyak udara dingin untuk melakukannya.
Markus
2
@steveOw, Gaia memiliki manajemen termal aktif (baik pemanasan dan pendinginan), dan tidak dalam keseimbangan dengan lingkungannya. "Jangka panjang" untuk keseimbangan bahkan belum dimulai.
Markus
12

Itu akan menyublim. Massa air yang membeku akan berkurang ukurannya ketika air berubah dari padatan menjadi gas (tanpa menjadi cairan) dan hanyut.

LDC3
sumber
Sial, yang itu membuatku kaget. TENTU SAJA ! Itu akan mengubah keadaan. PLUS Anda memiliki kepadatan udara untuk dipertimbangkan. Karenanya, No Gin Tonics ada di luar angkasa. Sedih ...
Kecuali jika Anda mengenakan setelan jas, Anda tidak akan selamat.
LDC3
8
Saya tidak akan bertahan tanpa gin & tonik.
Caleb
Mengapa es batu akan menyublimasi?
Nicolas Barbulesco
@NicolasBarbulesco Ada sangat sedikit gas yang mengelilingi es batu di ruang angkasa. Jika es di atas 40 K, seperti yang ditunjukkan di atas, ada cukup panas di es untuk beberapa molekul meninggalkan bongkahan es dan menjadi gas.
LDC3
5

Dalam ruang hampa ruang, pertimbangan paling penting adalah untuk mempertimbangkan berapa banyak radiasi yang akan diserap oleh es batu, misalnya, bintang terdekat dan seberapa cepat es batu itu sendiri akan memancarkan energi (menggunakan hukum Wien ), menemukan berapa suhu es batu akan menghasilkan keseimbangan (suhu di mana es batu memancarkan energi pada tingkat yang sama dengan energi yang diserap) dan kemudian menentukan apakah suhu itu di atas atau di bawah titik leleh es batu. Jika berada di atas titik leleh (air dalam ruang hampa), maka seperti jawaban lain mengatakan es batu akan sublimasi; jika berada di bawah titik leleh maka es batu akan tetap beku.

Khusus untuk kubus es yang merupakan kubus di orbit mengelilingi matahari dengan satu sisi menghadap matahari Anda perlu menghitung berapa banyak energi sisi yang menghadap matahari menyerap dari matahari serta berapa banyak energi yang terpancar dari keenam sisi. kubus dan kemudian menemukan suhu kesetimbangan.

Bintang neutron
sumber