Wo befindet sich kälteste und heißeste Ort im Sonnensystem?

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Die niedrigstmögliche "natürliche" Temperatur kann nirgendwo im Universum unter ca. 2,7 Kelvin (ca. - 270,5 °C) liegen, da dies die Temperatur der Hintergrundstrahlung ist und auf natürlichem Weg nichts kälter als seine Umgebung werden kann (siehe 2. Hauptsatz der Thermodynamik).

Orte mit dieser Temperatur dürfte es einige im Universum geben, nämlich überall dort, wo keine Energieeinstrahlung durch eine Sonne zur Erwärmung stattfindet.

Da es den Wissenschaftlern aber gelungen ist, unter ungeheur großem technologischem und energetischem Aufwand diese Temperatur zu unterschreiten, liegen die kältesten Orte des Universums in den Laboren der Tiefsttemperaturphysiker. Die rein theoretisch überhaupt niedrigstmögliche Temperatur liegt beim absoluten Nullpunkt (0 Kelvin = -271,15 °C). Niedriger geht es laut Nernst'schem Wärmetheorem nicht mehr. Dieser Temperatur haben sich die Physiker bereits bis auf wenige millionstel Kelvin angenähert.

Der heißeste natürliche Ort dürfte im Zentrum eines Neutronensternes bei ca. 1011 K liegen. Die theoretisch höchstmöglich erreichbare Temperatur ist die Planck-Temperatur von 1,41679·1032 K. Die bislang höchste künstlich erzeugte Temperatur in einem Teilchenbeschleuniger liegt bei etwa 5·1012 K, womit auch der heißeste Ort des Universums in einem Labor auf der Erde liegt. Der heißeste natürliche Ort des Sonnensystems befindet sich mit 15.600.000 K im Zentrum der Sonne.


Davewithoutcat 
Beitragsersteller
 09.06.2018, 14:26

Vielen Dank!

Hamburger02  10.06.2018, 22:53
@Davewithoutcat

Danke fürn Stern. Wo ich das aber gerade nochmal durchlese fällt mit ein fast schon peinlicher Schreibfehler auf: der absolute Nullpunkt mit 0 Kelvin liegt natürlich bei -273,15 °C und nicht bei -271,15 °C.

Der Wert von -273,15 °C ist übrigens absolut exakt und keine Näherung, da die Celsiusskala per Definition so festgelegt wurde.

rumar  05.12.2018, 19:56

"Der heißeste natürliche Ort dürfte im Zentrum eines Neutronensternes bei ca. 10^11 K liegen.

Die bislang höchste künstlich erzeugte Temperatur in einem Teilchenbeschleuniger liegt bei etwa 5·10^12 K , womit auch der heißeste Ort des Universums in einem Labor auf der Erde liegt."

Eine derart hohe Temperatur wird im Labor wohl jeweils nur höchstens für einen kleinen Bruchteil einer Sekunde erzeugt. Die Zentraltemperatur eines Neutronensterns ist aber über lange Zeit hinweg etwa konstant. Von einem "heißesten Ort" in einem irdischen Labor würde ich da eher nicht sprechen.

Hallo,

mit dem kältesten Ort ist das so eine Sache.

Es gibt wissenschaftliche Einrichtungen auf der Erde, in denen Helium bis fast auf den absoluten Nullpunkt heruntergekühlt wird.

Dagegen ist der erwähnte Mondkrater eine Sauna.

Es geht wohl eher um den kältesten natürlichen Ort, an dem Messungen durchgeführt wurden.

Zwei Dinge spielen eine Rolle: Die Abschottung dieses Ortes gegen jeden Sonnenstrahl und die Tatsache, daß der Mond praktisch keine thermische Aktivität mehr besitzt.

Es mag aber noch andere Himmelskörper im Sonnensystem geben, die selbst völlig erkaltet sind und Orte haben, an denen niemals die Sonne scheint.

Sicher haben Astrophysiker noch nicht in jeden Krater eines jeden Gesteinsbrockens, der die Sonne umkreist, ein Thermometer gesteckt.

Herzliche Grüße,

Willy


Der Artikel ist von 2009, da weiß man nicht, ob die Aussagen immer noch gelten. Man hat allerdings noch nicht überall im Sonnensystem direkte Messungen in Kratern machen können. Deswegen gilt hier wahrscheinlich nur, dass es der bis dato kälteste nachgewiesene Ort ist. Woanders mag es noch kälter sein, man hat aber noch kein Thermometer reingesteckt.

Der kälteste Ort im Sonnensystem ist vermutlich irgendwo hinter den äußeren Planetenumlaufbahnen und der heißeste mit Abstand sicherlich im Kern der Sonne.

Auf philosophischer Sicht ist die Erde der kälteste Planet. ;)