宇宙空間を舞台にした映画ってたくさんありますよね?でも私たちは宇宙に行ったことが無いですし、そこがどんな場所が分からないですよね!
ということで今回は、宇宙空間が熱いのか寒いのかについて解き明かします!
宇宙の平均気温はマイナス270度
宇宙空間全体の平均的な温度は、およそマイナス270度です。地球で一番寒い南極でもマイナス90度くらいですから、比べものにならないほどの冷たさですね。
なぜ宇宙はそんなに冷たいの?
普段私たちが「気温」と呼んでいるものは、空気の粒がどれだけ激しく動いているかで測っています。宇宙が冷たいのには、次のような理由があります。
- 温める空気がほとんどない
宇宙はほぼ真空で、熱を蓄えたり伝えたりする気体の分子がほとんど存在しません。 - 宇宙のはじまりの名残:
ビッグバンという巨大な膨張から約138億年が経ち、広がり続ける中で宇宙全体が冷え切って今の温度になりました。
太陽の光があたると一変する?
「宇宙=どこでもマイナス270度」というわけではありません。空気がない場所では、光が直接当たるかどうかで極端に差が出ます。
- 日なたは灼熱⇒120℃
太陽の光をまともに受けると、宇宙船の表面などは120度以上まで熱くなります。
*この熱移動を放射と呼びます。以下の記事を見てね
⇒熱の伝わり方は三つある?!あなたは全部言える? - 日かげは極寒⇒マイナス150℃
太陽の光がさえぎられた瞬間、マイナス150度以下まで一気に冷え込みます。
疑問:宇宙空間は寒い?暑い?
では宇宙空間では寒いのか暑いのかについて
寒さを感じる仕組みと「熱放射」
地球上で「寒い!」と感じるのは、周りの冷たい空気や水に体温が直接奪われるからです
- すぐには凍えない:
宇宙には熱を伝える空気が存在しないため、直接熱を奪っていく相手がいません。そのため、寒さをそこまで感じません。 - 赤外線で熱が逃げる
ただし、人間の体からは目に見えない光(赤外線)が常に外へ出ています。宇宙空間にはこの光を跳ね返す壁や空気がないため、体から光として熱がじわじわと捨てられ、長い時間をかけて冷え切っていきます。
*この熱移動を放射と呼びます。以下の記事を見てね
⇒熱の伝わり方は三つある?!あなたは全部言える?

映画のように一瞬でカチコチは一部正解?
映画などで宇宙空間に放り出された瞬間に体が凍りつく場面がありますが、一部正解で、一部は不正解です。
- 芯まで凍るには時間がかかる
熱を伝える物質がないため、急激に凍るということはありません。しかし、熱を奪われないけど貰えもしないため、熱放射によってゆっくりと冷えていきます。 - 濡れている表面だけは凍る
真空では気圧がゼロが空気が乾燥しています。そのため、舌や目、喉などの水分が一瞬で蒸発します。このときに強烈な「気化熱」が奪われるため、口の中や目の表面といった水分のある場所だけが、数秒から数十秒で薄く凍りつきます。
さらに詳しく知りたい方へ:宇宙の熱と物理のせかい
宇宙の温度をもっと深く探究したい方は、以下のキーワードを調べてみるとさらに面白い発見があります。
- 熱の伝わり方(伝導・対流・放射): 私たちがヤカンでお湯を沸かすときなどは熱の「伝導」や「対流」が働きますが、何もない宇宙空間では光などの電磁波によって熱が運ばれる「熱放射(放射冷却)」だけが働きます。
- 絶対零度(0ケルビン): これ以上は絶対に下がらないという限界の温度(マイナス273.15度)のことです。
- 宇宙マイクロ波背景放射(CMB): 宇宙のあらゆる方向から届いているかすかな電波(光)のことです。この電波の温度を測った結果、宇宙の平均温度が約2.7ケルビンであることが確かめられました。
- 気化熱と三重点: 物質にかかる圧力が下がると、水は体温程度の低さでも沸騰して蒸発します。蒸発するときに周囲の熱をごっそり奪う現象について調べてみてくださいね。
まとめ
宇宙の平均気温は約マイナス270度ですが、真空のため熱が伝わりにくく、一瞬で凍るわけではありません。光が当たれば100度超え、影に入ればじわじわ冷え込むという、地球とは全く異なる物理の世界が広がっています。
おすすめ記事
参照元
- NASA (National Aeronautics and Space Administration) – What is the Temperature of Space?
https://www.nasa.gov/ - ESA (European Space Agency) – Planck and the cosmic microwave background
https://www.esa.int/ - 国立天文台(NAOJ) – よくある質問・宇宙の温度について
https://www.nao.ac.jp/ - JAXA(宇宙航空研究開発機構) – 宇宙服のひみつ
https://www.jaxa.jp/

