Günlük hayatımızda karşılaştığımız pek çok sorun ve olası çözümler üzerinde düşünürken, bazı temel bilim soruları aklımıza gelmeyebiliyor. Örneğin “Eğer güneş çok sıcaksa, neden Dünya'yı ısıtıyor ama uzay soğuk?” sorusu bunlardan biri.
Öncelikle, Güneş’in inanılmaz bir derecede gerçekten sıcak olmasına rağmen uzayın gerçekten soğuk olduğunu belirtmemizde fayda var. Uzayda arka plan sıcaklığı ortalama 2,7 Kelvin’dir (-270,45°C). Güneş’te ise çekirdek 15 milyon °C’nin üzerindeki sıcaklıklara ulaşırken, yüzeyinde (fotosfer) bu sıcaklık yaklaşık 5.500 °C’ye düşer ve Güneş’in koronası (dış atmosferi) fotosferden uzaklaştıkça ısınarak 3,5 milyon °C’ye ulaşır.
Buna rağmen uzayın sıcak olmaması şaşırtıcı görünebilir. Bir paradoks gibi görünen bu durum, muhtemelen insanların Güneş’i sezgisel olarak sıcak bir ateş topu olarak, gezegenleri ise bu devasa ateşin yanında kızaran cisimler gibi düşünmelerinden kaynaklanıyor. Ancak gezegenler bu şekilde ısınmaz. Dünya üzerinde hissettiğimiz ısı, Güneş’ten gelen doğrudan ısı enerjisi değil, Güneş’ten yayılan güneş ışınımının (görünür ışık da dahil olmak üzere elektromanyetik spektrum boyunca dalga boyları) Dünya üzerindeki parçacıklarla etkileşiminin sonucudur.
Uzaydaki neredeyse mutlak boşlukta etkileşime girecek daha az parçacık olduğundan dolayı, ışınım yoluyla ısıtılacak yeterli madde yoktur. Benzer bir şekilde, Dünya yüzeyinden uzaklaşırken atmosferdeki madde yoğunluğunun azalması, sıcaklıkların yüzeye göre daha düşük olması anlamına gelir. Ancak bu, Güneş’in yakınına bir uzay gemisi gönderdiğinizde çok soğuk bir ortamla karşılaşacağınız anlamına gelmez. Güneş’in ışınımının önüne bir madde koyduğunuzda bu madde ısınacaktır.
Örneğin NASA’nın Parker Solar Probe uzay keşif aracının güneş kalkanları, en yakın yaklaşımında yükünü oda sıcaklığında tutmaya çalışırken 1.400°C’lik sıcaklıklarla karşı karşıya kalacak. Bu ısınma, Güneş’in koronasından insan yapımı nesnelerin daha önce hiç ulaşamadığı hızlarda geçerken gerçekleşecek.