El universo suele ser extremadamente frío. Los astrónomos calculan que el valor de referencia surge del equilibrio con la radiación cósmica de fondo, cerca de 2,7 K, lo que se aproxima a −270 °C.
En órbita terrestre los extremos son notables: en sombra puede bajar hasta −180 °C y, a pleno sol, alcanzar 122 °C. Esto ocurre porque en ausencia de atmósfera no hay conducción ni convección; domina la radiación como mecanismo de intercambio de calor.
Por eso no existe una única cifra para el ambiente fuera de la Tierra. Depende de la exposición al Sol, de la reflectividad y de las propiedades de cada material. El vacío hace que el calentamiento y enfriamiento sean procesos lentos y dependientes de la emisión radiativa.
En Chile y en cualquier otro lugar, entender estas diferencias ayuda a diseñar satélites y trajes que controlan el calor mediante sistemas pasivos y activos, evitando confusiones entre la cifra cosmológica y las temperaturas de superficie.
Conclusiones clave
- El valor de referencia ~−270 °C proviene de la radiación cósmica de fondo (2,7 K).
- En órbita baja hay variaciones desde −180 °C hasta 122 °C según la luz solar.
- Sin atmósfera, la transferencia de calor ocurre por radiación, no por conducción.
- El vacío hace que cambios térmicos sean lentos y dependan de emisividad y reflectividad.
- Equipos y trajes usan control térmico para enfrentar esas diferencias.
La temperatura del espacio: qué significa medir “frío” en el vacío cósmico
Medir el frío en el vacío exige pensar en radiación más que en aire. El concepto útil aquí es que, sin un medio denso, el intercambio ocurre básicamente por fotones.
Del vacío a la radiación: por qué no existe conducción como en la atmósfera
En regiones con poca materia y pocas partículas, no hay suficiente contacto para que exista conducción o convección. Por eso el calor viaja a través de radiación y no por chorro de aire.
- Sin materia, cuerpos sólo emiten y absorben fotones.
- La geometría y la emisividad determinan cuánto se enfría o calienta una superficie.
Cero absoluto, kelvin y el fondo cósmico de microondas (~2,7 K)
El cero absoluto es 0 K (−273,15 grados). El fondo cósmico es radiación térmica remanente con ~2,7 K, que fija un piso energético para cuerpos aislados.
¿Por qué se cita ~−270 °C? Equilibrio radiativo y ley de Stefan‑Boltzmann
Cuando un objeto sólo intercambia energía con el fondo, tenderá a ese equilibrio cercano a −270 °C. La potencia emitida sigue P = σ A T^4, por eso pequeñas variaciones en T implican cambios grandes en energía radiada.
Radiación térmica y transferencia de calor: cómo se regulan las temperaturas en ausencia de atmósfera
El balance energético de un objeto orbital responde casi solo a la luz solar y a la emisión infrarroja.
Del Sol a la sombra:
Del Sol a la sombra: rangos en órbita terrestre entre −180 °C y 122 °C
En órbita cercana, los cambios son rápidos. Un satélite puede pasar de ~−180 °C en eclipse a ~122 °C bajo sol directo en una sola órbita.
Esta alternancia gobierna el flujo de calor y exige sistemas que disipan energía cuando hay iluminación y la conserven durante el eclipse.
Contraste con la superficie terrestre: extremos registrados y el rol de la atmósfera
En superficie, la atmósfera amortigua y redistribuye energía por convección y conducción. Por eso los récords son muy distintos: 56,7 °C en Death Valley y −89,2 °C en Vostok.
- Emisividad: superficies con alta emisividad se enfrían por radiación térmica; materiales reflectantes retienen calor.
- Diseño térmico: recubrimientos, aislantes multicapa y radiadores regulan las temperaturas sin ayuda de aire.
- Masa térmica y geometría: estructuras pesadas cambian menos; las livianas oscilan más según orientación y albedo.
En Chile, como en otras latitudes, estos principios guían satélites y experimentos que deben gestionar calor a través de ciclos orbitales.
Casos extremos en el universo: del espacio interestelar a la Nebulosa del Búmeran
En los vacíos entre sistemas estelares, el calor escasea y los registros caen a mínimos casi absolutos.
Espacio interestelar y nubes moleculares: cerca del cero absoluto
La muy baja densidad de materia y de partículas impide choques frecuentes que calienten el medio.
En nubes moleculares frías, la escasa energía incidente y la alta emisividad del polvo permiten que las temperaturas se mantengan extremadamente bajas por radiación térmica.
Nebulosa del Búmeran (~−272 grados)
La Nebulosa del Búmeran (ESO 172-7) alcanza ~−272 grados, un récord que supera incluso el piso marcado por el fondo cósmico.
«Su rápida expansión de gas y polvo provoca enfriamiento adiabático, reduciendo la energía interna del medio.»
Este enfriamiento por expansión es más eficaz que solo emitir fotones; así el gas pierde energía al expandirse.
Superficies sin atmósfera: Luna, Plutón y variabilidad térmica
En cuerpos sin atmósfera, el equilibrio ocurre por radiación: absorben luz y luego emiten infrarrojo.
Por eso la Luna y Plutón muestran noches heladas y días relativamente cálidos, según orientación, albedo y duración del día.
- Objetos pequeños y oscuros en el sistema solar exterior permanecen muy fríos por su distancia al Sol y su eficiente emisión.
- Estos casos extremos permiten validar modelos de transferencia de energía y la evolución de nubes y nebulosas.
Para leer más sobre el lugar más frío conocido y la Nebulosa del Búmeran, consulta fuentes especializadas como estudios astronómicos detallados.
Conclusión
Resumiendo: el vacío hace que los intercambios energéticos dependan casi exclusivamente de la radiación, clave, para entender por qué el cosmos parece tan frío.
El valor de referencia cercano a −270 °C surge del fondo cósmico (≈2,7 K) y marca el equilibrio teórico de objetos aislados sin fuentes locales de energía.
En órbita los contrastes son extremos: de ~−180 °C en sombra a ~122 °C al Sol, un reto para el diseño térmico que controla el calor en satélites y trajes.
Los registros planetarios muestran cómo la atmósfera modera condiciones para la vida. Fenómenos como la Nebulosa del Búmeran amplían nuestra comprensión de mínimos térmicos.
Para ampliar contexto técnico sobre el entorno, consulta el artículo sobre espacio exterior.
