شرایط دمایی در منظمومه شمسی و به طور کلی در فضا تفاوت زیادی با کره زمین دارد. سردترین نقطه منظومه شمسی ۴ برابر سردتر از قطب جنوب است.
فضا خیلی خیلی سرد است و گفته می‌شود که دمای آن به تنها ۲.۷ درجه کلوین (منفی ۲۷۰.۴۵ درجه سانتی‌گراد) می‌رسد. این میزان تنها اندکی از صفر مطلق که در آن انرژی جنبشی ذرات ماده به حداقل می‌رسد، بیشتر است. البته نمی‌توان گفت که این دما برای تمام بخش‌های منظومه شمسی ثابت است.
از آنجایی که در خلا چیزی برای جذب انرژی ساطع شده از خورشید وجود ندارد، دمای آن بسیار پایین‌تر از سیاره‌ها، قمر‌ها و شهاب سنگ‌ها است. بنابراین اگر بخواهیم خلا را در نظر نگیریم، سردترین نقطه منظومه شمسی کجاست و در مقایسه با زمین چگونه است؟
سردترین نقطه منظومه شمسی از آنچه فکر می‌کنید به ما نزدیک‌تر است
بیایید اول از همه ببینیم که دانشمندان چگونه دما را در بخش‌های مختلف فضا اندازه‌گیری می‌کنند. Ian Crawford، استاد علوم سیاره‌ای و اخترزیست‌شناسی دانشگاه لندن در این رابطه توضیحاتی را ارائه کرد:
دمای یک جرم آسمانی را با استفاده از میزان امواج فروسرخ و ریز موج ساطع شده از سطح آن اندازه‌گیری می‌کنند. در صورتی که امکان اندازه‌گیری این موارد نباشد، دانشمندان با استفاده از میزان نور دریافتی از خورشید، دما را به صورت تقریبی اعلام می‌کنند.
البته اندازه‌گیری پارامتر‌های مختلف در فضا کار آسانی نیست. Don Pollacco، استاد اخترشناسی دانشگاه واریک گفت:
هیچ چیز در اخترشناسی به راحتی به دست نمی‌آید. این موضوع بیشتر به این خاطر است که شما به جای تعامل همیشه محدود به مشاهده هستید. دماهای اعلام شده به صورت تخمینی هستند و دقت آنها نیز به صحت فرضیات شما و دقیق بودن مدل فیزیکی مورد استفاده بستگی دارد.
بنابراین می‌توان گفت که اگرچه روش‌های مورد استفاده برای اندازه‌گیری دما در فضا دقیق هستند، اما همیشه جا برای پیشرفت وجود دارد. حالا با این توضیحات، به نظرتان سردترین نقطه منظومه شمسی (حداقل با داده‌های کنونی) کجاست؟ احتمالا نپتون به خاطر فاصله زیادی که با خورشید دارد؟ خیر، سردترین نقطه خیلی به ما نزدیک‌تر است.
به سمت ماه
در سال ۲۰۰۹، ناسا داده‌های جمع‌آوری شده توسط فضاپیمای رباتیک خود با نام مدارگرد شناسایی ماه را منتشر کرد. این فضاپیما برای کمک به دانشمندان در ارزیابی بیشتر شرایط ماه به فضا فرستاده شده بود. در نهایت مشخص شد که چاله‌های بخش تاریک در قطب جنوب ماه سردترین قسمت منظومه شمسی هستند.
این نظریه بعد‌ها توسط Patrick O’Brian، دانشجوی کارشناسی ارشد و Shane Byrne، استاد راهنمای او که هر دو از پژوهشگران سیاره‌ای در دانشگاه آریزونا هستند، تایید شد. آنها اعلام کردند که چاله‌های خیلی تاریک ماه در واقع سردترین قسمت منظومه شمسی به نظر می‌رسند.
آنها همچنین توضیحاتی را در رابطه با چاله‌های خیلی تاریک ارائه کردند:
یک چاله در صورتی خیلی تاریک قلمداد می‌شود که هم نور مستقیمی از خورشید دریافت نکند و هم از منابع گرمایشی ثانویه همچون تابش‌های خورشیدی منعکس شده از مناطق نزدیک و تابش‌های گرمایی این مناطق بی‌بهره باشد.
Pollacco نیز گفت که چاله‌های خیلی تاریک ماه لبه‌های بلندی دارند و چون نور خورشید هرگز به سطح آنها نمی‌رسد، تا این اندازه سرد هستند.
در پژوهش O’Brien و Byrne گفته شده که چون این مناطق تاریک برای میلیاردها سال در برابر تابش نور خورشید قرار نگرفته‌اند، چاله‌های آن ممکن است به تله سردتبدیل شده باشند که یعنی نه تنها یخ بلکه ترکیبات و عنصر‌های فرّاری همچون کربن دی‌اکسید، کربن مونوکسید، دی‌نیتروژن و آرگون را در خود به دام انداخته‌اند.
به گفته O’Brien و Byrne، دمای این چاله‌ها باید حدود ۲۵ درجه کلوین (منفی ۲۴۸.۱۵ درجه سانتی‌گراد) باشد؛ هرچند که ممکن است از این هم سردتر باشند. Crawford در رابطه با نتیجه به دست آمده در این پژوهش اطمینان کامل دارد.
من مطمئن هستم که اینها سردترین نقطه های بخش درونی منظومه شمسی (از عطارد تا مریخ) هستند. دمای آنها حتی از دمای متوسط سطح پلوتو نیز پایین‌تر است.
برای مقایسه باید گفت که دمای متوسط سطح پلوتو ۴۰.۴ درجه کلوین یا همان منفی ۲۳۲.۷۵ درجه سانتی‌گراد است. البته چاله‌های بسیار تاریک ماه به اندازه ابر اورت سرد نیستند. این ابر از خرده سیاره‌های یخی فرار تشکیل شده است که حتی بسیار دورتر از مدار نپتون قرار دارند. البته مسئله مهم اینجاست که آیا باید ابر اورت را نیز بخشی از منظومه شمسی به حساب آورد یا خیر.
ناسا در برخی موارد ابر اورت را دورترین بخش از منظومه شمسی به حساب آورده و در برخی موارد از آن با عنوان «فراتر از منظومه شمسی» یاد کرده است. این عدم شفافیت نشان می‌دهد که ابر اورت گاهی اوقات به عنوان بخشی از سامانه خورشیدی و در مواقعی به عنوان مرز بین منظومه شمسی و فضای بین ستاره‌ای شناخته می‌شود. وب‌سایت The Planets نیز آن را به شکل ضعیفی مربوط به منظومه شمسی می‌داند.
پژوهشگران دانشگاه Northwestern آمریکا اعلام کردند که دمای ابر اورت می‌تواند حتی ۵ درجه کلوین (منفی ۲۶۸.۱۵ درجه سانتی‌گراد) باشد که بسیار نسبت به دمای چاه‌های تاریک ماه پایین‌تر است. هرچند که اگر ابر اورت را در نظر نگیریم، سردترین نقطه منظومه شمسی خیلی به ما نزدیک است.
مقایسه با زمین
در کره زمین، حتی سردترین نقاط قطب جنوب هم نسبت به چاله‌های ماه یا ابر اورت بسیار گرم به نظر می‌رسند. پایگاه تحقیقاتی وستوک روسیه توانست در ۳۰ تیر ۱۳۶۲ دمای منفی ۸۹.۲ درجه را در قطب جنوب ثبت کند که تفاوت بسیار زیادی با دمای چاله‌های ماه دارد.
ایستگاه وستوک در قطب جنوب
البته دانشمندان توانسته‌اند به صورت مصنوعی به دماهای بسیار پایین‌تر نیز برسند. سال گذشته بود که خبر رسید گروهی از پژوهشگران آلمانی موفق شده‌اند با رها کردن یک گاز خاص از ارتفاع ۱۲۰ متری در یک برج دارای میدان مغناطیسی رکورد پایین‌ترین دمای ثبت شده در آزمایشگاه را بشکنند. آنها توانستند ۲ ثانیه دمای منفی ۲۷۳.۱۵ درجه سانتی‌گراد را حفظ کنند.
هرچند که اگر بخواهیم درباره سردترین نقطه منظومه شمسی صحبت کنیم و رکورد‌های آزمایشگاهی را در نظر نگیریم، چاله‌های بسیار تاریک ماه با اختلاف زیاد از بقیه سردتر هستند.
