La temperatura natural más baja jamás registrada directamente a nivel del suelo en la Tierra es -89,2 ° C (-128,6 ° F; 184,0 K) en la estación soviética Vostok en la Antártida el 21 de julio de 1983 mediante mediciones en tierra. [1]
El 10 de agosto de 2010, las observaciones satelitales mostraron una temperatura superficial de -93,2 ° C (-135,8 ° F; 180,0 K) a 81,8 ° S 59,3 ° E , a lo largo de una cresta entre Dome Argus y Dome Fuji , a 3.900 m (12.800 pies) elevación. [2] El resultado se informó en la 46ª reunión anual de la Unión Geofísica Estadounidense en San Francisco en diciembre de 2013; es una cifra provisional y puede estar sujeta a revisión. [3] El valor no figura como la temperatura más baja récord, ya que se midió por teledetección satelital y no por termómetros terrestres , a diferencia del registro de 1983. [4]81 ° 48′S 59 ° 18′E / La temperatura anunciada refleja la de la superficie del hielo, mientras que las lecturas de Vostok midieron el aire sobre el hielo, por lo que los dos no son directamente comparables. Un trabajo más reciente [5] muestra muchos lugares en la Antártida alta donde las temperaturas de la superficie caen a aproximadamente -98 ° C (-144 ° F; 175 K). Debido al gradiente de temperatura muy fuerte cerca de la superficie, esto implica temperaturas mínimas del aire cerca de la superficie de aproximadamente -94 ° C (-137 ° F; 179 K).
Progresión histórica [ editar ]
El 21 de enero de 1838, el comerciante ruso Neverov hizo una grabación en Yakutsk , de -60 ° C (-76 ° F; 213 K). [6] El 15 de enero de 1885, H. Wild informó que se notó una temperatura de -68 ° C (-90 ° F; 205 K) en Verkhoyansk . [6] Una medición posterior en el mismo lugar en febrero de 1892 se informó como -69,8 ° C (-93,6 ° F; 203,3 K). Los investigadores soviéticos anunciaron más tarde una grabación de -67,7 ° C (-89,9 ° F; 205,5 K) en febrero de 1933 en Oymyakon , a unos 650 km (400 millas) al sureste de Verkhoyansk; esta medida fue informada por los textos soviéticos hasta la década de 1940 como un mínimo histórico, con la medida anterior de Verkhoyansk ajustada retroactivamente a -67,6 ° C (-89,7 ° F; 205,6 K). [7]
La siguiente medición confiable se realizó durante la temporada de 1957 en la estación Amundsen-Scott del Polo Sur en la Antártida , con un rendimiento de −73,6 ° C (−100,5 ° F; 199,6 K) el 11 de mayo y −74,5 ° C (−102,1 ° F; 198,7 K) el 17 de septiembre. [6] Una medición posterior de -88,3 ° C (-126,9 ° F; 184,8 K), el 24 de agosto de 1960, mantuvo el récord hasta que se midió una temperatura de -89,2 ° C (-128,6 ° F; 184,0 K) en la La estación soviética de Vostok , en la meseta antártica , el 21 de julio de 1983. [8] Este sigue siendo el récord de una temperatura registrada directamente.
Refrigeración de laboratorio [ editar ]
Experimentos tempranos [ editar ]
En 1904 el científico holandés Heike Kamerlingh Onnes creó un laboratorio especial en Leiden en el Países Bajos , con el objetivo de producir helio líquido . En 1908 logró bajar la temperatura a menos de -269 ° C (-452,2 F, 4 K), que es menos de cuatro grados por encima del cero absoluto . Solo en este estado excepcionalmente frío se licuará el helio, siendo el punto de ebullición del helio -268,94 ° C (-452,092 F). Kamerlingh Onnes recibió un premio Nobel por su logro. [9]
El método de Onnes se basaba en despresurizar los gases en cuestión, haciendo que se enfriaran por enfriamiento adiabático . [ cita requerida ] Esto se sigue de la primera ley de la termodinámica;
donde U = energía interna , Q = calor agregado al sistema, W = trabajo realizado por el sistema.
Considere un gas en una caja de volumen establecido. Si la presión en la caja es más alta que la presión atmosférica, al abrir la caja, nuestro gas trabajará en la atmósfera circundante para expandirse. Como esta expansión es adiabática y el gas ha funcionado
Ahora que la energía interna ha disminuido, también lo ha hecho la temperatura. [ cita requerida ]
Experimentos modernos [ editar ]
En noviembre de 2000, se informaron temperaturas de espín nuclear por debajo de 100 pK para un experimento en el Laboratorio de Baja Temperatura de la Universidad Tecnológica de Helsinki . Sin embargo, esta era la temperatura de un tipo particular de movimiento, una propiedad cuántica llamada espín nuclear, no la temperatura termodinámica promedio general para todos los grados de libertad posibles. [10] A temperaturas tan bajas, el concepto de " temperatura " se vuelve multifacético ya que no se puede suponer que el movimiento molecular promedia los grados de libertad. [ cita requerida ] El pico de emisión correspondiente estará en ondas de radio, en lugar de en el infrarrojo familiar, por lo que es absorbido de manera muy ineficiente por los átomos vecinos, lo que dificulta alcanzar el equilibrio térmico.
El laboratorio de baja temperatura registró una temperatura baja récord de 100 pK , o 1,0 × 10 −10 K en 1999. [11]
El aparato actual para lograr bajas temperaturas tiene dos etapas. La primera utiliza un refrigerador de dilución de helio para alcanzar temperaturas de milikelvins, luego la siguiente etapa usa desmagnetización nuclear adiabática para alcanzar picokelvins. [11]
Las temperaturas extremadamente bajas son útiles para la observación de las fases de la mecánica cuántica de la materia, como los superfluidos y los condensados de Bose-Einstein , que serían interrumpidos por el movimiento térmico.
Ver también [ editar ]
- Cero absoluto
- Refrigerador de dilución
- La temperatura más alta registrada en la Tierra
- Lista de registros meteorológicos
- Refrigeración magnética
- Órdenes de magnitud (temperatura)
- Cronología de la tecnología de baja temperatura
Referencias [ editar ]
- ^ Turner, J .; Anderson, P .; Lachlan-Cope, T .; Colwell, S .; Phillips; Kirchgaessner, AL; Marshall, GJ; King, JC; Bracegirdle, T .; Vaughan, DG; Lagun, V .; Orr, A. (2009). "Registre la baja temperatura del aire en la superficie en la estación Vostok, Antártida" (PDF) . Revista de Investigaciones Geofísicas . 114 (D24): D24102. Código Bibliográfico : 2009JGRD..11424102T . doi : 10.1029 / 2009JD012104 .
- ^ "El satélite Landsat 8 de NASA-USGS señala los puntos más fríos de la tierra" . NASA . 9 de diciembre de 2013 . Consultado el 10 de diciembre de 2013 .
- ^ "Punto más frío de la Tierra identificado por satélite" . BBC . 9 de diciembre de 2013 . Consultado el 10 de diciembre de 2013 .
- ^ "¿Récord mundial de frío en la Antártida?" . usatoday . 9 de diciembre de 2013 . Consultado el 10 de diciembre de 2013 .
- ^ Scambos, TA; Campbell, GG; Pope, A .; Harán, T .; Muto, A .; Lazzara, M .; Reijmer, CH; Van Den Broeke, MR (2018). "Temperaturas de superficie ultrabajas en la Antártida oriental de mapeo infrarrojo térmico satelital: los lugares más fríos de la tierra" . Cartas de investigación geofísica . 45 (12): 6124–6133. Código bibliográfico : 2018GeoRL..45.6124S . doi : 10.1029 / 2018GL078133 . hdl : 1874/367883 .
- ↑ a b c Nina Stepanova (30 de enero de 1958). "Sobre las temperaturas más bajas de la Tierra" (PDF) . NOAA . Consultado el 10 de diciembre de 2013 .
- ^ "El lugar más frío de la tierra". Registro Polar . 6 (46): 821–822. 2009. doi : 10.1017 / S0032247400048592 .
- ^ "Mundo: temperatura más baja" . Organización Meteorológica Mundial . Archivado desde el original el 16 de junio de 2010 . Consultado el 10 de diciembre de 2013 .
- ^ "El Premio Nobel de Física 1913" .
- ^ Los métodos experimentales y los resultados se presentan en detalle en el D.Sc. de Tauno A. Knuuttila. tesis a la que se puede acceder desde Aaltodoc . El comunicado de prensa de la universidad sobre su logro está aquí.
- ^ a b "Récord mundial en bajas temperaturas" . Archivado desde el original el 18 de junio de 2009 . Consultado el 13 de febrero de 2019 .
Enlaces externos [ editar ]
- Detalles del experimento HUT, incluidos detalles del criostato
