POR QUE SE FALA EM BAIXA TEMPERATURA DO ESPAÇO?

Não se deveria falar em "baixa temperatura do espaço" e tampouco pode ser atribuída uma temperatura ao espaço vazio, pois temperatura é o conteúdo médio de calor por átomo de certa quantidade de matéria, e somente matéria pode ter temperatura.

Imagine um corpo, semelhante à Lua, no espaço e distante vários anos-luz da estrela mais próxima. Se a superfície dessa lua estivesse, a princípio, à temperatura de 25°C, ela perderia continuamente calor por irradiação, mas também receberia calor da radiação proveniente das estrelas distantes. Entretanto, a radiação das estrelas que chegasse até ela seria tão reduzida, que não contrabalançaria a perda de calor devido à sua própria irradiação; em consequência, a temperatura da superfície começaria imediatamente a cair.

À medida que a temperatura superficial da lua baixasse, a taxa de perda de calor por irradiação iria decrescendo regularmente, até que no final, quando a temperatura já estivesse baixa o suficiente, a perda por irradiação seria tão reduzida a ponto de ser compensada pela absorção de radiação das estrelas distantes. Neste ponto, a temperatura da superfície da lua seria realmente baixa, ligeiramente acima do zero absoluto (0K).

Um exemplo do que as pessoas têm em mente ao falar em "baixa temperatura do espaço" é esta baixa temperatura da superfície da lua, distante de todas as estrelas.

Na verdade, nossa Lua não se acha distante de todas as estrelas. Pelo contrário, está bem próxima de uma delas, o Sol (menos que 150 milhões de quilômetros). Se a Lua estivesse em sua presente posição, mas apresentando sempre a mesma face para o Sol, esta face absorveria calor solar até que a temperatura de suas partes centrais estivesse muito acima do ponto de ebulição da água. Somente a essa alta temperatura haveria um equilíbrio entre a perda por irradiação e a grande quantidade de calor solar absorvida.

O calor recebido do Sol propagar-se-ia muito lentamente através do material isolante da Lua e a superfície dirigida para o lado oposto ao Sol receberia pouco calor, o qual seria irradiado para o espaço exterior. Este lado estaria, portanto, à "baixa temperatura do espaço".

A rotação da Lua com relação ao Sol, porém, faz com que cada uma das partes de sua superfície fique exposta à luz solar durante apenas duas semanas seguidas. Sujeita a este período limitado de radiação, a temperatura superficial da Lua alcança em determinadas regiões no máximo apenas a temperatura do ponto de ebulição da água. Durante toda a longa noite lunar, a temperatura permanece não inferior a 120 °C acima do zero absoluto (bastante frio segundo nossos padrões), porque antes que ela desça a níveis mais baixos surge novamente o Sol.

O caso da Terra é completamente diferente devido à existência da atmosfera e do oceano. O oceano absorve calor de maneira mais eficiente do que as rochas e o emite mais lentamente. Ele atua como um amortecedor térmico, sua temperatura não se eleva muito sob a ação dos raios solares, nem cai excessivamente durante a noite, como acontece em terra. Além disso, devido ao rápido movimento de rotação da Terra, a maioria dos pontos de sua superfície experimenta dia ou noite por apenas algumas horas de cada vez. E mais ainda, os ventos na atmosfera da Terra transportam calor da face em que é dia para a face em que é noite, e dos trópicos para os polos. Consequentemente, a Terra sofre oscilações térmicas menos intensas do que a Lua, embora ambas se encontrem à mesma distância do Sol.

O que aconteceria a uma pessoa exposta a temperaturas subantárticas, encontradas na face noturna da Lua? Não tanto quanto você poderia imaginar. Na Terra, mesmo vestido com roupas isolantes, nosso corpo perde calor rapidamente para a atmosfera e seus ventos - que levam embora depressa o calor do corpo. A situação na Lua já é completamente diferente. Ali, usando botas e vestimentas espaciais térmicas, uma pessoa sofreria pouca perda de calor por condução à superfície ou por convecção ao espaço vazio sem vento. Seria como se estivesse numa garrafa térmica colocada num vácuo, emitindo apenas quantidades diminutas de radiação infravermelha. O processo de resfriamento seria lento. Está claro que o seu próprio corpo estaria produzindo calor continuamente, e ela estaria mais propensa a sentir bastante calor do que bastante frio.

Fonte:
Asimov, I. (1981). Asimov Explica. Rio de Janeiro: Francisco Alves. 129p.