Quelles sont les températures extrêmement élevées?
Sur Terre, nous ne sommes chanceux que de connaître des températures proches de la limite inférieure de ce qui est possible. Les températures sur Terre varient entre 184 K (-89 ° C) et 331 K (58 ° C), avec une température moyenne de surface de 287 K (14 ° C). 287 K est assez petit en comparaison de, par exemple, la température de la surface du Soleil, qui est de 5780 K.
1170 K est la température approximative d'une bûche de bois qui brûle dans un feu. Le fer fond à 1811 K. La température du noyau fondu de la Terre est d'environ 5650 K. À 7 000 K, la plupart des éléments et composés connus, tels que le carbone, se vaporisent. Généralement, à des températures bien inférieures à 9 000 K, les gaz deviennent un plasma, qui est un gaz ionisé, ce qui signifie que les électrons sont arrachés des noyaux des atomes et flottent librement dans le mélange. Le tungstène ne se vaporise pas avant 15500 K.
Des températures soutenues supérieures à quelques kK (kiloKevin ou 1000 K) se rencontrent principalement dans les noyaux des géantes gazeuses et dans les intérieurs d’étoiles et d’autres objets astronomiques exotiques. La température du noyau de Jupiter est estimée à 20-30 kK. L'éclair le plus chaud jamais mesuré sur Terre était de 28 kK. La température à la surface de Sirius, l’étoile la plus brillante du ciel nocturne, est d’environ 33 kK.
Les températures supérieures à 100 kK sont générées par les bombes atomiques, les accélérateurs de particules, les réacteurs de fusion expérimentaux et les étoiles. La température à environ 17 mètres du point de détonation de Little Boy, l'une des premières bombes atomiques, aurait été d'environ 300 kK. Les excitations locales causées par les rayons X ont une température dans cette plage. La couronne solaire, qui est nettement plus chaude que sa surface, a une température comprise entre 1 et 10 MK (megaKelvin, ou un million de kelvins). Le noyau du Soleil est de 13,6 MK, et la température pour la fusion nucléaire contrôlée est de 100 MK. Le Soleil fusionne avec succès les noyaux des atomes en raison de sa pression extrêmement élevée et de sa chaleur. Les excitations locales causées par les rayons gamma se situent dans cette plage de chaleur.
Les températures supérieures à 1 GK (gigaKelvin, ou un milliard de Kelvin) sont réservées à des phénomènes spéciaux de l'univers, tels que les réactions matière-antimatière, les supernovae, les fusions de groupes galactiques et (pour des fractions de seconde extrêmement infimes) dans l'accélérateur de particules. Une explosion de supernova a des températures d'environ 10 GK. Des éléments lourds comme l'uranium sont créés par cette chaleur intense.
La température la plus élevée qui ait jamais existé est probablement de 10 30 K, la température estimée de l'univers un instant après le Big Bang.