A világűr mindenhol hideg, még a csillagok közelében is? Csak akkor érezteti a melegítő hatását egy csillag egy adott térrészben, ha van is ott valamilyen anyag, amit "elér"?

"A egy térnek, így a világűrnek önmagában nincs hőmérséklete, nem nevezhetjük sem melegnek, sem hidegnek, mert - az anyagi testektől eltérően - nem áll részecskékből.

Így tévedés a világűr hőmérsékletéről beszélni, vagyis annak sincs értelme, hogy hideg világűrről beszéljünk."

[link]

A vákuumnak nincs hőmérséklete, vákuumra nem értelmezhető a hőmérséklet fogalma. Az, hogy a háttérsugárzás 2,7K hőmérsékletű, azt jelenti, hogy ha egy bármilyen anyagcsomót (pl. egy téglát) kiteszel valahol a galaxisközi mélyűrben, távol minden galaxistól és csillagtól, és magára hagyod, akkor legfeljebb erre a hőmérsékletre fog lehűlni, és nem lejjebb. A kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás, mely kitölti az egész világegyetemet, ilyen hőmérsékleten tart minden létező objektumot az univerzumban, ami esetleg eddig le akarna hűlni.

Az elektromágneses sugárzás energiát közvetit az anyagnak, amely elnyeli, és olykor igen távolról érkezik (pl. csillagok fénye). A vákuumon (űrön) áthaladó foton nem emeli annak hőmérsékletét, ha akadálytalanul halad át rajta, hiszen nem lép kölcsönhatásba vele. Ezért sem értelmezhető a vákuumra a hőmérséklet fogalma.

Nagyon rossz példával élve ez kicsit olyan, mint mikor felkapcsolsz mondjuk egy piros lámpát egy szobában. A levegő attól nem lesz piros, nem lesz semmilyen színű, csak a fal, amit a fény megvilágít. Ha mondjuk füst vagy pára lenne a levegőben, az már pirosas színt kapna. Ugyanígy a (majdnem) teljesen üres űrben nincs hőmérséklet, csak a háttérsugárzás tölti be, ami azt az anyagot melegíti 2,7 Kelvinre, ami elnyeli. Ilyen anyag lehet gáz, por, törmelék, aszteroida, stb. Ha a sugárzás ilyen anyagba ütközik, akkor el is nyelődik, nem halad tovább (vagy legalábbis kisebb intenzitással), ahogy a szobában a füst miatt is kevesebb fény fogja elérni a falat.

"De magát a (majdnem) légüres teret nem is melegíti?"

Így van, azt nem melegíti, nem is tudná, mert a légüres térnek nincs hőmérséklete.

"A világűrt 2,7 K hőmérsékletű kozmikus háttérsugárzás tölti be."

Ez valójában nem a sugárzás hőmérséklete, ilyen értelemben ez kicsit félrevezető. Inkább a sugárzás energiája akkora, ami ilyen hőmérsékletre melegít valamit, ami elnyeli, tehát anyagba ütközve ekkora hővé alakul az energiája. Ha nem nyeli el semmi, akkor tovább halad, megtartja az energiáját eredeti formájában.

Csillagok közelében a kozmikus háttérsugárzás szerepe elhanyagolható a csillag sugárzásához képest. Ez a 2,7 K nem a Naprendszerben, hanem messze kint a francban, a csillagközi térben annyi.

A közeli űrben, tehát a naptól 150 millió km-re ez az érték 280 K. Még a Plútó távolságában is megvan 40-50.

"a naptól 150 millió km-re ez az érték 280 K"

Akkor hogy melegszik fel a Hold felszíne akár 100-130 Celsiusra a nappali oldalon?

De amúgy igen, a Naprendszerben a napsugárzás uralkodik, de a kérdező szerintem nem erre gondolt.

#7 "Akkor hogy melegszik fel a Hold felszíne akár 100-130 Celsiusra a nappali oldalon?"

Mert a Hold nem egy gyorsan forgó feketetest. Nyilván ha kiteszel egy tárgyat a napra, akkor a napos oldala meleg lesz, az árnyékos meg hideg. A definíció épp ezért azt feltételezi, hogy 1) a sugárzás a referenciagömböt egyenletesen éri, 2) a referenciagömb a beeső sugárzás teljes spektrumát elnyeli, 3) a hőmérséklete pedig az eredő egyensúlyi feketetestsugárzáshoz tartozó hőmérséklet.

Ha a Hold gyorsan forogna, és az albedoja 0.12 helyett 0 lenne (tehát nem verné vissza a Napsütés 12%-át) akkor 280 K körüli lenne a hőmérséklete. Most csak úgy nagyon durván ellenőrizve, a napos oldal 130°C, a sötét -170°C, az átlaguk -20°C ami kb 250 K, a hiányzó 30 K meg az, amit visszaver.