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La luna potrebbe essere la compagna più vicina della terra, ma le condizioni sulla superficie di questi due vicini sono molto diverse. A differenza della terra, che mantiene una temperatura moderata su gran parte della sua superficie, la luna oscilla tra il caldo estremo e il freddo estremo. Il motivo principale di queste estreme differenze di temperatura è la mancanza di atmosfera da parte delle lune.
Condizioni sulla luna
Sulla superficie airless della luna, le temperature dipendono in gran parte dal fatto che un determinato punto si trovi alla luce del sole o all'ombra. Le aree della superficie che ricevono piena luce solare possono raggiungere temperature di circa 121 gradi Celsius o 250 gradi Fahrenheit. Le regioni ombreggiate e il lato oscuro della luna scendono in genere fino a -157 gradi Celsius o -250 gradi Fahrenheit. I poli lunari possono diventare ancora più freddi: il Lunar Reconnaissance Orbiter ha rilevato minimi di -238 gradi Celsius (-396 gradi Fahrenheit) nel polo sud e -247 gradi Celsius (-413 gradi Fahrenheit) nel polo nord, temperature che possono anche rivaleggiare con quelli sulla superficie di Plutone.
Nessuna atmosfera
Il motivo di questa estrema differenza di temperatura è la mancanza di atmosfera delle lune. La terra e la luna ricevono quantità simili di energia dal sole, ma nel caso della terra, l'atmosfera devia e assorbe parte di quel calore. Mentre i raggi del sole colpiscono le molecole di gas che circondano il pianeta, quelle molecole assorbono parte dell'energia e la trasmettono in tutta l'atmosfera, riscaldando l'intero pianeta anziché solo le aree alla luce solare diretta. Questa diffusione di energia riduce la temperatura massima e poiché la luna non ha tale coperta protettiva, le sue temperature massime sono molto alte.
L'effetto serra
Un'atmosfera intrappola anche l'energia dei soli, in un processo noto come effetto serra. Quando l'energia del sole attraversa l'atmosfera e colpisce la superficie della terra, quell'energia si riflette sulla superficie e torna verso lo spazio. Allo stesso modo in cui le molecole di gas assorbivano e intrappolavano energia mentre entravano, queste molecole intrappolano e riflettono l'energia che esce, mantenendo il calore dei pianeti anche sul lato oscuro. Sulla luna, tuttavia, qualsiasi energia che si riflette sulla superficie semplicemente si dissipa nel vuoto, motivo per cui le aree in ombra della superficie diventano estremamente fredde.
Sfide di temperatura
Questi estremi di temperatura causati dal vuoto dello spazio presentano alcune importanti preoccupazioni per gli esploratori dello spazio, che hanno bisogno di attrezzature e tecniche specializzate per evitare il surriscaldamento o il congelamento. Ad esempio, i veicoli spaziali Apollo sulla via della luna utilizzavano il controllo termico passivo, chiamato anche "barbecue roll" - una lenta rotazione della nave sul suo asse per mantenere la temperatura dell'imbarcazione in pareggio. Una volta sulla superficie delle lune, gli astronauti dovevano affidarsi a pesanti tute spaziali con sistemi di regolazione della temperatura incorporati per evitare il surriscaldamento alla luce del sole o il congelamento del solido all'ombra.