Millised on Kuu äärmiste temperatuurierinevuste põhjused?

Kuu võib olla Maa lähim kaaslane, kuid nende kahe naabri pinnal on tingimused väga erinevad. Erinevalt maast, mis hoiab mõõdukat temperatuuri suures osas oma pinnast, kõigub kuu äärmise kuumuse ja külma vahel. Nende äärmuslike temperatuurierinevuste peamine põhjus on Kuu atmosfääri puudumine.

Kuu õhuta pinnal sõltuvad temperatuurid suuresti sellest, kas antud punkt asub päikesevalguses või varjus. Täispikka päikesevalgust saavad pinnapiirkonnad võivad ulatuda temperatuurini umbes 121 kraadi või 250 kraadi Fahrenheiti. Varjutatud piirkonnad ja Kuu varjukülg langevad tavaliselt kuni -157 Celsiuse kraadini või -250 Fahrenheiti kraadini. Kuu poolused võivad veelgi külmemaks minna: Lunar Reconnaissance Orbiter on avastanud madalamal temperatuuril -238 kraadi Celsiuse järgi lõunapoolusel ja põhjapoolusel –247 kraadi Celsiuse järgi (–413 kraadi Fahrenheiti), temperatuur võib isegi konkureerida Pluuto.

Selle äärmise temperatuuride erinevuse põhjuseks on kuu atmosfääri puudumine. Maa ja kuu saavad päikeselt sarnase koguse energiat, kuid maa korral paiskab atmosfäär osa sellest soojusest ja neelab seda. Kui päikesekiired tabavad planeeti ümbritsevaid gaasimolekule, neelavad need molekulid osa energiast ja edastage see kogu atmosfääris, soojendades kogu planeeti, mitte ainult otseselt asuvaid alasid päikesevalgus. See energia hajumine vähendab maksimaalset temperatuuri ja kuna Kuul pole sellist kaitsvat tekki, on tema maksimaalsed temperatuurid kõrvetavad.

Atmosfäär püüab ka päikese energiat kinni protsessis, mida tuntakse kasvuhooneefektina. Kui päikese energia jõuab läbi atmosfääri ja lööb vastu maa pinda, peegeldub see energia pinnalt ja tagasi kosmose poole. Umbes samamoodi nagu gaasimolekulid neelasid ja lõksid oma teel energiat kinni, lõksid ja peegeldasid need molekulid energiat väljapääsul, säilitades planeedi soojuse ka pimedal küljel. Kuul hajub igasugune pinnalt välja peegelduv energia lihtsalt vaakumisse, mistõttu varjutatud pinnaalad muutuvad äärmiselt külmaks.

Need kosmose vaakumist põhjustatud äärmuslikud temperatuurid pakuvad kosmoseuurijatele suurt muret, kes vajavad ülekuumenemise või külmumise vältimiseks spetsiaalset varustust ja tehnikaid. Näiteks kasutas Apollo kosmoseaparaat teel Kuule passiivset termokontrolli, mida nimetatakse ka "grillirull" - laeva aeglane pöörlemine teljel, et hoida veesõiduki temperatuuri viigistas. Kuu pinnal olles pidid astronaudid lootma sisseehitatud temperatuuri reguleerimissüsteemidega rasketele kosmoseülikondadele, et vältida päikesevalguse ülekuumenemist või varjus külmumist.