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. La ragione principale di queste estreme differenze di temperatura è la mancanza di atmosfera della luna.
Condizioni sulla Luna
Sulla superficie senz'aria della luna, le temperature dipendono in gran parte dal fatto che un dato punto si trovi alla luce del sole o all'ombra. Le aree della superficie che ricevono la piena luce solare possono raggiungere temperature di circa 121 gradi Celsius o 250 gradi Fahrenheit. Le regioni in ombra e il lato oscuro della luna in genere scendono fino a -157 gradi Celsius o -250 gradi Fahrenheit. I poli della luna possono diventare ancora più freddi: il Lunar Reconnaissance Orbiter ha rilevato minime di -238 gradi Celsius (-396 gradi Fahrenheit) al polo sud e -247 gradi Celsius (-413 gradi Fahrenheit) al polo nord, temperature che possono persino competere con quelle sulla superficie del Plutone.
Nessuna atmosfera
La ragione di questa estrema differenza di temperatura è la mancanza di atmosfera della luna. 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. Quando i raggi del sole colpiscono le molecole di gas che circondano il pianeta, quelle molecole assorbono parte dell'energia e trasmetterlo in tutta l'atmosfera, riscaldando l'intero pianeta anziché solo le aree in diretta luce del sole. Questa diffusione di energia riduce la temperatura massima, e poiché la luna non ha una tale coperta protettiva, le sue temperature massime sono torride.
L'effetto serra
Un'atmosfera intrappola anche l'energia del sole, 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. Più o meno allo stesso modo in cui le molecole di gas hanno assorbito e intrappolato l'energia durante il suo ingresso, queste molecole intrappolano e riflettono l'energia mentre esce, mantenendo il calore del pianeta anche sul lato oscuro. Sulla luna, tuttavia, qualsiasi energia che si riflette sulla superficie si dissipa semplicemente nel vuoto, motivo per cui le aree in ombra della superficie diventano estremamente fredde.
Sfide di temperatura
Queste temperature estreme causate dal vuoto dello spazio presentano alcune importanti preoccupazioni per gli esploratori spaziali, che necessitano di attrezzature e tecniche specializzate per evitare il surriscaldamento o il congelamento. Ad esempio, la navicella spaziale Apollo sulla strada per la luna utilizzava il controllo termico passivo, chiamato anche "barbecue roll" - una lenta rotazione della nave sul proprio asse per mantenere la temperatura dell'imbarcazione equalizzato. Una volta sulla superficie lunare, gli astronauti hanno dovuto fare affidamento su pesanti tute spaziali con sistemi di regolazione della temperatura integrati per evitare il surriscaldamento alla luce del sole o il congelamento solido all'ombra.