อะไรคือสาเหตุของความแตกต่างของอุณหภูมิสุดขั้วบนดวงจันทร์?

ดวงจันทร์อาจเป็นดาวข้างเคียงที่ใกล้โลกที่สุด แต่สภาพบนพื้นผิวของเพื่อนบ้านทั้งสองนี้แตกต่างกันอย่างมากมาย ต่างจากโลกซึ่งรักษาอุณหภูมิปานกลางบนพื้นผิวส่วนใหญ่ ดวงจันทร์จะแกว่งไปมาระหว่างความร้อนจัดและเย็นจัด เหตุผลหลักสำหรับความแตกต่างของอุณหภูมิสุดขั้วเหล่านี้คือการขาดบรรยากาศของดวงจันทร์

บนพื้นผิวที่ไม่มีอากาศถ่ายเทของดวงจันทร์ อุณหภูมิส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับว่าจุดที่กำหนดอยู่ในแสงแดดหรือในเงามืด พื้นที่ของพื้นผิวที่ได้รับแสงแดดเต็มที่อาจมีอุณหภูมิประมาณ 121 องศาเซลเซียสหรือ 250 องศาฟาเรนไฮต์ บริเวณที่มีเงามืดและด้านมืดของดวงจันทร์มักจะลดต่ำลงถึง -157 องศาเซลเซียส หรือ -250 องศาฟาเรนไฮต์ ขั้วของดวงจันทร์อาจเย็นลงกว่าเดิม: Lunar Reconnaissance Orbiter ตรวจพบอุณหภูมิต่ำสุด -238 องศาเซลเซียส (-396 องศาฟาเรนไฮต์) ที่ ขั้วโลกใต้ และ -247 องศาเซลเซียส (-413 องศาฟาเรนไฮต์) ที่ขั้วโลกเหนือ อุณหภูมิที่อาจเทียบได้กับพื้นผิวของ พลูโต.

สาเหตุของความแตกต่างของอุณหภูมิสุดขั้วนี้เกิดจากการที่ดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศ โลกและดวงจันทร์ได้รับพลังงานในปริมาณที่ใกล้เคียงกันจากดวงอาทิตย์ แต่ในกรณีของโลก ชั้นบรรยากาศจะเบี่ยงเบนและดูดซับความร้อนบางส่วน เมื่อรังสีของดวงอาทิตย์กระทบโมเลกุลของก๊าซที่ล้อมรอบโลก โมเลกุลเหล่านั้นจะดูดซับพลังงานบางส่วน และส่งต่อไปยังชั้นบรรยากาศ ทำให้โลกทั้งใบร้อนขึ้น แทนที่จะส่งตรงไปยังพื้นที่ areas แสงแดด. การกระจายพลังงานนี้ช่วยลดอุณหภูมิสูงสุด และเนื่องจากดวงจันทร์ไม่มีผ้าห่มป้องกันเช่นนี้ อุณหภูมิสูงสุดของดวงจันทร์จึงแผดเผา

บรรยากาศยังดักจับพลังงานของดวงอาทิตย์ ในกระบวนการที่เรียกว่าภาวะเรือนกระจก เมื่อพลังงานของดวงอาทิตย์เคลื่อนผ่านชั้นบรรยากาศและกระทบพื้นผิวโลก พลังงานนั้นจะสะท้อนออกจากพื้นผิวและกลับสู่อวกาศ ในลักษณะเดียวกับที่โมเลกุลของก๊าซดูดกลืนและกักพลังงานไว้ระหว่างทาง โมเลกุลเหล่านี้จะดักจับและสะท้อนพลังงานระหว่างทางออก โดยรักษาความอบอุ่นของดาวเคราะห์ไว้แม้จะอยู่ในด้านมืด อย่างไรก็ตาม บนดวงจันทร์ พลังงานใดๆ ที่สะท้อนออกจากพื้นผิวก็จะสลายไปในสุญญากาศ ซึ่งเป็นเหตุให้บริเวณเงามืดของพื้นผิวเย็นมาก

อุณหภูมิสุดขั้วเหล่านี้เกิดจากสุญญากาศของอวกาศทำให้เกิดความกังวลหลักบางประการสำหรับนักสำรวจอวกาศ ซึ่งต้องการอุปกรณ์และเทคนิคพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปหรือการแช่แข็ง ตัวอย่างเช่น ยานอวกาศอพอลโลระหว่างทางไปดวงจันทร์ใช้ระบบควบคุมความร้อนแบบพาสซีฟหรือที่เรียกว่า "ม้วนบาร์บีคิว" - การหมุนช้าของเรือบนแกนของมันเพื่อรักษาอุณหภูมิของงานฝีมือ ทำให้เท่าเทียมกัน เมื่ออยู่บนพื้นผิวของดวงจันทร์ นักบินอวกาศต้องพึ่งพาชุดอวกาศขนาดใหญ่ที่มีระบบควบคุมอุณหภูมิในตัว เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ความร้อนสูงเกินไปในแสงแดดหรือการแช่แข็งในที่ร่ม