Луна – единственный естественный спутник нашей планеты. Расстояние между центрами небесных тел – 384 467 км. При незначительной разнице в положении относительно Солнца, Земля и Луна имеют колоссальные отличия температуры и условий на поверхности.
Диапазон температур на поверхности Луны
Лунный оборот вокруг оси составляет примерно 27 земных суток, соответственно на день и ночь для каждой из сторон Луны приходится 13,5 суток. Температурный режим спутника называют одним из самых экстремальных в Солнечной системе. Диапазон температур на поверхности колеблется от -173 °C на темной стороне до +127 °C на освещенной стороне. Выходит суточное колебание температуры на Луне около 300 °C. На глубине в 1 метр температура породы постоянна, составляет -35 °C.
Самая низкая температура на Луне – у полюсов. У спутника нет смены сезонов из-за наклона оси в 1,54°, соответственно на дно полюсных кратеров не попадает солнечный свет. Температура в самой низкой точке поверхности спутника может достигать -249 °C. В периоды солнечных затмений температура на освещенной стороне может резко опускаться на 250-300 °C, по окончанию затмения она быстро поднимается до обычных значений.
Температура ядра луны
Ядро Луны состоит из двух частей: 240 километровой железной сферы в центре и 300 километрового слоя жидкого железа над ней. Центр ядра раскален до +1425°C. Его радиоактивное излучение позволяет поддерживать мантию из магния и железа в жидком горячем состоянии.
Как измерялась температура Луны
Температура поверхности Луны была измерена инфракрасными датчиками межпланетных станций на окололунной орбите.
Начало сентября 2012 года стало важным периодом в изучении температуры Луны. Легковесный радар Diviner на зонде NASA LRO зафиксировал в кратере южного полюса температуру -238 °C, в кратере северного полюса – -247 °C.
По словам Дэвида Пейджа, профессора Университета Лос-Анджелеса и главного специалиста, работающего с информацией, снятой с Diviner, температурные значения на Луне самые низкие из всех измеренных в Солнечной системе.
По гипотезе ученых неосвещенные кратеры могли содержать водяной лед на дне. В 2010 году благодаря радару индийского космического корабля «Чандраян-1» предположение подтвердилось. Были обнаружены более 40 небольших кратеров с водяным льдом. Согласно предварительным подсчетам его общая масса на поверхности спутника составляет около 0,6 триллиона килограмм.
От чего зависят показатели температуры на Луне
На температуру поверхности спутника влияют следующие факторы.
- Степень освещенности Луны в отдельно взятый момент измерения.
- Уровень наклона лунной оси.
- Скорость, с которой Луна вращается вокруг собственной оси.
- Солнечная активность. Спутник не имеет собственного магнитного поля по всей поверхности, но некоторые намагниченные породы создают локальные «защитные экраны». При этом магнитосфера Земли, защищающая планету от заряженных гамма-лучей, спасает от них же Луну, когда спутник попадает в хвост земной магнитосферы. Это происходит в полнолуние и длится около 6 часов.
Причина больших перепадов температур
Плотность атмосферы Луны крайне низкая. Исследователи полагают, что она состоит из небольшого процента водяного пара, углекислого газа и малого количества других парниковых газов. В ночной период содержание газов не превышает 2*105 частиц/см3, но под лучами Солнца возрастает примерно в 100 раз из-за дегазации грунта. Это главная причина перепадов температуры на Луне. Из-за разреженности атмосферы на температуру поверхности главным образом влияет освещенность. На освещенной стороне газовая оболочка рассеивает солнечный свет, не позволяя сильно прогреть поверхность. По той же причине на темной стороне спутник защищен от переохлаждения.
Стабильно низкие температуры фиксируются на полюсах из-за того, что они практически не освещаются. Солнечные лучи, которым удается пробиться сквозь атмосферу, не прогревают поверхность этих участков. Самая высокая температура наблюдается на экваторе Луны и приближенной к нему зоне. Также поверхность Луны характеризуется низкой способностью к светоотражению – всего 5-18% солнечного света.
В настоящее время исследование Луны продолжают космические зонды и аппараты многих стран. Благодаря Соглашению о Луне от 1979 года действует принцип равных прав всех государств на исследования спутника, что позволяет приходить к независимым результатам.
