Луна 13 августа 2019 года. Фото получено с борта МКС. Авторы и права: NASA.
Луна – ближайший небесный сосед Земли, но эти два космических тела сильно отличаются друг от друга с точки зрения температуры.
По данным НАСА, температура Луны может достигать 250° по Фаренгейту (120° по Цельсию или 400 К) в лунный день на экваторе Луны. Согласно исследованию, опубликованному в августе 2019 года в Journal of Geophysical Research, лунный день длится примерно две земные недели, поскольку Луне требуется чуть меньше одного месяца – около 27,3 дня – чтобы завершить одни свои сутки.
По данным НАСА, лунная ночь также длится около двух недель, в течение которых температура на Луне падает до -208 градусов по Фаренгейту (-130 °C, 140 K). В некоторых местах около полюсов Луны температура может упасть ещё больше, достигая -424 °F (-253 °C или 20 K).
Северный полюс Луны
Одна из причин этих драматических крайностей заключается в том, что у Луны нет атмосферы, удерживающей тепло. Отсутствие газового покрова также означает, что кратеры и поверхность в целом не подвергаются эрозии так, как это происходит на Земле, оставляя вечные карманы тьмы возле лунных полюсов, где температура Луны самая низкая.
Лунный орбитальный аппарат LRO (НАСА) предоставляет наилучшие данные о температуре Луны. Миссия, запущенная в 2009 году, и, в частности, один инструмент – лунный радиометр Diviner – сыграли решающую роль в понимании нами лунного климата.
Знание температуры Луны в любом заданном месте имеет оперделённые преимущества. Например, астрономы, надеющиеся лучше понять её топографию, могут многое узнать о количестве горных пород, присутствующих в различных регионах Луны, зная температуру данной области. Это связано с тем, что лунные породы нагреваются и остывают дольше, чем лунная почва или реголит, что позволяет учёным выявлять особенно каменистые области. Это происходит после того, как другие факторы, такие как широта и высота, влияющие на лунную температуру, исключаются из уравнения.
На этой иллюстрации изображён кратер Клавиус, где были обнаружены молекулы воды. Авторы и права: NASA.
Широта играет важную роль, потому что ось Луны ориентирована таким образом, что солнечный свет просто скользит по лунным полюсам. Рельеф Луны на полюсах заполнен кратерами и расщелинами, образующими постоянно затенённые области.
Это поднимает ещё одну важную причину, по которой температура Луны интересна исследователям: амбициозная реактивация миссий на Луну с экипажем в рамках программы “Артемида”.
Идея состоит в том, чтобы вернуть астронавтов на поверхность Луны и обеспечить там постоянное присутствие. Текущие концепции миссии “Артемида” больше склоняются не к коротким визитам, а к моделям, в которых астронавты будут проводить на Луне больше времени, чем во время программы “Аполлон” . Эта возможность будет поддерживаться аванпостом на лунной орбите. По этой причине НАСА и другие космические агентства интересовались, откуда могут поступать ресурсы для обеспечения этих более продолжительных миссий, и одна из идей заключается в том, чтобы использовать лунный лёд в качестве топлива или даже питьевой воды. Предстоящая миссия VIPER (НАСА) поможет агентству оценить эти возможности.
Земля и Луна
Постоянно затенённые области часто обладают достаточно низкими температурами, чтобы задерживать водяной лёд. Исследователи также отмечают, что температуры на полюсах настолько низкие, что вода остаётся замёрзшей в течение миллиардов лет. Даже в этих больших временных масштабах лёд почти не подвергается сублимации, то есть процессу, при котором вода превращается изо льда в пар без предварительного таяния.
По словам авторов исследования, ещё многое предстоит узнать о лунной среде, и для получения исчерпывающей картины лунной температуры потребуются ещё годы исследований.
Тем не менее, LRO уже накопил данные более чем за десятилетие, что даёт исследователям хороший старт для понимания особенностей температуры Луны.
Источник: universetoday.ru
