Qual è la temperatura sulla luna?

La luna è il vicino celeste più vicino alla Terra , ma i due corpi sono mondi separati in termini di temperatura.

La temperatura della luna può raggiungere un punto di ebollizione di 250 Fahrenheit (120 Celsius o 400 Kelvin) durante il giorno lunare all'equatore lunare, secondo la NASA (si apre in una nuova scheda). Il giorno lunare dura all'incirca due settimane terrestri, poiché la luna impiega poco meno di un mese circa 27,3 giorni per completare uno dei suoi giorni, secondo uno studio pubblicato nell'agosto 2019 dal Journal of Geophysical Research (si apre in una nuova scheda) .

Anche la notte lunare dura circa due settimane, durante le quali la temperatura della luna precipita a -208 gradi F (-130 C, 140 K) secondo la NASA. In alcuni punti vicino ai poli della luna le temperature possono scendere ulteriormente, raggiungendo – 424 F (- 253 ° C o 20 K).

La telecamera grandangolare del Lunar Reconnaissance Orbiter della NASA ha catturato 983 immagini che compongono questo mosaico del polo nord della luna. Poiché queste immagini sono state scattate quando il polo nord era illuminato al meglio, i luoghi d'ombra visti qui sono probabilmente regioni in ombra permanente (PSR). (Credito immagine: NASA/GSFC/Arizona State University)

Una delle ragioni di questi estremi drammatici è che la luna non ha atmosfera per isolare il calore. La mancanza di una coltre gassosa significa anche che i crateri e i principali punti di riferimento drammatici non si erodono come fanno sulla Terra, lasciando sacche perpetue di oscurità vicino ai poli lunari che ospitano le temperature più gelide della luna.

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Il Lunar Reconnaissance Orbiter ( LRO ) della NASA fornisce le migliori conoscenze sulla temperatura della luna. La missione lanciata nel 2009 e uno strumento in particolare il Diviner Lunar Radiometer è stata fondamentale per comprendere il clima lunare.

Conoscere la temperatura della luna in un dato punto ha diversi vantaggi. Ad esempio, gli astronomi che sperano di comprendere meglio la sua topografia possono raccogliere molto sulla quantità di rocce presenti nelle diverse regioni della luna conoscendo la temperatura di un'area. Questo perché le rocce lunari impiegano più tempo per riscaldarsi e raffreddarsi rispetto al suolo lunare, o regolite, che consente agli scienziati di identificare aree particolarmente rocciose, secondo la NASA. Ciò accade dopo che altri fattori che influenzano la temperatura lunare sono stati esclusi dall'equazione, come la latitudine e l'altitudine.

La latitudine gioca un ruolo importante perché l'asse lunare è orientato in modo tale che la luce solare sfiora appena i poli lunari. La topografia lunare ai poli è popolata da crateri e fessure non in erosione che producono regioni in ombra permanente (PSR). La mancanza di luce solare favorisce qui temperature eccezionalmente gelide.

Questo fa emergere un altro grande motivo per cui la temperatura della luna è interessante per i ricercatori: l'ambiziosa riattivazione delle missioni lunari con equipaggio attraverso il programma Artemis della NASA.

L'idea è di riportare gli astronauti sulla superficie lunare e di svilupparvi una presenza continua . Piuttosto che brevi visite, i concetti attuali per le missioni Artemis sono più orientati verso modelli in cui gli astronauti trascorrerebbero più tempo sulla luna di quanto non facessero durante il programma Apollo . Questo sarebbe supportato da un avamposto sopra o in orbita attorno alla luna. Per questo motivo, la NASA e altre agenzie di This Web sono state curiose di sapere da dove potrebbero provenire le risorse per fornire queste missioni di lunga durata, e un'idea è quella di utilizzare il ghiaccio lunare come carburante o addirittura acqua potabile. La prossima missione Volatiles Investigation Polar Exploration Rover ( VIPER) della NASA aiuterà l'agenzia a valutare queste possibilità.

The Wide Angle Camera (WAC) on the Mercury Dual Imaging System (MDIS) Mercury Surface, This Web Environment, Geochemistry, and Ranging (MESSENGER) della NASA Questo Webcraft ha scattato questa immagine della Terra e della luna il 6 maggio 2010. MESSENGER era 114 milioni di miglia (183 milioni di chilometri) dalla Terra in quel momento, che è più lontano della distanza media della Terra dal sole. (Credito immagine: MESSENGER/NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution di Washington)

"I PSR spesso possiedono temperature abbastanza basse da intrappolare il ghiaccio d'acqua", secondo il Journal of Geophysical Research. I ricercatori hanno anche notato che le temperature sono abbastanza fredde ai poli che l'acqua rimane congelata per miliardi di anni. Anche a queste scale temporali lunghe il ghiaccio subisce pochissima sublimazione, ovvero il processo mediante il quale l'acqua si trasforma da ghiaccio in vapore senza prima sciogliersi.

C'è ancora molto da imparare sull'ambiente lunare e un quadro completo della temperatura lunare richiederà più anni di ricerca, secondo gli autori dello studio. Questo perché lo strumento Diviner di LRO "non campiona continuamente tutte le ore locali in tutte le stagioni, ma piuttosto ottiene dati da tracce orbitali ad alta risoluzione che migrano attorno ai poli".

Detto questo, LRO ha già accumulato più di un decennio di dati che offrono ai ricercatori un buon inizio per cogliere le peculiarità della temperatura della luna.

Risorse addizionali

Per le ultime notizie sulla missione LRO della NASA, visita la pagina Lunar Reconnaissance Orbiter di questa agenzia Web (si apre in una nuova scheda). Controlla anche il portale del programma Artemis (si apre in una nuova scheda) sul sito web della NASA per ulteriori informazioni sui progetti relativi all'impresa.

Bibliografia

"Lunar Reconnaissance Orbiter: variazione di temperatura sulla Luna." National Aeronautics and This Web Administration, 14 maggio 2014. https://lunar.gsfc.nasa.gov/images/lithos/LROlitho7temperaturevariation27May2014.pdf (si apre in una nuova scheda)

JP Williams et al. "Temperature polari stagionali sulla luna". Journal of Geophysical Research: Planets (2019). https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019JE006028 (si apre in una nuova scheda)

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