science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wat zijn de oorzaken van de extreme temperatuurverschillen op de maan?

De maan is mogelijk de meest nabije metgezel van de aarde, maar de omstandigheden aan de oppervlakte van deze twee buren zijn enorm verschillend. In tegenstelling tot de aarde, die een gematigde temperatuur houdt over een groot deel van het oppervlak, schommelt de maan tussen extreme hitte en extreme kou. De belangrijkste reden voor deze extreme temperatuurverschillen is het ontbreken van een atmosfeer in de maan.

Condities op de maan

Op het Airless-oppervlak van de maan hangen de temperaturen grotendeels af van het feit of een bepaald punt in de maan ligt. zonlicht of in de schaduw. Oppervlakken van het oppervlak die vol zonlicht ontvangen, kunnen temperaturen van ongeveer 121 graden Celsius of 250 graden Fahrenheit bereiken. In de schaduw verlopende gebieden en de donkere kant van de maan dalen meestal tot een niveau van -157 graden Celsius, of -250 graden Fahrenheit. De polen van de maan kunnen nog kouder worden: de Lunar Reconnaissance Orbiter heeft laagste punten van -238 graden Celsius (-396 graden Fahrenheit) aan de zuidpool en -247 graden Celsius (-413 graden Fahrenheit) aan de noordpool waargenomen, temperaturen die zelfs rivaal met die op het oppervlak van Pluto.

Geen atmosfeer

De reden voor dit extreme temperatuurverschil is het ontbreken van een atmosfeer in de maan. De aarde en de maan ontvangen vergelijkbare hoeveelheden energie van de zon, maar in het geval van aarde, buigt de atmosfeer af en absorbeert een deel van die warmte. Terwijl de zonnestralen de gasmoleculen treffen die de planeet omringen, absorberen die moleculen een deel van de energie en geven deze door in de atmosfeer, waarbij ze de hele planeet verwarmen in plaats van alleen de gebieden in direct zonlicht. Deze diffusie van energie verlaagt de maximumtemperatuur en omdat de maan niet zo'n beschermende deken heeft, zijn de maximale temperaturen verzengend.

The Greenhouse Effect

Een atmosfeer houdt ook de energie van de zon vast in een proces bekend als het broeikaseffect. Wanneer de energie van de zon door de atmosfeer komt en het oppervlak van de aarde raakt, reflecteert die energie van het oppervlak en terug in de ruimte. Op dezelfde manier waarop gasmoleculen energie absorberen en opsluiten op hun weg naar binnen, vangen deze moleculen energie op en weerkaatsen ze zich naar buiten, en houden ze de warmte van de planeet zelfs aan de donkere kant. Op de maan verdwijnt echter alle energie die van het oppervlak reflecteert eenvoudigweg in het vacuüm. Daarom worden de gearceerde delen van het oppervlak extreem koud.

Temperatuuruitdagingen

Deze extreme temperaturen hebben veroorzaakt door het vacuüm van de ruimte vormen enkele belangrijke aandachtspunten voor ruimtevaarders, die gespecialiseerde apparatuur en technieken nodig hebben om oververhitting of bevriezing te voorkomen. Apollo-ruimtevaartuigen bijvoorbeeld op weg naar de maan gebruikten passieve thermische regeling, ook wel de "barbecue-rol" genoemd - een langzame rotatie van het schip om zijn as om de temperatuur van het vaartuig gelijk te houden. Eenmaal op het oppervlak van de maan moesten astronauten vertrouwen op zware ruimtepakken met ingebouwde temperatuurregelingssystemen om oververhitting in het zonlicht of vriesvast in de schaduw te voorkomen.