Mėnulio temperatūra: ekstremalūs svyravimai ir jų poveikis

Mėnulis, nors ir atrodo kaip negyva uola, slepia nepaprastus temperatūros svyravimus, kurie gali nustebinti. Vykstantys pokyčiai tarp ekstremalaus karščio ir šalčio kelia klausimus apie galimą gyvybę ir tyrinėjimo galimybes Mėnulyje. Šiame straipsnyje pažvelgsime į temperatūros dinamiką Mėnulio paviršiuje ir kaip tai veikia mūsų supratimą apie mūsų artimiausią kaimyną.

Mėnulis gali atrodyti kaip šalta, negyva uola. Tačiau kiek iš tikrųjų Mėnulio paviršiuje būna šalta? Kokia yra Mėnulio temperatūra?

Tiesą sakant, jis nėra toks šaltas - bent jau ne visą laiką. Kaip ir Žemėje, Mėnulio paviršiaus temperatūra kinta priklausomai nuo to, ar į jį patenka saulės šviesa. Tiesą sakant, šie temperatūros svyravimai gali būti gana dramatiški.

„Temperatūra tiesiog pašėlusiai svyruoja nuo labai karštos iki labai šaltos“, - ‚Live Science‘ sakė Mičigano universiteto astronomijos profesorius Džonas Monjeras (John Monnier). Mėnulio temperatūra gali svyruoti nuo maždaug nuo minus 148 laipsnių Farenheito iki daugiau nei 212 laipsnių Farenheito (nuo minus 100 laipsnių Celsijaus iki daugiau nei 100 laipsnių Celsijaus), sakė Džonas Monjeras.

Tuo tarpu vidutinė Žemės paviršiaus temperatūra yra 59 F (15 C), tačiau ji svyruoja nuo maždaug nuo minus 129 F iki 134 F (nuo minus 89 C iki 57 C), teigia NASA.

Nors Žemė ir Mėnulis nuo Saulės nutolę maždaug tokiu pat atstumu - apie 93 mln. mylių (150 mln. kilometrų), jų temperatūra skiriasi dėl kelių veiksnių. Pirma, Žemė turi atmosferą, kuri sulaiko šilumą ir palaiko vidutinę, gyvenimui tinkamą temperatūrą mūsų planetoje. Mėnulis neturi atmosferos, todėl yra pažeidžiamas saulės kaitros, - sakė Monjeras.

Žemė taip pat turi didžiulius vandenynus, kurie sugeria ir kaupia saulės energiją, o naktį ją lėtai išskiria. Uolėtasis Mėnulis, priešingai, kepa arba šąla šviesoje ir šešėlyje. Be to, Mėnulio dienos ir nakties ciklas prilygsta Žemės mėnesiui, todėl jo paviršių ilgiau veikia šviesa ir tamsa.

Mėnulio dirvožemis, vadinamas regolitu, yra „tikrai geras izoliatorius“, - sakė Monjeras. Taigi ir šviesoje, ir tamsoje Mėnulio paviršius išlaiko šilumą arba šaltį. Šie temperatūros pokyčiai skiriasi visame Mėnulio paviršiuje. Nors regolitas yra geras izoliatorius, jis nėra geras laidininkas. Per „Apollo 15“ ir „Apollo 17“ misijas, įgula atliko šilumos srauto matavimus po Mėnulio paviršiumi. Vidutinė temperatūra 14 colių (35 cm) po paviršiumi matuotose vietose buvo 40-45 kelvinais šiltesnė nei paviršiuje, o tai rodo, kad Mėnulio požeminis paviršius neatlaiko tokių pat temperatūros ekstremumų.

Pasak NASA, netoli Mėnulio pusiaujo temperatūra gali siekti 250 F (121 C) saulės šviesoje ir nukristi iki minus 207 F (minus 133 C) tamsoje. Po Merkurijaus Mėnulio paviršiuje yra ekstremaliausia šiluminė aplinka Saulės sistemoje.

Tačiau ties Mėnulio ašigaliais Saulė nei teka, nei leidžiasi. Ji niekada nebūna daugiau kaip 1,5 laipsnio aukščiau ar žemiau horizonto, todėl meta ilgus šešėlius, kurie sukasi kartu su Mėnuliu. Dėl šių mažų kampų kai kurie krateriai yra amžinoje tamsoje. Monjeras sakė, kad gali būti, jog šiuose krateriuose, vadinamuosiuose nuolatinio šešėlio regionuose, yra įstrigusių ledo dalelių, kurios gali būti labai svarbios žmogaus išgyvenimui Mėnulyje.

NASA Mėnulio temperatūrą matavo 2009 m. birželį paleistu mėnuleigiu „Lunar Reconnaissance Orbiter“ (LRO). 2022 m. liepą LRO - naudodamas laive esančią šiluminę kamerą „Diviner Lunar Radiometer Experiment“ - nustatė, kad kai kuriuose šešėlyje esančiuose duobių regionuose temperatūra išlieka apie 63 F (17 C). Šis atradimas rodo, kad šios duobės galėtų būti tinkama vieta žmonių pastogei.

Tačiau kai kuriose šešėlyje esančiose vietose Mėnulyje gali būti labai šalta, ir ten gali būti net šalčiausia temperatūra Saulės sistemoje, rodo tyrimai. Mėnulio pietiniame ašigalyje esantys krateriai gali būti „dvigubai šešėliniai“, t. y. apsaugoti ne tik nuo tiesioginės saulės šilumos, bet ir nuo antrinių šildymo šaltinių, pavyzdžiui, saulės spinduliuotės, atsispindinčios nuo netoliese esančių vietovių. Tiesioginė šių kraterių temperatūra nebuvo nustatyta, tačiau gali būti, kad juose gali būti 25 kelvinai (minus 414,67 F, arba minus 248,15 C) ar net šalčiau.

Supratimas, kaip svyruoja Mėnulio temperatūra skirtingose vietose, taip pat bus labai svarbus būsimiems tyrimams. Net prieš svarstydami ilgesnio žmonių buvimo Mėnulyje galimybę, turime sukurti įrangą, kuri atlaikytų temperatūros pakilimus ir nuosmukius, sakė Monjeras. Taip pat svarbu suvokti, kaip izoliuojantis regolitas sąveikauja su įvairiais prietaisais, kad jie neperkaistų.

„Jei norime Mėnulyje turėti nuolatinę gyvenvietę, pavyzdžiui, bazę, arba norime turėti mokslinių instrumentų, žinoma, turime žinoti, kokia yra temperatūra ir kaip ji kinta, kad galėtume pagaminti daiktus, kurie būtų ilgaamžiai“, - sakė Monjeras.

Naujausi NASA tyrimai demonstruoja, kad Mėnulio krateriai, esantys nuolatinio šešėlio zonoje, gali pasiekti iki -414°F (25 K) temperatūras, o tamsoje gali būti atrandama ledo, galinčio paremti būsimus žmonių tyrimus.