A lua pode ser a companheira mais próxima da Terra, mas as condições na superfície desses dois vizinhos são muito diferentes. Ao contrário da Terra, que mantém uma temperatura moderada em grande parte de sua superfície, a Lua oscila entre o calor extremo e o frio extremo. A principal razão para essas diferenças extremas de temperatura é a falta de atmosfera da Lua.
Condições na Lua
Na superfície da Lua sem ar, as temperaturas dependem em grande parte de um determinado ponto luz do sol ou na sombra. Áreas da superfície que recebem luz solar total podem atingir temperaturas de cerca de 121 graus Celsius ou 250 graus Fahrenheit. Regiões sombreadas e o lado escuro da lua normalmente caem para até -157 graus Celsius, ou -250 graus Fahrenheit. Os pólos lunares podem ficar ainda mais frios: o Lunar Reconnaissance Orbiter detectou baixas de -238 graus Celsius (-396 graus Fahrenheit) no pólo sul e -247 graus Celsius (-413 graus Fahrenheit) no pólo norte, temperaturas que podem até rivalizam com aqueles na superfície de Plutão.
Sem atmosfera
A razão para esta diferença extrema de temperatura é a falta de atmosfera da lua. A terra e a lua recebem quantidades similares de energia do sol, mas no caso da terra, a atmosfera desvia e absorve um pouco desse calor. À medida que os raios do sol atingem as moléculas de gás que circundam o planeta, essas moléculas absorvem parte da energia e a transmitem por toda a atmosfera, aquecendo o planeta inteiro em vez de apenas as áreas sob luz solar direta. Essa difusão de energia reduz a temperatura máxima, e como a lua não tem esse cobertor protetor, suas temperaturas máximas são abrasadoras.
O Efeito Estufa
Uma atmosfera também aprisiona a energia do sol, em uma atmosfera processo conhecido como efeito estufa. Quando a energia do sol atravessa a atmosfera e atinge a superfície da Terra, essa energia se reflete na superfície e de volta ao espaço. Da mesma maneira que as moléculas de gás absorveram e capturaram energia a caminho, essas moléculas prendem e refletem a energia ao sair, mantendo o calor do planeta mesmo no lado escuro. Na Lua, no entanto, qualquer energia que se reflete na superfície simplesmente se dissipa no vácuo, razão pela qual as áreas sombreadas da superfície ficam extremamente frias.
Desafios de temperatura
Esses extremos de temperatura causaram pelo vácuo do espaço apresentam algumas preocupações importantes para os exploradores espaciais, que precisam de equipamentos e técnicas especializadas para evitar superaquecimento ou congelamento. Por exemplo, a espaçonave Apollo a caminho da Lua utilizou o controle térmico passivo, também chamado de "rolinho de churrasco" - uma rotação lenta da nave em seu eixo para manter a temperatura da nave equalizada. Uma vez na superfície da lua, os astronautas tiveram que confiar em trajes espaciais pesados com sistemas de regulação de temperatura incorporados para evitar superaquecimento à luz do sol ou congelamento sólido na sombra.