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月球上没有风雨,但有极端温度

月球上的天气是什么样的?研究月球的极端温度可以帮助宇航员为火星做准备。

Sara Novak
作者:Sara Novak
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图片来源:SureeNah/Shutterstock

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我们对月球感兴趣是因为它足够靠近地球,可以让我们练习建立一个营地,为登陆火星做准备。事实上,阿尔忒弥斯三号任务将把首批载人航天器送往月球南极,并计划在 2034 年前建立营地。

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内华达大学拉斯维加斯分校物理学和天文学教授 Jason Steffen 表示,虽然我们对在月球上生活还有很多未知数,但我们确实对月球的天气预报有所了解。

Steffen 说:“月球的天气与我们在地球上想象的天气不同,因为月球没有像地球一样的(厚重)大气层。”

月球大气层

大气层是包裹行星并被引力固定的气体层。虽然月球存在非常稀薄的大气层,但它无法与地球相比,因此,没有东西能够将形成天气模式的气体固定住。

Steffen 说:“这些粒子并没有被月球的引力困住。”这意味着它们可能会停留一段时间,但由于大气的稀薄性,它们最终还是会逃逸。

月球可能会捕获一些来自太阳风(太阳最外层大气层释放的带电粒子流)的天气,但即使是缓慢移动的粒子,最终也会逃逸,因为没有东西将它们固定住,而且这不足以将热量从月球表面的一个区域传递到另一个区域。


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月球的温度是多少?

由于天气粒子无法停留,这意味着被阳光照射的月球一面异常炎热,温度可达 250 华氏度(约 121 摄氏度),而月球的黑暗面异常寒冷,温度会降至 -208 华氏度(约 -133 摄氏度)。稀薄的大气层意味着来自阳光照射面的热量无法循环到月球的黑暗面。相比之下,由于引力和更厚的大气层,地球表面的温度相对稳定。

从光照区到黑暗区,温度也没有逐渐变化。“它几乎是瞬间从冷到热,”Steffen 说。月球的一天,也就是它绕地球公转一周所需的时间,大约是 30 天。

然而,有一条线分隔了白天和黑夜,被称为晨昏线,这条线宽几百英里,由于太阳照射到月球的角度不同,那里存在一些温度梯度。

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如何为月球天气做准备

月球极端的温度状态意味着任何居住在那里的人,无论是在南极还是其他地方,都需要持续的温度控制,以便在黑暗面进行加热或在阳光照射面进行冷却。

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Steffen 说:“由于没有厚厚的大气层,你基本上是自己携带气候。”

人类居住的每一个方面都必须包括气候控制。例如,营地本身很可能覆盖有 mylar(聚酯薄膜),以反射阳光并减少所需的气候控制水平。宇航员在月球上穿着的宇航服也将包括气候控制和防辐射功能。

就天气预报而言,地球无疑是最有趣的,因为它拥有生物多样性和能够保持粒子的(厚重)大气层,但其他行星和月球也存在一些气象学上的令人兴奋之处。

火星的大气层主要是二氧化碳,而它的轨道形状意味着它会穿过二氧化碳结冰和变成气体的边界线,这有助于形成巨大的沙尘暴席卷整个星球。其他卫星,如泰坦,拥有一个水文循环,会导致降雨并产生类似于地球的侵蚀,只是循环的是甲烷而不是水。

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所以,如果你计划去月球旅行,请为寒冷和炎热做好准备。不幸的是,两者之间没有多少过渡。而且不用担心雨衣或雨伞,因为月球不会经历天气或降水,如雨雪。


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  • Sara Novak

    Sara Novak

    Sara Novak 是一位科学记者,也是《Discover Magazine》的特约撰稿人,她报道关于气候、心理健康和古生物学的最新科学研究。

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