Температурний режим на місяці

Температурний РЕЖИМ НА МІСЯЦІ

Таким чином, Місяць нічим не захищена ні від сонячного нагрівання в денний час, ні від охолодження - в нічний. Разом з тим тривалість сонячної доби на Місяці становить 294% днів. В таких умовах на поверхні Місяця слід очікувати великих температурних контрастів між денним і нічним часом, що фактично і спостерігається. Завдяки великим кутовим розмірам Місяць доступна детальному температурному обстеження як в оптичному, так і в радіодіапазоні. Ось найголовніші результати вимірювань теплового випромінювання Місяця в інфрачервоній і радіочастотної областях спектра:

1. Вимірювання в інфрачервоній області дали для температури поверхні Місяця в субсолярной точці близько +100 ° С, а в антісолярной (опівнічної) -160 ° С; остання величина підтверджується вимірюванням радіовипромінювання Місяця поблизу молодика на довжині хвилі 1,3 мм. Порівняння з радіовипромінюванням Сонця призвело до температури Місяця в її опівнічної області 124,5 ± 8,6 К.

Зменшення температури під час повного місяця до місячного краю йде відповідно до закону, тоді як гладка сфера повинна давати падіння за законом. При цьому спостерігаються місця порушень, в яких температура вище, ніж в їх околицях. Як правило, оптично більш темні місця, наприклад моря, виявляються гаряче світлих; зокрема, дно біля великого місячного кратера майже завжди холодніше навколишньої місцевості (див. однак, винятки на с. 530).

Мал. 214. Зміни температури Місяця по радіометричним вимірам під час двох місячних затемнень 1927 і 1939 рр. (Дві верхні криві) і випромінювання місячної поверхні вчасно затемнення 1939 У затемненні 1939 р вимірювалася субсолярная точка, а в затемненні 1927 г. - точка поблизу, лімба

2. Під час місячних затемнень, коли інсоляція поверхні Місяця швидко змінюється і на деякий час зовсім припиняється температура тієї чи іншої точки на диску Місяця визначається припливом тепла зсередини через теплопровідність. Швидке падіння температури вказує на малу теплопровідність. Як видно на рис. 214, температура субсолярной точки на Місяці падає від 370 до 190 К за все, лише за годину з невеликим і так само швидко відновлюється при поновленні інсоляції. Крайова область Місяця охолоджується до 160-150 К. З цих вимірів можна знайти теплову інерцію місячного поверхневого шару, яка визначається твором, де k - коефіцієнт теплопровідності і - об'ємна теплоємність. Зазначене твір виявляється в межах від 0,003 до. Для того щоб звідси вивести які-небудь висновки а гірських породах, що складають поверхню Місяця, потрібні якісь припущення про їх ймовірної щільності і теплоємності.

Залишаючись при розумних припущеннях про та (близько 1 г / см2 і 0,1 Гкал / г відповідно), дослідники дійшли висновку, що теплопровідність на Місяці дуже низька (близько 0,00025), і це відповідає уявленню про дрібно роздробленою або навіть пиловий структурі поверхні Місяця (таку теплопровідність мають, наприклад, - сніг або скляна вата). Однак радіовиміри температури Місяця дають більш повне уявлення про це.

3. На відміну від оптичних, вимірювання в радіодіапазоні на сантиметрових і дециметрових хвилях дозволяють робити висновок про температурах під поверхнею: тим глибше, чим більше довжина хвилі. Вимірювання яскравості температури Місяця призводять до постійної складової температури і накладають на неї періодично змінюваного члена з порядку спадання в міру зростання глибини амплітудою і запізненням по фазі. Останні дві величини також залежать від твору. Що стосується глибини, звідки ефективно виходить випромінювання в довжині хвилі Я, то вона пропорційна і може бути оцінена знову при розумних припущеннях про що складають поверхню матеріалах.

На довжині хвилі см було знайдено зміна температури з часом протягом синодичний місяця:

в шкалі Кельвіна; при знайдено в шкалі Кельвіна

В останньому випадку мінімум настає пізніше молодика на періоду, т. Е. На дні. При і 9 см середні температури рівні відповідно 211 і 218 К, а для см температура Місяця майже не змінюється з фазою, тоді як середня температура зростає до см. Звідси можна оцінити температурний градієнт на Місяці не менше, що майже на два порядки більше, ніж на землі . Такий великий градієнт також можна пояснити низьку теплопровідність. Але так як ніяких порушень монотонності зростання температури з глибиною на Місяці з радіо спостережень не помічається, то низька теплопровідність, мабуть, властива поверхневих шарів Місяця в товщі понад десяти метрів, т. Е. Не може бути наслідком порошкоподібного будови поверхні (можливого лише на поверхні), і разом з низькою щільністю говорить про губчастої, пористій структурі начебто пемзи, яка, як відомо, є один з видів застиглої лави.

Вимірювання ходу падіння температури в деталях місячної поверхні під час місячних затемнень показали, що багато кратерів, в тому числі малі та нічим не примітні, залишаються помітно тепліше навколишньої місцевості на весь час затемнення. Особливо повільно остигають кратери Тихо, Коперник і Аристарх з їх центральними гірками, які залишалися на 50 К тепліше сусідніх з ними місць місячної поверхні. Море Спокою і взагалі моря остигають, як правило, повільніше материкових областей.

Ймовірно, у всіх цих випадках ми маємо справу з підвищеною теплопровідністю порід, що або з меншою товщиною мало провідного шару з малою теплопровідністю, або навіть зі скелями, зовсім вільними від пилових нашарувань. Встановлені на Місяці теплові приймачі, звернені до скель, показували набагато більш повільне зниження температури після заходу Сонця, ніж приймачі, звернені до відкритого простору.