Содержит ли ядро ​​Луны значительное количество тепла?

На земле использование методов защиты от земли может значительно уменьшить колебания температуры конструкции. Будет ли то же самое утверждение верным и на Луне? Содержит ли ядро ​​Луны значительное количество тепла?

Ответы (5)

Что касается защиты от земли, то ответ положительный: использование материала для увеличения тепловой массы конструкций будет работать на Луне так же хорошо, как и на Земле. Могут быть небольшие различия из-за разных материалов и недостатка воды в лунных почвах, но общий принцип все равно будет применяться.

Что касается ядра Луны, все еще содержащего значительное количество тепла, то ответ отрицательный. По крайней мере, не по сравнению с Землей. Меньшие тела остывают намного быстрее, чем более крупные тела, поскольку их площадь поверхности намного больше по отношению к объему, и поэтому они могут быстрее излучать тепло. Ядро Луны остыло намного, намного быстрее, чем земное, и большая часть скрытого тепла образования уже ушла. Вероятно, от распада радиоактивных материалов еще осталось некоторое количество тепла, но оно намного меньше того, что есть на Земле.

Индикатором недостатка внутреннего тепла является то, что Луна очень сейсмически спокойна, под поверхностью почти ничего не происходит. Сейсмографы, сделанные миссиями Аполлона, показали очень, очень небольшую активность. Если бы внутри Луны было тепло и значительное количество жидкости, сейсмографы показали бы гораздо большую активность.

Ядро Луны затвердело. Это видно из того факта, что Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной (за исключением небольшого колебания). Обратите внимание на яйца — сваренные вкрутую яйца гораздо легче вращать, чем сырые яйца.

Насколько он остыл ниже точки плавления я не знаю, и считаете ли вы это значительным.

Ну нет, Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной из-за приливной блокировки; Я не уверен, что ваше интуитивное объяснение все еще применимо.
Приливная блокировка хорошо работает только с твердыми телами.

Нет, Луна образовалась, когда маленькая планета размером с Марс врезалась в протоземлю. Это было после того, как Земля почти полностью сформировалась, поэтому все более плотные материалы погрузились в ядро, а внешние «отпали» и превратились в астероиды. Эти менее плотные астероиды разлетались и медленно стягивались, образуя луну. Следовательно, все горячие части земли остыли к тому времени, когда образовалась Луна. Это означает, что ядро ​​все еще может иметь некоторое количество тепла, но незначительное.

Извините, я не ответил на другие вопросы, но это уменьшит колебания температуры.
Вместо того, чтобы комментировать свой ответ, вы должны просто отредактировать его, добавив больше информации.
Но ведь Луна должна была еще подвергнуться дифференциации, чтобы стать сферической? Не приведет ли это к фрикционному нагреву?

Это зависит от того, что мы считаем значимым. Согласно нашей наилучшей на данный момент гипотезе, Луна была создана в результате столкновения Земли и планеты размером с Марс. Таким образом, ядро ​​Луны содержит гораздо меньше тяжелых элементов, а значит, и урана и тория. Этому соответствует и тот факт, что средняя плотность Луны всего 3,3, а Земли 5,5.

Но те немногие уран и торий, радиоактивный распад которых нагревает планеты, все еще там, и их период полураспада такой же продолжительный, как и на Земле. Это не будет медленнее только потому, что Луна меньше, хотя потеря тепла за счет теплопроводности относительно быстрее из-за ее меньшего размера.

По текущим лучшим оценкам , температура в ядре Луны составляет около 1600-1700 К, хотя ее ядро ​​​​значительно меньше, поэтому здесь нет тектоники плит или чего-либо еще, поэтому получение геотермальной энергии с технологиями, аналогичными нынешней Земле, было бы быть, вероятно, крайне неосуществимым (для этого потребуются колодцы глубиной в тысячи миль).

Ядро Луны должно быть намного горячее, чем максимальная температура, достигаемая ее поверхностью. Это связано с тем, что гравитация поддерживает температурный градиент в твердых телах, жидкостях и газах. Градиент представляет собой состояние термодинамического равновесия с максимально доступной энтропией, как говорит Второй закон термодинамики.

Гравитация уравновешивается градиентами давления . Температура тут ни при чем.
@ Дуглас Коттон: гравитация поддерживает градиент температуры только в релятивистской теории, и даже там градиент определяется выражением дельта ф / с 2 , что для Луны было бы неизмеримо мало.
@JánLalinský Очень интересно - у вас есть ссылка - предпочтительно в Misner Thorne Wheeler (который у меня есть передо мной) или в Интернете?
Я знаю об этой статье: Ричард С. Толмен, О весе тепла и тепловом равновесии в общей теории относительности, Phys. Rev. 35, 904–924 (1930), dx.doi.org/10.1103/PhysRev.35.904