La temperatura sulla superficie della Luna può variare notevolmente a seconda della posizione e dell'orario. Durante il giorno lunare, la temperatura può raggiungere fino a circa 127 °C sulla parte esposta al sole, mentre durante la notte lunare può scendere fino a circa -173 °C nelle zone più fredde.
Questa grande variazione di temperatura è dovuta alla mancanza di un'atmosfera significativa sulla Luna, che non è in grado di trattenere il calore come avviene sulla Terra. Inoltre, le temperature medie sulla Luna sono significativamente influenzate dalla radiazione solare e dalla conduttività termica del terreno lunare.
Nelle regioni polari della Luna, dove le temperature sono più basse e il sole non splende per lunghi periodi di tempo, è stata osservata la presenza di ghiaccio d'acqua e altre sostanze congelate. Questi depositi di ghiaccio possono indicare che le temperature sulla Luna possono essere abbastanza basse da permettere la formazione e il mantenimento di ghiaccio anche in presenza di un ambiente estremamente ostile.
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