As temperaturas na Lua são extremas, variando de muito calor a frio congelante, dependendo de onde o Sol está brilhando. Não há atmosfera significativa na Lua , então ela não pode reter calor ou isolar a superfície.
A Lua gira em seu eixo em cerca de 27 dias. O dia em um lado da Lua dura cerca de 13 dias e meio, seguido por 13 noites e meia de escuridão. Quando a luz solar atinge a superfície da Lua, a temperatura pode chegar a 127 ºC. Quando o Sol se põe, as temperaturas podem cair para  173 ºC.
A Lua se inclina em seu eixo cerca de 1,54 graus - muito menos do que os 23,44 graus da Terra. Isso significa que a Lua não tem estações como a Terra.
Os astronautas na Lua foram protegidos das temperaturas extremas por seus trajes espaciais. Os trajes tinham várias camadas de material isolante cobertas por uma camada externa altamente refletiva. Os trajes também tinham aquecedores internos e sistemas de refrigeração.
A Lua tem um núcleo rico em ferro com um raio de cerca de 330 km. A temperatura no núcleo é provavelmente de cerca de 1.327 a 1.427 ºC. Por ser menor do que a Terra, sua pressão interna também é menor e, por isso, as temperaturas internas da Lua não sobem tanto como no interior da Terra.

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