En savoir plus : Variations diurnes

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L'inertie thermique du sol, la période de rotation et l'atmosphère sont les paramètres principaux qui contrôlent le contraste de température entre le jour et la nuit d'une planète. Lorsqu'une planète a une période de rotation lente (comme Mercure et la Lune), la température du jour est beaucoup plus élevée que celle de la nuit, tandis qu'une rotation rapide permettrait une plus grande homogénéité de température entre le jour et la nuit. L'inertie thermique du sol joue un rôle équivalent à la période de rotation (comme pour Mars). En effet, plus elle est faible (c'est-à-dire que la température varie rapidement), plus il y a de contraste jour-nuit. Inversement plus l'inertie thermique est forte, moins il y a de contraste jour-nuit. En règle générale, pour les planètes sans atmosphère, la variation de température diurne est un compromis entre la période de rotation et l'inertie thermique : elle varie de 150, 300 et 600°C pour respectivement Mars, la Lune et Mercure. La basse atmosphère peut aussi intervenir dans le cas où les échanges thermiques sont importants, c'est le cas sur Vénus et la Terre (variation diurne d'environ 10°C). Dans ce cas, le pouvoir radiatif élevé et la convection vont permettre d'homogénéiser les basses couches de l'atmosphère.