Атмосфера Луны -Atmosphere of the Moon
Атмосфера Луны представляет собой очень скудное присутствие газов, окружающих Луну . Для большинства практических целей Луна считается окруженной вакуумом . Повышенное содержание атомных и молекулярных частиц в ее окрестностях по сравнению с межпланетной средой , именуемой в научных целях « лунной атмосферой », ничтожно мало по сравнению с газовыми оболочками, окружающими Землю и большинство планет Солнечной системы . Давление этой небольшой массы составляет около 3 × 10-15 атм (0,3 нПа ), меняясь в течение дня, а общая масса составляет менее 10 метрических тонн. В противном случае считается, что Луна не имеет атмосферы, потому что она не может поглощать измеримые количества радиации, не выглядит слоистой или самоциркулирующей и требует постоянного пополнения из-за высокой скорости, с которой ее газы улетучиваются в космос.
Роджер Джозеф Боскович был первым современным астрономом, который привел аргументы в пользу отсутствия атмосферы вокруг Луны в своей работе De lunae atmosphaera (1753 г.).
Источники
Одним из источников лунной атмосферы является дегазация : выделение таких газов, как радон и гелий , в результате радиоактивного распада в коре и мантии . Другим важным источником является бомбардировка лунной поверхности микрометеоритами , солнечным ветром и солнечным светом в процессе, известном как распыление .
Спасательная скорость и атмосферное удержание
Газы могут:
- быть повторно имплантированным в реголит в результате гравитации Луны ;
- полностью покинуть Луну, если частица движется с лунной скоростью убегания 2,38 км / с (1,48 мили / с) или выше или выше, или 5 328 миль в час (8 575 км / ч);
- быть потеряны в космосе либо под давлением солнечного излучения , либо, если газы ионизированы , унесены магнитным полем солнечного ветра .
Состав
Та небольшая атмосфера, которую имеет Луна, состоит из некоторых необычных газов, включая натрий и калий , которых нет в атмосферах Земли, Марса или Венеры . На уровне моря на Земле каждый кубический сантиметр атмосферы содержит примерно 1019 молекул; для сравнения, лунная атмосфера содержит менее 106 молекул в том же объеме. На Земле это считается очень хорошим вакуумом. На самом деле плотность атмосферы на поверхности Луны сравнима с плотностью некоторых самых удаленных участков атмосферы Земли, гдевращается Международная космическая станция .
Элементы натрий и калий были обнаружены в атмосфере Луны с помощью наземных спектроскопических методов , тогда как изотопы радона-222 и полония-210 были получены на основе данных, полученных с помощью спектрометра альфа-частиц Lunar Prospector . Аргон-40 , гелий-4 , кислород и / или метан ( СН4 ), азот ( N2 ) и / или окись углерода ( СО ) и двуокись углерода ( СО2 )) были обнаружены на месте детекторами, размещенными на Астронавты Аполлона .
Средние дневные содержания элементов, которые, как известно, присутствуют в лунной атмосфере, в атомах на кубический сантиметр следующие:
- Аргон : 20 000–100 000
- Гелий : 5 000–30 000
- Неон : до 20 000
- Натрий : 70
- Калий : 17
- Водород : менее 17
Это дает примерно 80 000 полных атомов на кубический сантиметр, что немного больше, чем количество, которое, как предполагается, существует в атмосфере Меркурия . Хотя это значительно превышает плотность солнечного ветра, которая обычно составляет всего несколько протонов на кубический сантиметр, это практически вакуум по сравнению с атмосферой Земли.
На Луне также может быть разреженная «атмосфера» из электростатически левитирующей пыли. См. Лунная почва для более подробной информации.
Древняя атмосфера
В октябре 2017 года ученые НАСА из Центра космических полетов им . Маршалла и Лунного и планетарного института в Хьюстоне объявили о своем открытии, основанном на исследованиях образцов лунной магмы, извлеченных миссиями « Аполлон », о том, что Луна когда-то обладала относительно толстой атмосферой в течение определенного периода времени. 70 миллионов лет между 3 и 4 миллиардами лет назад. Эта атмосфера, образовавшаяся из газов, выбрасываемых лунными вулканическими извержениями, была в два раза толще атмосферы современного Марса . На самом деле было высказано предположение, что эта древняя атмосфера могла поддерживать жизнь, хотя никаких доказательств существования жизни найдено не было. Древняя лунная атмосфера в конце концов была унесена солнечным ветром и рассеялась в космосе.
Смотрите также
- Атмосфера Меркурия
- экзосфера
- Исследователь лунной атмосферы и пылевой среды (LADEE)
- Порядки величины (давление)
- Натриевый хвост Луны
Рекомендации
В эту статью включены общедоступные материалы из книги «Есть ли атмосфера на Луне?». . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства .