To pytanie należy do tych, które stają się jaśniejsze, jeśli je najpierw odwrócisz, że tak powiem. Zanim porozmawiamy o tym, dlaczego Księżyc nie utrzymuje wokół siebie atmosfery, zadajmy pytanie: dlaczego utrzymuje atmosferę wokół naszej planety? Pamiętajmy, że powietrze, jak każdy gaz, to chaos niepołączonych ze sobą cząsteczek szybko poruszających się w różnych kierunkach. Ich średnia prędkość wynosi ok t = 0 °C – około 1/2 km na sekundę (prędkość pocisku pistoletowego). Dlaczego nie rozproszą się w przestrzeń kosmiczną? Z tego samego powodu, dla którego kula karabinowa nie leci w przestrzeń kosmiczną. Po wyczerpaniu energii ruchu potrzebnej do pokonania siły grawitacji cząsteczki opadają z powrotem na Ziemię. Wyobraź sobie cząsteczkę w pobliżu powierzchni Ziemi lecącą pionowo w górę z prędkością 1/2 km na sekundę. Jak wysoko potrafi latać? Łatwo obliczyć: prędkość v, wysokość podnoszenia H i przyspieszenie grawitacyjne G są powiązane następującym wzorem:
w 2 = 2gh.
Zastąpmy zamiast v jego wartość - 500 m/s zamiast G - 10 m/s2, mamy
h = 12 500 m = 12 1/2 km.
Ale jeśli cząsteczki powietrza nie mogą latać wyżej niż 12 1/2 km, skąd zatem pochodzą cząsteczki powietrza znajdujące się powyżej tej granicy? Przecież tlen tworzący naszą atmosferę powstał blisko powierzchni ziemi (z dwutlenku węgla w wyniku działalności roślin). Jaka siła uniosła je i utrzymuje na wysokości 500 kilometrów lub większej, gdzie z całą pewnością stwierdzono obecność śladów powietrza? Fizyka daje tu tę samą odpowiedź, którą usłyszelibyśmy od statystyka, gdybyśmy go zapytali: „Średni czas życia człowieka wynosi 70 lat; Skąd pochodzą 80-latkowie?” Rzecz w tym, że obliczenia, które wykonaliśmy, odnoszą się do średniej, a nie rzeczywistej cząsteczki. Przeciętna cząsteczka ma drugą prędkość 1/2 km, ale prawdziwe cząsteczki poruszają się niektóre wolniej, inne szybciej niż przeciętnie. To prawda, że procent cząsteczek, których prędkość zauważalnie odbiega od średniej, jest niewielki i szybko maleje wraz ze wzrostem wielkości tego odchylenia. Z całkowitej liczby cząsteczek zawartych w danej objętości tlenu w temperaturze 0° tylko 20% ma prędkość od 400 do 500 m na sekundę; w przybliżeniu taka sama liczba cząsteczek porusza się z prędkością 300–400 m/s, 17% – z prędkością 200–300 m/s, 9% – z prędkością 600–700 m/s, 8% – z prędkością przy prędkości 700–800 m/s, 1% – przy prędkości 1300–1400 m/s. Niewielka część (mniej niż milionowa część) cząsteczek ma prędkość 3500 m/s i jest to prędkość wystarczająca, aby cząsteczki mogły wznieść się nawet na wysokość 600 km.
Naprawdę, 3500 2 = 20 godz, Gdzie h=12250000/20 czyli ponad 600 km.
Obecność cząstek tlenu na wysokości setek kilometrów nad powierzchnią ziemi staje się wyraźna: wynika to z właściwości fizycznych gazów. Cząsteczki tlenu, azotu, pary wodnej i dwutlenku węgla nie posiadają jednak prędkości, które pozwoliłyby im całkowicie opuścić kulę ziemską. Wymaga to prędkości co najmniej 11 km na sekundę, a takie prędkości osiągają w niskich temperaturach tylko pojedyncze cząsteczki tych gazów. Dlatego Ziemia tak mocno trzyma swoją powłokę atmosferyczną. Obliczono, że do utraty połowy dostaw nawet najlżejszego z gazów w atmosferze ziemskiej – wodoru – musi upłynąć liczba lat wyrażona 25 cyframi. Miliony lat nie spowodują żadnych zmian w składzie i masie ziemskiej atmosfery.
Aby wyjaśnić teraz, dlaczego Księżyc nie może utrzymać wokół siebie podobnej atmosfery, pozostaje trochę powiedzieć.
Przyciąganie grawitacyjne na Księżycu jest sześć razy słabsze niż na Ziemi; W związku z tym prędkość potrzebna do pokonania siły ciężkości jest tam również mniejsza i wynosi zaledwie 2360 m/s. A ponieważ prędkość cząsteczek tlenu i azotu w umiarkowanych temperaturach może przekraczać tę wartość, jasne jest, że Księżyc musiałby stale tracić atmosferę, gdyby miał ją utworzyć.
Kiedy najszybsza z cząsteczek odparuje, inne cząsteczki nabiorą prędkości krytycznej (jest to konsekwencja prawa rozkładu prędkości pomiędzy cząsteczkami gazu), a coraz więcej nowych cząstek powłoki atmosferycznej musi nieodwracalnie uciec w przestrzeń kosmiczną.
Po wystarczającym czasie, nieistotnym w skali wszechświata, cała atmosfera opuści powierzchnię tak słabo atrakcyjnego ciała niebieskiego.
Można udowodnić matematycznie, że jeśli średnia prędkość cząsteczek w atmosferze planety jest nawet trzykrotnie mniejsza od maksymalnej (czyli dla Księżyca jest to 2360:3 = 790 m/s), to taka atmosfera powinna się rozproszyć o połowę w ciągu kilku tygodni. (Atmosfera ciała niebieskiego może być stabilnie zachowana tylko wtedy, gdy średnia prędkość jego cząsteczek jest mniejsza niż jedna piąta prędkości maksymalnej.) Sugerowano – a raczej sen – że z biegiem czasu, kiedy ziemska ludzkość odwiedzi i podbije Księżyc, otoczy go sztuczną atmosferą i w ten sposób sprawi, że będzie nadawał się do zamieszkania. Po tym, co zostało powiedziane, niemożność realizacji takiego przedsięwzięcia powinna być dla czytelnika jasna.
Czy Księżyc ma atmosferę? Każdy uczeń natychmiast odpowie na to pytanie: nie. Ale rozmawialiśmy już trochę o tym, jak zwodnicze mogą być proste odpowiedzi.
Ściśle mówiąc, nasz satelita nadal posiada atmosferę i nie mówimy tu tylko o chmurze pyłu. W zimną księżycową noc, w centymetrze sześciennym przestrzeni nad powierzchnią Seleny, pędzą setki tysięcy cząstek gazu, głównie wodoru i helu (swoją drogą, w ciągu dnia jest ich dziesięć razy mniej).
Czy to dużo czy mało? Tysiące razy więcej niż w przestrzeni międzyplanetarnej, co pozwala mówić o powłoce gazowej, choć bardzo rzadkiej. Jednak to stężenie gazów jest setki bilionów razy mniejsze niż na powierzchni Ziemi.
Przypomnijmy sobie dramatyczną historię narodzin „królowej nocy”. Ponad cztery miliardy lat temu inna planeta, Theia, uderzyła w Ziemię. Kolosalne uderzenie całkowicie wyparowało „kosmicznego gościa”. Przyszła kolebka ludzkości została otoczona chmurą gorących gazów; powierzchnia zamieniła się w ocean magmy, którego temperatura przekroczyła pięć tysięcy stopni.
Następnie na Ziemię spadły deszcze stopionej materii z obu planet. Najpierw wypadły najcięższe elementy. Dlatego Ziemia ma tak duży żelazny rdzeń - zawiera nie tylko pierwotne ziemskie żelazo, ale także całe żelazo Teyan. Z tego samego materiału, który nie spadł na naszą planetę, ostatecznie powstał Księżyc.
W tym momencie znajdowała się zaledwie 24 tysiące kilometrów od Ziemi – 16 razy bliżej niż obecnie. Księżyc w pełni był imponującym widokiem, zajmującym 250 razy większą powierzchnię nieba niż obecnie. Szkoda, że nie było komu podziwiać tego spektaklu, choć często zapadała noc – dzień trwał tylko pięć godzin.
Stopniowo Księżyc oddalał się od Ziemi, co, nawiasem mówiąc, robi to nadal dzisiaj z prędkością czterech centymetrów rocznie. Wraz ze wzrostem odległości rośnie długość dnia (i teraz też). Wszystko to wyjaśnia grawitacyjne oddziaływanie Ziemi i Księżyca oraz prawo zachowania momentu pędu, ale nie będziemy teraz wdawać się w szczegóły i zapisywać równania.
Ta teoria pochodzenia Księżyca jest obecnie niemal powszechnie akceptowana, ponieważ pozwala za jednym zamachem wyjaśnić całą gamę faktów, od ogromnego nachylenia osi Ziemi po podobieństwo skał Ziemi do skał Księżyca. Jednak według niektórych naukowców takich kolizji może być kilka.
Czy ciało skondensowane z chmury gorącego gazu może mieć gęstą atmosferę? Wydawałoby się, że woda i inne „substancje lotne”, jak je nazywa się ze względu na ich niską temperaturę topnienia, powinny całkowicie rozproszyć się w przestrzeni kosmicznej. Ale intuicja znów nas zawodzi.
Analiza gleby księżycowej pokazuje, że magma księżycowa pierwotnie zawierała 750 części wody na milion, co jest porównywalne z wieloma ziemskimi skałami wulkanicznymi. Nawiasem mówiąc, przed Wielkim Zderzeniem Ziemia, według najbardziej konserwatywnych szacunków, zawierała ponad sto razy więcej „lotnych substancji” niż obecnie. Jednak wewnątrz naszej planety wciąż znajduje się mnóstwo wody.
Czy zatem Księżyc mógł mieć w przeszłości gęstą atmosferę, utworzoną podobnie jak Ziemia podczas odgazowania lawy wulkanicznej? Nowe badania pokazują, że tak.
Zespół naukowy kierowany przez Debrę Needham z NASA obliczył ilość gazów, które zostały uwolnione podczas formowania się Morza Przejrzystości i Morza Deszczu. Te ciemne obszary na powierzchni Księżyca rzeczywiście można nazwać morzami, tyle że są wypełnione nie wodą, ale zastygłą magmą, która wybuchła odpowiednio 3,8 i 3,5 miliarda lat temu.
Naukowcy oparli się na wynikach poprzedników, którzy obliczyli strukturę warstw bazaltu w morzach księżycowych. W tym przypadku wykorzystano dane z aparatu LOLA, który za pomocą lasera sporządził trójwymiarowe mapy rzeźby Księżyca, sondy GRAIL, która przeprowadziła precyzyjne pomiary grawitacji Księżyca, oraz innego statku kosmicznego.
Wykorzystując wszystkie te dane, ustalono, ile gorącej lawy wylało się na powierzchnię Księżyca w różnych okresach czasu. Pozostało wziąć pod uwagę ilość gazów, które można z niego uwolnić. Kwestię tę badano już także w badaniach próbek uzyskanych przez załogi 15. i 17. Apollosa.
Zespół Needhama zebrał te dane i odkrył, jak szybko oddech lawy przedostaje się do księżycowej atmosfery. Następnie badacze obliczyli, jak zmieniała się jego gęstość, biorąc pod uwagę grawitację satelity Ziemi.
Obliczenia naukowców wskazują, że gazy zostały uwolnione szybciej, niż mały Księżyc utracił je w przestrzeni międzyplanetarnej. Szczytowa gęstość atmosfery minęła 3,5 miliarda lat temu. W tamtym czasie ciśnienie atmosferyczne na powierzchni Selene było 1,5 razy wyższe niż obecnie na Marsie. Powłoka gazowa stopniowo się rozproszyła, ale osiągnięcie obecnego opłakanego stanu zajęło 70 milionów lat. Jak zauważają autorzy, ich badania zmuszają nas do radykalnego ponownego rozważenia poglądu na Księżyc jako zasadniczo pozbawione powietrza ciało niebieskie.
Szczegóły badania opisano w artykule naukowym zaakceptowanym do publikacji w czasopiśmie Earth and Planetary Science Letters.
Wyniki autorów mają także znaczenie praktyczne. Sugerują, że na biegunach Księżyca znajdują się duże rezerwy lodu wodnego. W końcu jednym z głównych składników gazów wulkanicznych jest woda (z której, nawiasem mówiąc, powstały ziemskie oceany). W złożach wulkanicznych naszego satelity znajduje się także woda, jednak jej zawartość jest na tyle mała, że wydobycie raczej nie będzie opłacalne dla przyszłych kolonistów. Kolejną rzeczą jest lód w kraterach. Wiadomo na pewno, że tam jest, jednak brak jest wiarygodnych danych odnośnie jej ilości. Praca Needhama i współpracowników napawa optymizmem, być może na tyle, że osadnicy mogą polegać na zasobach wodnych Księżyca.
Nawiasem mówiąc, na powierzchni Selene znajduje się bardziej egzotyczne źródło wody - dosłownie jest tam tworzone przez Słońce. Niedawno na Księżycu odkryto najstarszy ziemski tlen. Prawdopodobnie urocza dama nocy ma dla nas jeszcze wiele odkryć.
Księżyc jest naturalnym satelitą Ziemi i podczas jego obserwacji pojawia się wiele pytań zarówno dla astronomów, jak i zwykłych ludzi. A jedno z najciekawszych brzmi: czy Księżyc ma atmosferę?
Wszakże jeśli istnieje, to znaczy, że na tym kosmicznym ciele możliwe jest życie, przynajmniej to najbardziej prymitywne. Postaramy się odpowiedzieć na to pytanie możliwie wyczerpująco i rzetelnie, korzystając z najnowszych hipotez naukowych.
Czy Księżyc ma atmosferę?
Większość ludzi, którzy się nad tym zastanowią, dość szybko znajdzie odpowiedź. Oczywiście Księżyc nie ma atmosfery. Jednak w rzeczywistości tak nie jest. Na naturalnym satelicie Ziemi nadal znajduje się powłoka gazowa. Ale jaką ma gęstość, jakie gazy wchodzą w skład księżycowego „powietrza” - to zupełnie inne pytania, na które udzielenie odpowiedzi będzie szczególnie interesujące i ważne.
Jak gęsty jest?
Niestety atmosfera Księżyca jest bardzo rzadka. Ponadto wskaźnik gęstości różni się znacznie w zależności od pory dnia. Na przykład w nocy na centymetr sześcienny atmosfery księżycowej przypada około 100 000 cząsteczek gazu. W ciągu dnia liczba ta zmienia się znacznie - dziesięć razy. Ze względu na to, że powierzchnia Księżyca jest bardzo gorąca, gęstość atmosfery spada do 10 tysięcy cząsteczek.
Niektórym ta liczba może imponować. Niestety, nawet dla najbardziej bezpretensjonalnych stworzeń z Ziemi takie stężenie powietrza będzie śmiertelne. Przecież na naszej planecie gęstość wynosi 27 x 10 do potęgi osiemnastej, czyli 27 kwintylionów cząsteczek.
Jeśli zbierzesz cały gaz na Księżycu i zważysz go, otrzymasz zaskakująco małą liczbę - zaledwie 25 ton. Dlatego też będąc na Księżycu bez specjalnego wyposażenia, ani jedna żywa istota nie będzie w stanie przetrwać przez długi czas - w najlepszym przypadku będzie to trwało kilka sekund.
Jakie gazy występują w atmosferze
Teraz, gdy ustaliliśmy, że Księżyc ma atmosferę, aczkolwiek bardzo, bardzo rzadką, możemy przejść do kolejnego, nie mniej ważnego pytania: jakie gazy wchodzą w skład jego składu?
Głównymi składnikami atmosfery są wodór, argon, hel i neon. Próbki po raz pierwszy pobrała ekspedycja w ramach projektu Apollo. Wtedy odkryto, że atmosfera zawiera hel i argon. Znacznie później, korzystając ze specjalnego sprzętu, astronomowie obserwujący Księżyc z Ziemi byli w stanie ustalić, że zawiera on także wodór, potas i sód.
Powstaje całkowicie logiczne pytanie: jeśli atmosfera Księżyca składa się z tych gazów, to skąd się wzięły? Na Ziemi wszystko jest proste - liczne organizmy, od organizmów jednokomórkowych po ludzi, przekształcają niektóre gazy w inne 24 godziny na dobę.
Ale skąd wzięła się atmosfera Księżyca, skoro nie ma tam i nigdy nie było żywych organizmów? W rzeczywistości gazy mogą tworzyć się z różnych powodów.
Przede wszystkim różne substancje przyniosły liczne meteoryty, a także wiatr słoneczny. Mimo to na Księżyc spada znacznie większa liczba meteorytów niż na Ziemię – ponownie z powodu praktycznie nieobecnego atmosfery. Oprócz gazu mogliby nawet doprowadzić wodę do naszego satelity! Mając większą gęstość niż gaz, nie odparowywał, ale po prostu gromadził się w kraterach. Dlatego dziś naukowcy wkładają wiele wysiłku w znalezienie nawet niewielkich złóż - to może być prawdziwy przełom.
Jak wpływa cienka atmosfera
Teraz, gdy już ustaliliśmy, jaka jest atmosfera na Księżycu, możemy przyjrzeć się bliżej pytaniu, jaki ma ona wpływ na najbliższe nam ciało kosmiczne. Jednak trafniej byłoby przyznać, że na Księżyc nie ma to praktycznie żadnego wpływu. Ale do czego to prowadzi?
Zacznijmy od tego, że nasz satelita jest całkowicie pozbawiony ochrony przed promieniowaniem słonecznym. W rezultacie „chodząc” po jego powierzchni bez specjalnego, dość mocnego i nieporęcznego sprzętu ochronnego, całkiem możliwe jest narażenie na promieniowanie radioaktywne w ciągu kilku minut.
Satelita jest także bezbronny wobec meteorytów. Większość z nich, wchodząc w atmosferę ziemską, spala się prawie całkowicie w wyniku tarcia z powietrzem. Co roku na planetę spada około 60 000 kilogramów kosmicznego pyłu – wszystkie to meteoryty różnej wielkości. Spadają na Księżyc w swojej pierwotnej formie, ponieważ jego atmosfera jest zbyt rozrzedzona.
Wreszcie dzienne zmiany temperatury są po prostu ogromne. Na przykład na równiku w ciągu dnia gleba może nagrzać się do +110 stopni Celsjusza, a w nocy może ostygnąć do -150 stopni. Na Ziemi tak się nie dzieje, gdyż gęsta atmosfera pełni rolę swoistego „koca”, uniemożliwiając dotarcie części promieni słonecznych do powierzchni planety, a także zapobiegając parowaniu ciepła w nocy.
Czy zawsze tak było?
Jak widać, atmosfera Księżyca to raczej ponury widok. Ale czy zawsze taka była? Zaledwie kilka lat temu eksperci doszli do szokującego wniosku – okazuje się, że nie!
Około 3,5 miliarda lat temu, kiedy nasz satelita dopiero się formował, w głębinach zachodziły gwałtowne procesy - erupcje wulkanów, uskoki, wybuchy magmy. Procesory te wyemitowały do atmosfery duże ilości tlenku siarki, dwutlenku węgla, a nawet wody! Gęstość „powietrza” była tutaj trzykrotnie większa niż obserwowana dzisiaj na Marsie. Niestety, słaba grawitacja Księżyca nie była w stanie utrzymać tych gazów - stopniowo wyparowywały, aż satelita stał się taki, jak możemy go zobaczyć w naszych czasach.
Wniosek
Nasz artykuł dobiega końca. Rozważaliśmy w nim szereg ważnych pytań: czy na Księżycu istnieje atmosfera, jak się pojawiła, jaka jest jej gęstość, z jakich gazów się składa. Mamy nadzieję, że zapamiętasz te przydatne fakty i staniesz się jeszcze bardziej interesującym i erudycyjnym rozmówcą.
Księżyc zasługuje na szczególną uwagę, ponieważ jest satelitą Ziemi, najlepiej zbadanym najbliższym nam ciałem niebieskim, pierwszym obiektem kosmicznym, na którym wylądował człowiek.
Od czasu, gdy radziecka automatyczna stacja międzyplanetarna (AIS) przeleciała wokół Księżyca i 7 października 1959 roku sfotografowała jego niewidoczną stronę, wiele AMS najróżniejszych konstrukcji i w różnych celach zostało wysłanych w stronę Księżyca, stając się jego sztucznymi satelitami lub wylądowali na powierzchni Księżyca z załogą lub bez niej, wrócili na Ziemię z bogatą kolekcją gleby księżycowej, ze zdjęciami jej powierzchni uzyskanymi albo z pojazdu latającego, albo z pojazdu lądującego. Za pomocą wszystkich urządzeń, stopniowo udoskonalając metodologię, uzyskiwali coraz więcej informacji o cechach fizycznych Księżyca, częściowo pokrywając się ze starymi wynikami, częściowo je korygując.
Ten pierwszy okres badań Księżyca drogą kosmiczną zakończył się w 1972 r. lotem załogowego statku kosmicznego Apollo 17 (USA) i w 1976 r. lotem statku kosmicznego Łuna 24 (ZSRR). Urządzenia wróciły na Ziemię z nowymi próbkami skał pokrywających powierzchnię Księżyca. Jednocześnie całkowita masa zebranego materiału nie jest tak istotna, gdyż dzięki nowoczesnemu rozwojowi metod analiz geologicznych i mineralogicznych, w tym określania wieku badanych skał, wystarczy, że próbki będą miały ułamek wielkości milimetra.
ATMOSFERA KSIĘŻYCA
Księżyc był wielokrotnie wymieniany jako przykład ciała niebieskiego pozbawionego atmosfery. Wynika to wyraźnie z chwilowego zakrycia gwiazd przez Księżyc (patrz KPA 465), jednak stwierdzenie to nie jest absolutne: podobnie jak w przypadku Merkurego, na Księżycu można utrzymać bardzo rozrzedzoną atmosferę dzięki uwalnianiu gazów z powierzchni skały, gdy są podgrzewane przez promieniowanie słoneczne, gdy są „bombardowane” przez meteoryty i ciałka pochodzące ze Słońca.
Górną granicę gęstości atmosfery księżycowej można ustalić na podstawie obserwacji polaryzacji na terminatorze, zwłaszcza na krawędzi rogów księżycowych, gdzie grubość hipotetycznej atmosfery penetrowanej przez linię wzroku jest największa. W kwadraturach, czyli w okolicach pierwszej i ostatniej ćwiartki, polaryzacja rogów powinna być pełna [wzór (33.32)]. A proste rozproszenie światła o zmierzchu powinno spowodować wydłużenie rogów. Nie zaobserwowano ani wydłużenia rogów, ani nawet niewielkiej polaryzacji w ich sąsiedztwie, co prowadzi do oszacowania gęstości atmosfery księżycowej nie większej niż gęstość atmosfery ziemskiej na poziomie morza, czyli nie większej niż 1010 cząsteczek na 1 cm3.
Takie wyniki obserwacji naziemnych są mocno przeszacowane. Instrumenty, które od dawna pracowały na Księżycu, odkryły formalne oznaki atmosfery, ale są to tylko atomy i jony w pobliżu samej powierzchni Księżyca w najmniej znaczącym stężeniu (cząstki na sekundę przez 1 cm2 powierzchni detektora) . Na to samo wskazuje niewielka jasność tła tworzonego przez atomy wodoru podczas rozpraszania rezonansowego w linii (w 1 cm3 jest ich tylko 50). W bardzo małych ilościach znaleziono także ślady izotopu powstałego podczas rozpadu substancji radioaktywnej i atomów helu (w nocy). Ten ostatni, podobnie jak wodór, pochodzi oczywiście z wiatru słonecznego.
W rzeczywistości gazy na Księżycu zaobserwowano również spektroskopowo podczas fotografowania widma księżycowego cyrku Alphonse w dniach 2-3 listopada 1958 r. (Kozyrev, Yezersky). Na spektrogramie, w pasie odpowiadającym widmu centralnego wzgórza Alphonse, wyraźnie widoczne są pasma emisyjne w wyniku luminescencji cząsteczek gazu pod wpływem promieniowania słonecznego. Zjawisko zaobserwowano tylko raz i najwyraźniej było powiązane z procesami przypominającymi wulkanizm lub z ruchami tektonicznymi na powierzchni Księżyca, które spowodowały uwolnienie uwięzionych wcześniej gazów. Składu uwolnionych gazów nie można dokładnie określić, z wyjątkiem węgla. Oczywiście taki gaz nie może długo pozostawać na powierzchni Księżyca – prędkość ucieczki na Księżycu wynosi zaledwie 2,38 km/s. Jednak poszukiwania znacznie cięższego gazu, takiego jak dwutlenek siarki, pomimo wszelkich starań, zakończyły się niepowodzeniem. Nie wykryto również ozonu
> > > Atmosfera Księżyca
Czy na Księżycu jest silna atmosfera? NIE. Dlatego wciąż istnieje podejrzenie, że misja Apollo mogła być sfałszowana (flaga nie mogła powiewać, bo nie było wiatru). Ale jest tam bardzo cienka warstwa gazu, co fachowo nazywa się atmosferę Księżyca.
W tej warstwie gazy są tak rozpowszechnione, że praktycznie się nie zderzają. Przypominają mikroskopijne kule armatnie, poruszające się po zakrzywionych ścieżkach i odbijające się od powierzchni. Jeśli weźmiemy to objętościowo, wówczas na cm 3 atmosfery przypada 100 cząsteczek (na poziomie morza na Ziemi na cm 3 przypada 100 miliardów miliardów cząsteczek). Całkowita masa gazów wynosi 25 000 kg.
W atmosferze Księżyca odkryto kilka pierwiastków. Sonda Lunar Reconnaissance Orbiter niedawno natrafiła na hel. Astronauci Apollo pozostawili na powierzchni detektory, które wykryli: argon-40, metan, hel-4, azot, dwutlenek węgla i tlenek węgla. Spektrometry naziemne odkryły także sód i potas, a orbiter Lunar Prospector odkrył radioaktywne izotopy radonu i polonu.
Pojawienie się atmosfery na Księżycu wynika z procesu odgazowania. Jest to uwalnianie gazów z przestrzeni kosmicznej w wyniku rozpadu radioaktywnego. Może się to zdarzyć również podczas trzęsienia ziemi. Po uwolnieniu lekkie gazy są usuwane w przestrzeń kosmiczną.
Ponadto z gleby uwalniane są gazy pod wpływem ciągłego działania światła słonecznego i wiatru, a także spadających na powierzchnię mikrometeorytów. Nazywa się to opryskiwaniem. Takie gazy mogą uciekać w przestrzeń kosmiczną lub przemieszczać się wzdłuż księżycowej gleby. Rozpylanie może wyjaśniać gromadzenie się lodu w kraterach. Komety mogły pozostawić na satelicie cząsteczki wody, które zebrały się w kraterach i utworzyły grubą warstwę lodu.
światło księżyca
Promienie ultrafioletowe słońca wpływają na uwolnione gazy, powodując wypychanie elektronów. Otrzymują ładunek elektryczny, który wysyła cząstki wysoko w niebo. W nocy zachodzi proces odwrotny, podczas którego elektrony odkładają się na glebie.
Ta zakurzona fontanna funkcjonuje na granicy dnia i nocy, tworząc blask Księżycowego Horyzontu. Astronauci opisali pył księżycowy jako przypominający lepki piasek. Staje się to zagrożeniem dla sprzętu. Kiedy zespół wrócił na Ziemię, ich skafandry kosmiczne były zniszczone. Dlatego przed wysłaniem nowych misji załogowych będziemy musieli dowiedzieć się jak najwięcej o procesach księżycowych. Tymczasem wiadomo, jak wygląda atmosfera księżycowa.