Атмосфера Луны представляет собой очень разреженный слой газов, окружающих Луну . Для большинства практических целей Луна считается окруженной вакуумом . Повышенное присутствие атомных и молекулярных частиц в ее окрестностях по сравнению с межпланетной средой , называемой « лунной атмосферой » для научных целей, пренебрежимо 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 ), изменяясь в течение дня, и в общей массе менее 10 метрических тонн. [5] [6] В противном случае Луна считается не имеющей атмосферы, поскольку она не может поглощать измеримые количества радиации, не выглядит слоистой или самоциркулирующей и требует постоянного пополнения из-за высокой скорости, с которой ее газы теряются в космосе.
Роджер Жозеф Боскович был первым современным астрономом, который в своем труде «De lunae atmosphaera » (1753) утверждал, что у Луны нет атмосферы .
Одним из источников лунной атмосферы является дегазация : выделение газов, таких как радон и гелий, в результате радиоактивного распада внутри коры и мантии . Другим важным источником является бомбардировка лунной поверхности микрометеоритами , солнечным ветром и солнечным светом в процессе, известном как распыление . [7]
Газы могут:
Та небольшая атмосфера, что есть у Луны, состоит из некоторых необычных газов, включая натрий и калий , которые не встречаются в атмосферах Земли, Марса или Венеры . На уровне моря на Земле каждый кубический сантиметр атмосферы содержит приблизительно 1019 молекул; для сравнения, лунная атмосфера содержит менее 106 молекул в том же объеме. На Земле это считается очень хорошим вакуумом. Фактически, плотность атмосферы на поверхности Луны сопоставима с плотностью некоторых самых внешних краев атмосферы Земли, где находится орбита Международной космической станции . [8]
Элементы натрий и калий были обнаружены в атмосфере Луны с помощью наземных спектроскопических методов , тогда как изотопы радон-222 и полоний-210 были выведены из данных, полученных с помощью альфа -частичного спектрометра Lunar Prospector . [9] Аргон-40 , гелий-4 , кислород и/или метан ( CH4 ), азот ( N2 ) и /или оксид углерода ( CO ) и диоксид углерода ( CO2 )) были обнаружены детекторами in situ, размещенными астронавтами Apollo . [10]
Среднее дневное содержание элементов, присутствующих в лунной атмосфере, в атомах на кубический сантиметр, следующее:
Это дает приблизительно 80 000 атомов на кубический сантиметр, что немного больше, чем предполагаемое количество в атмосфере Меркурия . [10] Хотя это значительно превышает плотность солнечного ветра, которая обычно составляет порядка нескольких протонов на кубический сантиметр, по сравнению с атмосферой Земли это фактически вакуум.
Луна также может иметь разреженную «атмосферу» электростатически левитирующей пыли. Подробнее см. Лунный грунт .
В октябре 2017 года ученые НАСА из Центра космических полетов имени Маршалла и Института Луны и планет в Хьюстоне объявили о своем открытии, основанном на исследованиях образцов магмы Луны, полученных миссиями Аполлон , что Луна когда-то обладала относительно плотной атмосферой в течение 70 миллионов лет между 3 и 4 миллиардами лет назад. Эта атмосфера, полученная из газов, выброшенных при извержениях лунных вулканов , была в два раза толще, чем атмосфера современного Марса . Было высказано предположение, что эта древняя атмосфера могла поддерживать жизнь, хотя никаких доказательств жизни обнаружено не было. [13] Древняя лунная атмосфера в конечном итоге была унесена солнечными ветрами и рассеяна в космосе. [14]
Неон был обнаружен над ночной стороной на уровнях, сопоставимых с He, и было обнаружено, что он демонстрирует пространственное распределение неконденсирующегося газа, размещенного на поверхности.
В статье использованы материалы, находящиеся в открытом доступе, из книги « Есть ли атмосфера на Луне?» Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
