Атмосфера луны: Есть ли атмосфера на Луне – Статьи на сайте Четыре глаза

Ученые: орбита Луны пролегает в атмосфере Земли

Орбита Луны пролегает в земной атмосфере, выяснила международная группа ученых. Указывающие на это данные были получены еще в 1990-х годах, однако проанализированы только сейчас.

Орбита Луны пролегает в земной атмосфере, выяснила международная группа ученых из Института космических исследований РАН, Французского национального центра научных исследований и Финского метеорологического института. Исследование было опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Условной границей между атмосферой Земли и космосом считается линия Кармана, пролегающая на высоте 100 км над уровнем моря. Фактически же атмосфера Земли продолжается и за линией Кармана. Внешняя часть земной атмосферы, экзосфера, простирается до высоты 10 тыс. км и более, на такой высоте атмосфера состоит в основном из атомов водорода, способных покидать атмосферу.

Протяженную экзосферу Земли называют геокороной. Ранее считалось, что ее верхний предел составляет около 200 тыс. км, где давление солнечного излучения оказывается сильнее гравитации Земли.

Однако, проанализировав данные, полученные космическим аппаратом для наблюдения за Солнцем SOHO, ученые установили — геокорона простирается на 630 тыс. км. А, значит, атмосфера Земли распространяется на Луну — она находится в 384 тыс. км от Земли.

«Луна движется в атмосфере Земли», — говорит физик Игорь Балюкин.

Доказывающие это данные были получены еще в 1996-1998 годах. Однако проанализированы они были только сейчас. На SOHO установлен измеритель анизотропии (различий свойств среды) солнечного ветра SWAN, замеряющий дальнее ультрафиолетовое излучение атомов водорода — Лайман-альфа фотонов. С Земли из обнаружить невозможно — их поглощают внутренние слои атмосферы. Поэтому нужны инструменты, способные искать их в космосе.

Солнечное излучение «сжимает» геокорону до высоты примерно в 60 тыс. км, на этом уровне плотность атомов водорода составляет около 70 атомов на куб. см.

Однако там, куда свет не попадает, геокорона «расправляется» до 630 тыс. км.

Исследователи сравнивают такую форму геокороны с кометным хвостом.

Хотя атомы водорода способны рассеивать ультрафиолетовое излучение, их количество в геокороне слишком мало, чтобы защитить космонавтов. Так что важного значения для освоения космоса понимание ее пределов не несет. Тем не менее, в будущем ученым, вероятно, придется учитывать новые данные при изучении космоса.

«При работе с космическими телескопами, где для изучения химического состава звезд и галактик используется ультрафиолетовая длина волны, нужно будет принять это во внимание», — отмечает астроном Жан-Лу Берто.

Ранее британские и американские астробиологи предположили, что на Луне вскоре после ее образования и затем во время пика вулканической активности на ней, 4 и 3,5 млрд лет назад соответственно, существовали условия для зарождения жизни.

По расчетам исследователей, в это время на Луне происходили выбросы сильно нагретых летучих газов и водяного пара. Такие выбросы могли привести к образованию кратеров с жидкой водой и формированию плотной атмосферы. Такие условия могли сохраняться на протяжении миллионов лет.

В 2009-2010 годах было установлено, что на Луне есть залежи сотен миллионов тонн льда. Кроме того, были получены доказательства существования большого количества воды в лунной мантии. И эта вода появилась там, по всей видимости, на самых ранних этапах формирования Луны.

Также на молодой Луне вполне могло существовать магнитное поле, защищающее возможные формы жизни от смертоносных солнечных ветров.

Жизнь на Луне могла зародиться таким же образом, как и на Земле, но более вероятно, что ее мог занести метеорит, считают исследователи.

Авторы работы не настаивают, что жизнь на Луне действительно существовала. Но они допускают существование подходящих для этого условий.

Кроме того, ранее астронавтам и роверы не находили никаких доказательств существования жизни на Луне, и даже если на ней присутствовала какая-либо органика, доказательств этому пока что нет.

Для будущих миссий на Луне необходимо знать, в каком количестве там присутствуют запасы воды. Кроме того, если на Луне нет больших запасов воды, это согласуется с теорией ее образования вследствие столкновения молодой Земли с гипотетическим объектом размером с Марс. Зародыш Луны был очень горячим магматическим шаром и наиболее летучие соединения, включая воду, быстро испарились с его поверхности.

Атмосфера Луны. Все что нужно знать

Многие люди убеждены, у Луны нет атмосферы. Они думают, что на Луне царит космический вакуум. Но это на самом деле не так. На самом деле у нашего единственного спутника есть атмосфера. Так вот почему американские флаги колышутся на ветру! 🤔(Шутка).

Атмосфера Луны

Луна имеет крайне разреженную по сравнению с земной атмосферу. И дышать ей небезопасно. Потому что можно задохнуться😊. Тем не менее она существует. И ее характеристики были измерены с помощью приборов, доставленных на Луну астронавтами миссии Аполлон. А так же с помощью спутников, которые работали на лунной орбите в последующие годы.

Атмосфера Луны тоньше, чем самая тонкая бумага. На Земле, на уровне моря, воздух, которым мы дышим, содержит около 100 миллиардов миллиардов молекул в одном кубическом сантиметре. Кажется, что это невероятно большое число! И все же мы не видим воздух. Потому что молекулы газов, которые его составляют, имеют очень маленькие размеры.

В одном кубическом сантиметре лунной атмосферы всего-навсего около миллиона молекул. Это практически ничто, если сравнивать с плотностью атмосферы Земли. Тем не менее атмосфера Луны вполне реальна. И типична для тонких атмосфер, встречающихся на других телах Солнечной системы.

Состав атмосферы Луны похож на состав атмосферы Земли. В ней содержится азот, гелий, аргон, неона, аммиак, метан и углекислый газ. Эти газы были обнаружены в образцах, взятых с помощью прибора LACE. Который использовался в ходе последней пока миссии НАСА на Луну – Аполлон 17.

Также в атмосфере Луны были обнаружены натрий и калий. Интересно, что эти химические вещества не встречаются в атмосферах Земли, Марса и Венеры. Эти элементы были обнаружены астрономами, изучающими Луну с помощью специальных телескопов.

Откуда у Луны атмосфера?

Откуда же взялась атмосфера Луны? Какую природу она имеет? По большей части ее газы образуются в результате взаимодействия между Луной и Солнцем. Солнечный ветер состоит из заряженных частиц. И бомбардировка поверхности Луны этими электрически взаимодействующими ветрами провоцирует выделение из лунной поверхности различных химических элементов. А тепла и света от Солнца достаточно, чтобы стимулировать дальнейшие химические реакции. Это добавляет еще больше содержимого в атмосферу Луны. Создание атмосферы Луны – это непрерывный процесс. Это очевидно. Поскольку составляющие ее молекулы в конечном итоге улетают в космос.

Выброс газов из-под поверхности – еще один вероятный источник поддержания лунной атмосферы. Подобные явления происходят в результате сейсмической активности.

Лунотрясения могут быть вызваны различными событиями – воздействием крупных метеоритов, обвалом стенок кратеров, резкими изменениями температуры поверхности, приливным (гравитационным) притяжением Земли. И происходят довольно регулярно. Сейсмические измерительные приборы, оставленные на Луне Аполлоном-17, зафиксировали 12 000 лунотрясений в период с 1972 по 1977 год.

Если все атмосферные газы Луны сжать, они будут весить всего 25 000 кг. Это необычайно мало для спутника диаметром около 3500 километров.

И не только на Луне

Атмосферы подобного типа можно найти на Меркурии. Они есть на некоторых крупных астероидах. А так же на некоторых из спутников Сатурна и Юпитера. Тела, которые являются достаточно плотными и достаточно большими, чтобы превысить определенный гравитационный порог, способны удерживать слабые атмосферы. При условии, конечно, что там существуют источники атмосферных газов. Которые, собственно, и создают эти атмосферы.

В дополнение к содержащимся в ней газам атмосфера Луны регулярно загрязняется гигантскими пылевыми облаками, поднимающимися с поверхности. За это явление ответственны ультрафиолетовые лучи солнечного света. Пыльные облака могут подниматься довольно высоко из-за низкой гравитации. Эта атмосферная пыль порождает явление, известное как свечение лунного горизонта. Его можно наблюдать тогда, когда Солнце находится на горизонте Луны. Пыль поднимается в течение лунного дня. А затем, ночью, оседает обратно на поверхность Луны. И так происходит ежедневно.

Эта пыль оказалась настоящей проблемой для астронавтов Аполлона. Лунная пыль – очень мелкая и липкая субстанция. Ее воздействие привело к значительному износу материалов, использованных при изготовлении космических скафандров астронавтов Аполлонов. Эта пыль также способна портить и засорять чувствительное оборудование. И может стать настоящей головной болью для будущих поселений на Луне. Если таковые вообще когда-нибудь будут построены.

Атмосфера Луны – не единственная интересная вещь, найденная на этом замечательном спутнике. На его полюсах также имеются значительные запасы льда. Объемы которых, по последним оценкам, могут превышать 600 миллионов тонн. Молекулы воды были обнаружены и в других широтах. В лунной пыли. Это свидетельствует о перемещении воды из полярных регионов в более низкие широты в результате циркуляции атмосферы.

Эта вода может быть использована будущими колониями Луны или научными станциями. Которые смогут добывать из нее кислород для дыхания.

Заметили ошибку?

Это нужно срочно исправить! Выделите нужный текст и нажмите CTRL + ENTER на клавиатуре. Спасибо за помощь!

Атмосфера Луны | Космос

На Луне нет воздуха для дыхания, нет бризов, чтобы развевались флаги, установленные там астронавтами Аполлона. Однако на лунной поверхности есть очень и очень тонкий слой газов, который можно почти назвать атмосферой. Технически это считается экзосферой.

В экзосфере газы настолько рассредоточены, что редко сталкиваются друг с другом. Они скорее похожи на микроскопические пушечные ядра, беспрепятственно летящие по искривленным баллистическим траекториям и отскакивающие от лунной поверхности. В атмосфере Луны всего 100 молекул на кубический сантиметр. Для сравнения, в атмосфере Земли на уровне моря содержится около 100 миллиардов миллиардов молекул на кубический сантиметр. Общая масса этих лунных газов составляет около 55 000 фунтов (25 000 кг), что примерно равно весу загруженного самосвала. Каждую ночь низкие температуры означают, что атмосфера падает на землю, а в последующие дни ее поднимает солнечный ветер.

Тонкий яркий полумесяц, известный как Сияние Лунного Горизонта (LHG), несколько раз был замечен во время миссий Аполлона. Этот снимок был сделан космическим кораблем «Клементина», когда солнце было за луной. Белая область на краю Луны — это LHG, а яркая точка вверху — планета Венера. (Изображение предоставлено НАСА)

«Это совсем не похоже на атмосферу, о которой мы могли бы подумать», — заявил Энтони Колапрет из Исследовательского центра Эймса НАСА в Моффетт-Филд, Калифорния.

В лунной атмосфере обнаружено несколько элементов. Детекторы, оставленные астронавтами Аполлона, обнаружили аргон-40, гелий-4, кислород, метан, азот, окись углерода и двуокись углерода. Наземные спектрометры обнаружили натрий и калий, а орбитальный аппарат Lunar Prospector обнаружил радиоактивные изотопы радона и полония. Недавно ученые даже обнаружили, что на лунной поверхности могут выживать молекулы воды толщиной менее микрометра.

В 2012 году лунный разведывательный орбитальный аппарат обнаружил гелий.

«Теперь возникает вопрос, возникает ли гелий изнутри Луны — например, из-за радиоактивного распада в горных породах — или из внешнего источника, такого как солнечный ветер?» Об этом говорится в заявлении главного исследователя прибора LRO LAMP и научного сотрудника Юго-западного научно-исследовательского института в Колорадо Алан Стерн.

Одним из источников образования лунной атмосферы является дегазация, выброс газов из недр Луны, обычно в результате радиоактивного распада. Выделение газа также может происходить во время лунотрясений. После выброса более легкие газы почти сразу улетучиваются в космос. Дегазация пополняет разреженную атмосферу.

Воздействие солнечного света, солнечного ветра и микрометеоритов, падающих на поверхность Луны, также может привести к выделению газов, захороненных в лунном грунте — процесс, называемый распылением. Эти газы либо улетают в космос, либо отскакивают от лунной поверхности. Распыление может объяснить, как водяной лед собирается в лунных кратерах. Кометы, попавшие на Луну, могли оставить на поверхности некоторое количество молекул воды. Некоторые из молекул затем накапливались в темных полярных кратерах, образуя пласты твердого льда, которые некоторые ученые и инженеры обсуждали для будущих исследователей.

Пыль и атмосфера могут иметь серьезные последствия для астронавтов, планирующих отправиться на Луну. Лунная пыль полностью изнашивала скафандры Аполлона. Понимание материала, плавающего в лунной атмосфере, должно помочь программам космических исследований разработать новое поколение скафандров и лунного оборудования.

Ультрафиолетовый солнечный свет влияет на высвобождаемые газы, выбрасывая электроны, что придает им электрический заряд, который может заставить частицы левитировать более чем на милю в небо. Ночью происходит обратное. Атомы получают электроны от солнечного ветра и снова оседают у поверхности.

Этот парящий фонтан лунной пыли движется вдоль границы между днем ​​и ночью, создавая свечение, подобное земным закатам. Известное как свечение лунного горизонта, его несколько раз наблюдали во время миссий Аполлона.

«Это то, чего мы не видим нигде на Земле, и это то, что имеет прямое отношение к исследованию космоса, потому что, если вы понимаете, как ведет себя пыль и как она заряжается, вы можете подготовиться к исследованию Луны», — лунный ученый Денис Ришар, из Исследовательской лаборатории Эймса НАСА, сообщил Space.com. «Представьте, что если пыль заряжена очень, очень сильно, у вас могут возникнуть проблемы с космическим оборудованием, оно может стереть ваше оборудование, потому что оно абразивное».

Астронавты Аполлона описали лунную пыль как песчаную, абразивную и липкую. Это может нанести ущерб оборудованию и компьютерам. Луноходы были покрыты им, и их скафандры были почти изношены, когда они вернулись на Землю. О лунной пыли нужно будет узнать гораздо больше, прежде чем НАСА вернет астронавтов на Луну.

Дополнительный отчет Нолы Тейлор Редд, автора SPACE.com

Узнайте больше о Луне:

  • Насколько велика Луна?
  • Как образовалась Луна?
  • Из чего сделана Луна?
  • Какая температура на Луне?
  • Как далеко Луна?

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Тим Шарп — справочный редактор Space.com. Он публикует статьи, объясняющие научные концепции, описывающие природные явления и определяющие технические термины. Ранее он был редактором по технологиям в The New York Times и онлайн-редактором в Des Moines Register. Он также был редактором копий в нескольких газетах. До прихода в Purch Тим был редактором отдела развития Hazelden Foundation. Имеет степень журналиста Канзасского университета. Следите за Тимом в Google+ и @therealtimsharp

Новое исследование НАСА показывает, что у Луны когда-то была атмосфера