Hvorfor månens atmosfære er 100 billioner gange tyndere end jordens - konsekvenser for månelivet

Det er indlysende, at du ikke kan trække vejret på Månen; virkeligheden er endnu mere slående. Månens exosfære - dens meget tynde atmosfære - er omkring 100 billioner gange lettere end Jordens, hvilket i det væsentlige gør det til et vakuum. Denne ekstreme sjældenhed betyder, at neutrale gasmolekyler sjældent kolliderer med hinanden; i stedet fejer solvindpartikler dem normalt væk ud i rummet.

Ekstreme forskelle i tæthed

Billeder:Narvikk/Getty Images

Månens exosfære indeholder kun omkring 100 molekyler pr. kubikcentimeter - næsten ikke til at skelne fra det tomme rum. I alt er dens masse beskedne 55.000 pund, der kan sammenlignes med en fuld dumper. Til sammenhæng har Jordens exosfære den samme tæthed, men sidder over fire langt tykkere lag:troposfæren, stratosfæren, mesosfæren og termosfæren. Troposfæren, hvor vi bor, rummer omkring 100 milliarder molekyler pr. kubikcentimeter ved havoverfladen. Således opvejer en mikroskopisk skive af Jordens overfladeluft Månens hele exosfære.

Jordens exosfære begynder ~440 miles over overfladen og strækker sig til ~6.200 miles, ud over den internationale rumstations 250 miles bane. I modsætning hertil starter og slutter Månens exosfære ved overfladen, hvilket efterlader ISS at rejse gennem en langt tættere atmosfære.

En kemisk sammensætning, du ikke ønsker at indånde

Billeder:Artsiom P/Shutterstock

Begge planetariske atmosfærer deler fælles gasser - nitrogen, oxygen, argon, kuldioxid - men deres proportioner varierer dramatisk. NASAs Moon Fact Sheet viser helium-4 og neon som de mest udbredte månegasser med koncentrationer på henholdsvis 40.000 og 35.000 partikler pr. kubikcentimeter. Argon-40 og argon-36 følger ved 30.000 og 2.000 partikler. Spormængder af brint, kulilte og endda radioaktive isotoper som polonium og radon er blevet påvist af Apollo-æraens spektrometre. Disse sporgasser er alt for sparsomme til at give åndbar luft.

Hvorfor er Månens atmosfære så svag

Billeder:NASA / Pat Rawlings / Wikimedia Commons

Månens lavere tyngdekraft - omkring en sjettedel af Jordens - spiller en rolle, men fraværet af en væsentlig magnetosfære er den afgørende faktor. Jordens flydende jernkerne genererer et robust magnetfelt, der afbøjer solvinden og beskytter både liv og atmosfæren mod erosion. Månen mangler et sådant skjold, hvilket tillader ladede partikler at fjerne dens spinkle exosfære. Denne proces afspejler det, der fjerner Mars for dens tynde atmosfære, som trods en tyngdekraft kun en tredjedel af Jordens rummer mindre end 1 % af Jordens atmosfæriske masse.

Som følge heraf er det upraktisk at høste åndbar luft fra Månens exosfære, og fraværet af magnetisk beskyttelse gør eventuelle resterende gasser sårbare over for vedvarende solvinderosion. Disse forhold understreger, hvorfor Månens atmosfære er et fjendtligt miljø for menneskelig beboelse.