Även om det inte finns någon luft att andas på jordens naturliga satellit, är atmosfären fortfarande närvarande, även om den är mycket tunn och sällsynt. Under lång tid kunde forskarna inte förstå var det kom ifrån och varför det kvarstår. Till skillnad från jorden har månen inget magnetfält som driver bort solvinden, och månens gravitation är för svag för att hålla gaser nära ytan under långa perioder. Därför borde atmosfären, enligt fysikens alla lagar, ha flugit ut i rymden. Av detta kan vi dra slutsatsen att det finns en viss källa på satelliten som ständigt fyller på den.
Månen har en atmosfär, men den är väldigt tunn. Bildkälla: thealphacentauri.net
Innehåll
- 1 Vilken typ av atmosfär har månen
- 2 Hur uppstod atmosfären på Månen
- 3 Hur meteoriter säkerställer exosfärens stabilitet
- 4 Kan den unga månen ha en tätare atmosfär?
Vilken typ av atmosfär har månen
< p>Månen har ingen atmosfär i den vanliga förståelsen av detta ord. Men forskare har hittat en så kallad exosfär, som ligger ovanför ytan i ett tunt lager. Exosfären är ett extremt förtärt gasskal. Dess densitet är tio biljoner gånger mindre än densiteten i jordens atmosfär.
Ändå skapar exosfären också tryck vid ytan, vilket är 10 nPa. Den består huvudsakligen av väte, helium, neon och argon. Denna atmosfär har praktiskt taget ingen effekt på månen själv, det vill säga den orsakar inga processer på dess yta.
Forskare har hittat en ledtråd om ursprunget till atmosfären i månens jord. Bildkälla: dzen.ru
Hur atmosfären på månen uppstod
Vi har redan berättat att vulkaner en gång aktivt bröt ut på månen. Som ni vet åtföljs vulkanutbrott alltid av utsläpp av gaser. Men enligt nyare forskning upphörde vulkanaktiviteten på månen för cirka två miljarder år sedan. Under denna tid skulle den “vulkaniska” atmosfären ha försvunnit för länge sedan om den inte hade haft konstant «uppladdning».
Forskare fick ledtrådar om hur atmosfären faktiskt bildades och varför den är stabil 2013 tack vare NASA:s forskningsfordon LADEE. Enheten studerade månens exosfär och dess effekt på månens damm. Denna studie upptäckte två processer genom vilka exosfären kan fyllas på med flyktiga ämnen: stötavdunstning och jonförstoftning.
Nedslagsavdunstning sker när månen “bombarderas” av meteoriter. Som ett resultat av hög temperatur och högt tryck förångas många material från månens yta och själva meteoriterna. Några av dem flyger ut i rymden, men den andra delen förblir ovanför månen och fyller på atmosfären.
Månens atmosfär fylls ständigt på med flyktiga ämnen till följd av fallande meteoriter. Bildkälla: universemagazine.com
Jonförstoftning uppstår som ett resultat av solvindens växelverkan med månens yta. När laddade partiklar med hög energi träffar atomer på månens yta, «knackar de bokstavligen» dem in i exosfären. Men tills nyligen var det oklart vilken av dessa processer som är dominerande.
Hur meteoriter säkerställer exosfärens stabilitet
I en nyligen genomförd studie använde teamet prover av månjord, där de isolerade två grundämnen – kalium och rubidium. Båda är flyktiga och kan förångas av meteoritnedslag och solvind. Syftet med studien var att bestämma förhållandet mellan olika isotoper av kalium och rubidium i månens jord.
Kom ihåg att en isotop är en variation av ett element som har ett annat antal neutroner i sin atomkärna. Isotoper med fler neutroner är tyngre än de med färre. Lätta isotoper är mer benägna att stanna kvar i månatmosfären än tunga isotoper som faller tillbaka till ytan.
Solvinden förser Månen med endast 30 % av sin atmosfär. Bildkälla: new.ras.ru
Impaktavdunstning och jonförstoftning har olika effektivitet när det gäller att frigöra isotoper i månatmosfären. Baserat på modellering fann forskare att jonförstoftning släpper ut lätta isotoper i atmosfären. Sålunda, efter att ha bestämt förhållandet mellan tunga och lätta isotoper i månens jord, upptäckte forskare att den dominerande processen är stötavdunstning. Jonavdunstning står för endast 30 % av de gaser som kommer in i atmosfären. Författarna till arbetet rapporterar detta i tidskriften Science Advances.
Enligt forskare upprätthåller nedslagsavdunstning månens atmosfär i miljarder år. Månen har funnits i cirka 4,5 miljarder år, och under hela denna tid har den kontinuerligt bombarderats av meteoriter. Tack vare detta förblev dess atmosfär alltid stabil.
Kan den unga månen ha haft en tätare atmosfär?
För mer än 4 miljarder år sedan var solsystemet mycket lugnare än det är nu. Vid något tillfälle kraschade en planet lika stor som Mars in i jorden, vilket resulterade i bildandet av en naturlig jordsatellit bara ett par timmar efter katastrofen. Samtidigt var den unga månen själv ständigt utsatt för massiva nedslag från asteroider. Detta bevisas av många kratrar på ytan.
Många kratrar på månen är bevis på hur «turbulent» det fanns ett solsystem för miljarder år sedan. Bildkälla: www.vokrugsveta.ru
Därför kan man anta att Månen vid den tiden hade en tätare atmosfär, eftersom fler gaser släpptes ut till följd av nedslag. Med tiden blev solsystemet mer “lugnt”. Även om månen fortsatte att träffas av meteoriter var det i mycket mindre utsträckning, det vill säga det hände mer sällan, och själva meteoriterna var mindre.
Se till att besöka våra Zen- och Telegram-kanaler, här hittar du de mest intressanta nyheterna från världsvetenskapen och de senaste upptäckterna!
Det bör dock tas med i beräkningen att månen har mycket svag gravitation, vilket gör att den inte kan behålla en full atmosfär. Därför är det osannolikt att dess exosfär var tätare än den är nu, även under den period då vulkaner bröt ut på den och meteoriter ständigt kraschade in i den.