В 1971 году астронавт миссии "Аполлон 15", Дэвит Скотт, уронил на Лунную поверхность молоток и перо. Конечно, оба предмета упали на поверхность за одинаковые промежутки времени, как и предсказывали Галилей, Ньютон и Эйнштейн. Если провести такой же опыт на Земле, то из-за сопротивления воздуха, перо упадёт позже молотка. Именно поэтому данный эксперимент провели на Луне. Но почему на Луне нет атмосферы?
Атмосфера на Луне
Всем известно, что чем выше температура газа, тем быстрее в нём движутся атомы и молекулы. Например, при температуре 0 градусов Цельсия средняя скорость движения молекул водорода и гелия соответственно составляет 1,84 и 1,31 км/с (километров в секунду). Если температуру газов увеличить до 100 градусов Цельсия, то тогда средняя скорость молекул этих газов вырастет почти на 20%.
Молекула газа на Луне могут преодолеть её гравитацию и покинуть наш спутник, если её скорость превысит вторую космическую скорость для Луны. Вторая космическая скорость для Луны составляет 8639.99 км/ч или около 2,4 км/с. Но так как молекулы газа имеют различные скорости: у какой-то больше средней, у какой-то меньше, то они могут покидать Луну не только тогда, когда их средняя скорость будет больше второй космической, но и в том случае, когда она будет составлять даже половину от неё. Просто данный процесс будет происходить медленнее, ведь Луну будут покидать лишь самые быстрые молекулы, чья скорость превышала вторую космическую. Значения скоростей молекул водорода, кислорода и других газов, даже при комнатной температуре составляет более половины Лунной второй космической скорости. Поэтому Луна и не может их удержать — всё из-за довольно слабой гравитации.
А как насчёт тех молекул, которые имеют скорость меньшую второй космической скорости? Несмотря на то что молекулы с большими скоростями улетучиваются в космическое пространство, температура и средняя скорость молекул газа, при этом не уменьшаются благодаря теплу, которое получает Луна от Солнца. Из-за этого тепла вторую космическую скорость приобретают всё новые и новые молекулы, а после этого они стремительно покидают Луну.
Можно ли на Луне создать атмосферу?
Учёные считают, что если бы Луна и имела атмосферу, в составе которой были бы водород и гелий, то она бы рассеялась через несколько дней. Кислород, азот, углекислый газ при дневной температуре на Луне (а она составляет около +130 градусов Цельсия) будут иметь значительно меньшие скорости, но они тоже полностью улетучились бы за относительно короткий промежуток времени.
Отсюда можно сделать два вывода. Первый: учитывая всё вышеперечисленное, на Луне никогда не было атмосферы, похожей на Земную. Хотя недавнее исследование утверждает, что вулканическая активность на Луне около 3-4 миллиардов лет назад привела к высвобождению газов, которые поднимались на поверхность быстрее, чем их уносили в космос. Второй: на Луне, с её очень малой силой притяжения, невозможно искусственным способом создать атмосферу, подобную Земной.
Автор: Алексей Нимчук. Редакция: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.