månens atmosfäriska sammansättning Experiment (LACE) driftsättning under Apollo 17 uppdrag. Image credit: NASA

tills nyligen accepterade de flesta alla den konventionella visdomen att månen har praktiskt taget ingen atmosfär., Precis som upptäckten av vatten på månen förvandlade vår lärobok kunskap om jordens närmaste himmelska granne, bekräftar nya studier att vår måne verkligen har en atmosfär som består av några ovanliga gaser, inklusive natrium och kalium, som inte finns i jordens, Mars eller Venus atmosfärer. Det är en oändlig mängd luft jämfört med jordens atmosfär., På havsnivå på jorden andas vi i en atmosfär där varje kubikcentimeter innehåller 10,000,000,000,000,000,000 molekyler; i jämförelse har månatmosfären mindre än 1.000.000 molekyler i samma volym. Det låter fortfarande som mycket, men det är vad vi anser vara ett mycket bra vakuum på jorden. Faktum är att atmosfärens densitet vid månens yta är jämförbar med densiteten hos de yttersta kanterna av jordens atmosfär där den internationella rymdstationen kretsar.
vad är månens atmosfär gjord av? Vi har några ledtrådar., Apollo 17 uppdrag skickade ett instrument som heter Lunar Atmosfärens Sammansättning Experiment (SPETS) på månens yta. Det detekterade små mängder av ett antal atomer och molekyler inklusive helium, argon och eventuellt neon, ammoniak, metan och koldioxid. Härifrån på jorden har forskare som använder speciella teleskop som blockerar ljus från månens yta kunnat göra bilder av glöden från natrium-och kaliumatomer i månens atmosfär när de aktiveras av solen. Ändå har vi bara en partiell lista över vad som utgör månens atmosfär., Många andra arter förväntas.
vi tror att det finns flera källor för gaser i månens atmosfär. Dessa inkluderar hög energi fotoner och sol vindpartiklar knackar atomer från månens yta, kemiska reaktioner mellan solvinden och månens ytmaterial, avdunstning av ytmaterial, material som frigörs från effekterna av kometer och meteoroider, och out-Gasing från månens inre. Men vilka av dessa källor och processer är viktiga på månen? Vi vet fortfarande inte.,
med upptäckten av betydande isfyndigheter vid månens poler av NASA: s Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) och Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) uppdrag, och upptäckten av en tunn spridning av vattenmolekyler i månjorden av Chandrayaan Röntgenobservatorium, en annan fascinerande möjlighet har fångat forskarnas intresse. Månens atmosfär kan spela en nyckelroll i en potentiell månvattencykel, vilket underlättar transporten av vattenmolekyler mellan polära och lägre latitudområden., Månen kan inte bara vara våtare än vi en gång trodde, men också mer dynamisk.
en av de kritiska skillnaderna mellan jordens och månens atmosfärer är hur atmosfäriska molekyler rör sig. Här i den täta atmosfären på jordens yta domineras molekylernas rörelse av kollisioner mellan molekylerna. Men månens atmosfär är så tunn, atomer och molekyler kolliderar nästan aldrig. I stället är de fria att följa bågningsvägar bestämda av den energi de fick från de ovan beskrivna processerna och av månens gravitationskraft.,
det tekniska namnet för denna typ av tunn, kollisionsfri atmosfär som sträcker sig hela vägen ner till marken är en ” ytgräns exosfär.”Forskare tror att detta kan vara den vanligaste typen av atmosfär i solsystemet. Förutom månen, kvicksilver, de större asteroider, ett antal månar jätteplaneter och även några av de avlägsna Kuiper bälte objekt utanför omloppsbana Neptunus, alla kan ha yta gräns exosfärer. Men trots hur vanligt denna typ av atmosfär är, vet vi väldigt lite om det., Att ha en alldeles intill på vår måne ger oss en enastående möjlighet att förbättra vår förståelse.
bland målen för månens atmosfär och damm miljö Explorer (LADEE) är att bestämma sammansättningen och strukturen av den svaga månens atmosfär och att förstå hur dessa förändras med tiden, och som yttre förhållanden varierar. Ladees mätningar kommer vid en nyckeltid:med ökande intresse för månen av ett antal nationer kan framtida uppdrag väsentligt påverka månens atmosfär.