Таинственная Луна издавна волновала умы ученых и фантазии писателей. Но разгадка одной из ее загадок оказалась довольно прозаичной. Как и почему Луна потеряла атмосферу, которая когда-то окутывала спутник Земли? Давайте разберемся!
I. Была ли атмосфера на Луне в прошлом?
Согласно недавнему исследованию, около 3-4 млрд лет назад на Луне существовала плотная атмосфера. Что послужило источником для ее образования?
В период вулканической активности на Луне вместе с магмой выделялось большое количество летучих газов, составивших временную атмосферу.
Извержения лунных вулканов регулярно пополняли атмосферу новыми порциями газов. В результате давление превышало давление атмосферы на Марсе в 1,5 раза!
Косвенным доказательством существования древней лунной атмосферы служит наличие летучих веществ в образцах лунного грунта, доставленного на Землю экспедициями «Аполлонов». Это - следы тех газов, которые когда-то окутывали спутник плотным облаком.
Характеристики возможной атмосферы Луны в прошлом
- Состав: вулканические газы, водород, инертные газы
- Плотность: в 1,5 раза выше, чем атмосфера Марса
- Продолжительность существования: около 500 млн лет
Для сравнения, атмосфера Марса в 200 раз разреженнее земной, а плотная венерианская атмосфера в 90 раз массивнее. Так что по параметрам возможная атмосфера древней Луны занимала промежуточное положение.
II. Причины отсутствия атмосферы на Луне сейчас
Почему Луна потеряла атмосферу? Какие процессы привели к тому, что она исчезла без следа? Рассмотрим основные версии.
1. Малая масса и слабая гравитация
Луна в 81 раз легче Земли, соответственно гравитация на ней почти в 6 раз слабее. И этого оказалось недостаточно, чтобы удержать вокруг себя газовую оболочку.
2. Отсутствие магнитного поля
В отличие от Земли, у Луны нет глобального магнитного поля, которое защищало бы атмосферу от воздействия солнечного ветра.
3. Прекращение вулканической активности
Как только лунные вулканы перестали извергаться, постоянный источник пополнения атмосферы иссяк. А существовавшие газы продолжали улетучиваться в космос.
Последнее извержение на Луне произошло около 1 млрд лет назад. Сейчас газовые выбросы эпизодически происходят лишь из отдельных трещин в поверхности.
4. Воздействие солнечного ветра
Непрерывный поток заряженных частиц от Солнца «выдувает» остатки лунной атмосферы в космическое пространство.
Те же процессы улетучивания атмосферы происходят сейчас и на Марсе. Но если на Луне они привели к полной потере газовой оболочки, то на Марсе атмосфера пока еще сохраняется, хоть и в разреженном виде.
III. Последствия отсутствия атмосферы на Луне
Какое влияние оказала потеря атмосферы на условия, царящие на поверхности Луны?
1. Резкие перепады температур
Без газовой оболочки температура поверхности Луны полностью зависит от освещения Солнцем. На дневной стороне она достигает +120°C, а на ночной опускается до -150°C.
2. Воздействие жесткого космического излучения
Отсутствие защиты со стороны атмосферы и магнитного поля делает поверхность Луны уязвимой для потоков заряженных частиц из космоса.
3. Невозможность существования жидкой воды
Из-за перепадов давления и температуры вода на Луне может находиться только в твердом или газообразном состоянии, но не в жидком.
4. Затрудненные условия для освоения человеком
Для обитания людей на Луне потребуется создание искусственной среды обитания, защищенной от внешних воздействий.
IV. Могла ли Луна сохранить атмосферу?
Существовали ли какие-то гипотетические сценарии, при которых Луна сохранила бы вокруг себя газовую оболочку?
1. Большая начальная масса
Если бы Луна изначально имела большую массу и силу притяжения, ее атмосфера могла бы удерживаться дольше.
2. Наличие магнитного поля
Магнитное поле не дало бы солнечному ветру так свободно воздействовать на атмосферные газы.
3. Продолжающаяся вулканическая активность
Если бы лунные вулканы продолжали извергаться, пополняя запасы газов, их потери можно было бы компенсировать.
