นักดาวเคราะห์วิทยาได้พิสูจน์แล้วว่าดวงจันทร์มีชั้นบรรยากาศ ตำนานและข้อเท็จจริงเกี่ยวกับดวงจันทร์ องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศดวงจันทร์

ดวงจันทร์เป็นบริวารตามธรรมชาติของโลก และเมื่อสำรวจดู ก็มีคำถามมากมายเกิดขึ้นสำหรับทั้งนักดาราศาสตร์และคนทั่วไป และสิ่งหนึ่งที่น่าสนใจที่สุดคือ: ดวงจันทร์มีชั้นบรรยากาศหรือไม่?

ท้ายที่สุดถ้ามันมีอยู่ก็หมายความว่าสิ่งมีชีวิตบนร่างกายของจักรวาลนี้เป็นไปได้ อย่างน้อยก็สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์ที่สุด เราจะพยายามตอบคำถามนี้อย่างละเอียดและเชื่อถือได้มากที่สุดโดยใช้สมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ล่าสุด

ดวงจันทร์มีชั้นบรรยากาศหรือไม่?

คนส่วนใหญ่ที่คิดเกี่ยวกับเรื่องนี้จะได้รับคำตอบอย่างรวดเร็ว แน่นอนว่าดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงไม่เป็นเช่นนั้น เปลือกก๊าซยังคงมีอยู่บนดาวเทียมธรรมชาติของโลก แต่มีความหนาแน่นเท่าใดก๊าซใดบ้างที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของ "อากาศ" ของดวงจันทร์ - นี่เป็นคำถามที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงโดยให้คำตอบที่น่าสนใจและสำคัญเป็นพิเศษ

มีความหนาแน่นแค่ไหน?

น่าเสียดายที่บรรยากาศของดวงจันทร์เบาบางมาก นอกจากนี้ ตัวบ่งชี้ความหนาแน่นจะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวัน ตัวอย่างเช่น ในเวลากลางคืนมีโมเลกุลก๊าซประมาณ 100,000 โมเลกุลต่อลูกบาศก์เซนติเมตรของชั้นบรรยากาศดวงจันทร์ ในระหว่างวันตัวเลขนี้จะเปลี่ยนแปลงอย่างมาก - สิบครั้ง เนื่องจากพื้นผิวดวงจันทร์ร้อนจัด ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศจึงลดลงเหลือ 10,000 โมเลกุล

บางคนอาจพบว่าตัวเลขนี้น่าประทับใจ อนิจจาแม้แต่สิ่งมีชีวิตที่ไม่โอ้อวดที่สุดจากโลกความเข้มข้นของอากาศเช่นนี้ก็อาจถึงแก่ชีวิตได้ ท้ายที่สุดแล้ว ความหนาแน่นบนโลกของเราคือ 27 x 10 ยกกำลังที่สิบแปด ซึ่งก็คือ 27 ล้านล้านโมเลกุล

หากคุณรวบรวมก๊าซทั้งหมดบนดวงจันทร์และชั่งน้ำหนัก คุณจะได้ก๊าซจำนวนน้อยอย่างน่าประหลาดใจ เพียง 25 ตัน ดังนั้น เมื่ออยู่บนดวงจันทร์โดยไม่มีอุปกรณ์พิเศษ ไม่มีสิ่งมีชีวิตสักตัวเดียวจะสามารถอยู่รอดได้เป็นเวลานาน - อย่างดีที่สุดก็จะคงอยู่ได้ไม่กี่วินาที

ก๊าซใดบ้างที่มีอยู่ในบรรยากาศ

ตอนนี้เราได้พิสูจน์แล้วว่าดวงจันทร์มีชั้นบรรยากาศ แม้ว่าจะเป็นบรรยากาศที่หายากมาก เราก็สามารถไปยังอีกคำถามที่สำคัญไม่แพ้กัน: ก๊าซใดบ้างที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของมัน

ส่วนประกอบหลักของบรรยากาศ ได้แก่ ไฮโดรเจน อาร์กอน ฮีเลียม และนีออน ตัวอย่างนี้ถูกเก็บเอาไว้ครั้งแรกโดยคณะสำรวจซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการอะพอลโล ตอนนั้นเองที่ค้นพบว่าบรรยากาศประกอบด้วยฮีเลียมและอาร์กอน ต่อมานักดาราศาสตร์ที่สังเกตดวงจันทร์จากโลกสามารถระบุได้ว่าดวงจันทร์ประกอบด้วยไฮโดรเจน โพแทสเซียม และโซเดียมด้วยการใช้อุปกรณ์พิเศษ

คำถามเชิงตรรกะเกิดขึ้น: ถ้าบรรยากาศของดวงจันทร์ประกอบด้วยก๊าซเหล่านี้ แล้วพวกมันมาจากไหน? สำหรับโลก ทุกสิ่งนั้นเรียบง่าย - สิ่งมีชีวิตมากมาย ตั้งแต่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวไปจนถึงมนุษย์ เปลี่ยนก๊าซบางชนิดให้กลายเป็นก๊าซอื่นได้ตลอด 24 ชั่วโมง

แต่บรรยากาศของดวงจันทร์มาจากไหนหากไม่มีและไม่มีสิ่งมีชีวิตอยู่ที่นั่นเลย? ที่จริงแล้ว ก๊าซสามารถก่อตัวได้จากหลายสาเหตุ

ประการแรกอุกกาบาตจำนวนมากนำสสารต่าง ๆ เข้ามารวมทั้งลมสุริยะด้วย อย่างไรก็ตาม อุกกาบาตที่ตกลงบนดวงจันทร์มีจำนวนมากกว่าบนโลกอย่างมีนัยสำคัญ - อีกครั้งเนื่องจากไม่มีชั้นบรรยากาศในทางปฏิบัติ นอกจากก๊าซแล้ว พวกเขายังสามารถส่งน้ำไปยังดาวเทียมของเราได้อีกด้วย! มีความหนาแน่นสูงกว่าก๊าซ จึงไม่ระเหย แต่สะสมอยู่ในหลุมอุกกาบาตเท่านั้น ดังนั้นในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์จึงใช้ความพยายามอย่างมากในการพยายามค้นหาปริมาณสำรองแม้แต่น้อย - นี่อาจเป็นความก้าวหน้าอย่างแท้จริง

บรรยากาศเบาบางส่งผลต่ออย่างไร

ตอนนี้เราได้ทราบแล้วว่าบรรยากาศบนดวงจันทร์เป็นอย่างไร เรามาดูคำถามกันดีกว่าว่ามันมีผลกระทบอย่างไรต่อร่างกายของจักรวาลที่อยู่ใกล้เราที่สุด อย่างไรก็ตาม จะแม่นยำกว่าหากยอมรับว่าแทบไม่มีผลกระทบต่อดวงจันทร์ แต่สิ่งนี้นำไปสู่อะไร?

เริ่มจากข้อเท็จจริงที่ว่าดาวเทียมของเราไม่ได้รับการปกป้องจากรังสีดวงอาทิตย์โดยสิ้นเชิง ผลก็คือ การ "เดิน" บนพื้นผิวโดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกันพิเศษ ค่อนข้างทรงพลังและเทอะทะ จึงค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะได้รับกัมมันตภาพรังสีในเวลาไม่กี่นาที

นอกจากนี้ดาวเทียมยังสามารถป้องกันอุกกาบาตได้อีกด้วย ส่วนใหญ่เมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกจะเผาไหม้เกือบทั้งหมดจากการเสียดสีกับอากาศ ฝุ่นจักรวาลตกลงบนโลกประมาณ 60,000 กิโลกรัมต่อปี ซึ่งทั้งหมดเป็นอุกกาบาตที่มีขนาดต่างกัน พวกมันตกลงบนดวงจันทร์ในสภาพดั้งเดิม เนื่องจากชั้นบรรยากาศของมันหายากเกินไป

ท้ายที่สุด การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในแต่ละวันนั้นมหาศาลมาก ตัวอย่างเช่น ที่เส้นศูนย์สูตรในตอนกลางวัน ดินจะร้อนได้ถึง +110 องศาเซลเซียส และในเวลากลางคืนจะเย็นลงได้ถึง -150 องศา สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นบนโลกเนื่องจากบรรยากาศที่หนาแน่นมีบทบาทเป็น "ผ้าห่ม" ชนิดหนึ่งซึ่งป้องกันไม่ให้รังสีดวงอาทิตย์บางส่วนมาถึงพื้นผิวโลกและยังป้องกันไม่ให้ความร้อนระเหยในเวลากลางคืน

มันเป็นแบบนี้มาตลอดเหรอ?

อย่างที่คุณเห็น บรรยากาศของดวงจันทร์ค่อนข้างจะมืดมน แต่เธอก็เป็นแบบนี้มาตลอดเหรอ? เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาผู้เชี่ยวชาญได้ข้อสรุปที่น่าตกใจ แต่กลับกลายเป็นว่าไม่ใช่!

ประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อน ตอนที่ดาวเทียมของเราเพิ่งก่อตัว กระบวนการที่รุนแรงได้เกิดขึ้นในส่วนลึก เช่น ภูเขาไฟระเบิด รอยเลื่อน การระเบิดของแมกมา โปรเซสเซอร์เหล่านี้ปล่อยซัลเฟอร์ออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และแม้แต่น้ำจำนวนมากออกสู่ชั้นบรรยากาศ! ความหนาแน่นของ "อากาศ" ที่นี่สูงกว่าที่พบในดาวอังคารถึงสามเท่าในปัจจุบัน อนิจจาแรงโน้มถ่วงที่อ่อนแอของดวงจันทร์ไม่สามารถกักเก็บก๊าซเหล่านี้ได้ - พวกมันจะค่อยๆระเหยไปจนกระทั่งดาวเทียมกลายเป็นวิธีที่เราเห็นในยุคของเรา

บทสรุป

บทความของเรากำลังจะจบลงแล้ว ในนั้น เราได้ตรวจสอบคำถามสำคัญหลายข้อ: มีบรรยากาศบนดวงจันทร์หรือไม่ มันปรากฏได้อย่างไร ความหนาแน่นของมันคืออะไร มันประกอบด้วยก๊าซอะไร หวังว่าคุณจะจำข้อเท็จจริงที่เป็นประโยชน์เหล่านี้และกลายเป็นนักสนทนาที่น่าสนใจและขยันมากยิ่งขึ้น

> > > บรรยากาศพระจันทร์

มีบรรยากาศรุนแรงบนดวงจันทร์หรือไม่? เลขที่ จึงยังมีข้อสงสัยว่าภารกิจอพอลโลอาจเป็นของปลอม (ธงไม่สามารถบินได้เนื่องจากไม่มีลม) แต่มีชั้นก๊าซบางมากซึ่งในทางเทคนิคเรียกว่า บรรยากาศของดวงจันทร์.

ในชั้นนี้ก๊าซแพร่กระจายไปทั่วจนแทบไม่เกิดการชนกัน พวกมันมีลักษณะคล้ายลูกกระสุนปืนใหญ่ขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ไปตามทางโค้งและกระเด้งออกจากพื้นผิว หากเราคำนวณโดยปริมาตร จะมี 100 โมเลกุลต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3 ของบรรยากาศ (ที่ระดับน้ำทะเลบนโลก จะมีโมเลกุลตก 100 พันล้านโมเลกุลต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3) มวลก๊าซรวม 25,000 กิโลกรัม

พบองค์ประกอบหลายอย่างในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ ล่าสุดยานอวกาศ Lunar Reconnaissance Orbiter พบกับฮีเลียม นักบินอวกาศ Apollo ทิ้งเครื่องตรวจจับไว้บนพื้นผิว ซึ่งพวกเขาพบอาร์กอน-40 มีเทน ฮีเลียม-4 ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ สเปกโตรมิเตอร์ภาคพื้นดินยังพบโซเดียมและโพแทสเซียม และยานอวกาศ Lunar Prospector ก็พบไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของเรดอนและพอโลเนียม

การปรากฏตัวของชั้นบรรยากาศบนดวงจันทร์เกิดจากกระบวนการสลายก๊าซ นี่คือการปล่อยก๊าซจากอวกาศเนื่องจากการสลายกัมมันตภาพรังสี สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในระหว่างเกิดแผ่นดินไหว เมื่อปลดปล่อยออกมาแล้ว ก๊าซเบาจะถูกกำจัดออกสู่อวกาศ

นอกจากนี้ก๊าซยังถูกปล่อยออกจากดินเนื่องจากอิทธิพลของแสงแดดและลมอย่างต่อเนื่องตลอดจนอุกกาบาตขนาดเล็กที่ตกลงสู่พื้นผิว สิ่งนี้เรียกว่าการฉีดพ่น ก๊าซดังกล่าวอาจหลุดออกไปในอวกาศหรือเดินทางไปตามดินดวงจันทร์ การสปัตเตอร์อาจอธิบายได้ว่าน้ำแข็งสะสมอยู่ในหลุมอุกกาบาตอย่างไร ดาวหางอาจทิ้งโมเลกุลของน้ำไว้บนดาวเทียมซึ่งรวมตัวกันในหลุมอุกกาบาตและสร้างชั้นน้ำแข็งหนา

แสงจันทร์

รังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์ส่งผลต่อก๊าซที่ปล่อยออกมา ทำให้อิเล็กตรอนถูกผลักออกไป พวกเขาได้รับประจุไฟฟ้าที่ส่งอนุภาคขึ้นไปบนท้องฟ้า ในเวลากลางคืนกระบวนการย้อนกลับจะเกิดขึ้นโดยที่อิเล็กตรอนสะสมอยู่บนดิน

น้ำพุที่เต็มไปด้วยฝุ่นนี้ทำหน้าที่ตามแนวเขตแดนระหว่างกลางวันและกลางคืน ทำให้เกิดแสง Lunar Horizon Glow นักบินอวกาศอธิบายว่าฝุ่นบนดวงจันทร์เป็นเหมือนทรายเหนียว สิ่งนี้จะเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ เมื่อทีมกลับมายังโลก ชุดอวกาศของพวกเขาก็ชำรุดทรุดโทรม ดังนั้นเราจะต้องเรียนรู้เกี่ยวกับกระบวนการทางจันทรคติให้มากที่สุดก่อนที่จะส่งภารกิจใหม่ของมนุษย์ ระหว่างนี้คุณก็รู้ว่าบรรยากาศดวงจันทร์เป็นอย่างไร

ตอนนี้มนุษย์ได้สำรวจพื้นผิวดวงจันทร์อย่างละเอียดแล้ว เขาได้เรียนรู้สิ่งที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับมัน แต่มนุษย์รู้ข้อเท็จจริงที่ว่าไม่มีสิ่งมีชีวิตบนดวงจันทร์นานก่อนที่เขาจะไปถึงดวงจันทร์

ดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศ นักดาราศาสตร์ได้กำหนดสิ่งนี้ไว้เนื่องจากไม่มีพลบค่ำหรือพระอาทิตย์ตกบนดวงจันทร์ บนโลกนี้ กลางคืนจะมาอย่างช้าๆ เนื่องจากอากาศสะท้อนแสงอาทิตย์แม้หลังจากพระอาทิตย์ตกดินแล้ว บนดวงจันทร์แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ชั่วขณะหนึ่งสว่าง และชั่วขณะหนึ่งก็มืด การไม่มีชั้นบรรยากาศหมายความว่าดวงจันทร์ไม่ได้รับการปกป้องจากรังสีดวงอาทิตย์ใดๆ ดวงอาทิตย์ปล่อยความร้อน แสง และคลื่นวิทยุออกมา ชีวิตบนโลกขึ้นอยู่กับความร้อนและแสงสว่างนี้

แต่ดวงอาทิตย์ก็ปล่อยรังสีที่เป็นอันตรายออกมาเช่นกัน ชั้นบรรยากาศของโลกปกป้องเราจากมัน และบนดวงจันทร์ไม่มีบรรยากาศใดที่สามารถดูดซับรังสีที่เป็นอันตรายนี้ได้ และรังสีดวงอาทิตย์ทั้งที่เป็นประโยชน์และเป็นอันตรายจะไปถึงพื้นผิวดวงจันทร์อย่างปลอดภัย

เนื่องจากไม่มีชั้นบรรยากาศ พื้นผิวของดวงจันทร์จึงร้อนเกินไปหรือหนาวจัดมาก ดวงจันทร์หมุนรอบตัว และด้านที่หันหน้าไปทางดวงอาทิตย์จะร้อนมาก อุณหภูมิสามารถเข้าถึงมากกว่า 150 องศาเซลเซียส นี่คือน้ำเดือดที่ร้อน วันจันทรคติที่ร้อนอบอ้าวเป็นเวลาสองสัปดาห์

ตามด้วยกลางคืนซึ่งกินเวลาสองสัปดาห์เช่นกัน ในเวลากลางคืนอุณหภูมิจะลดลงถึง 125 องศาต่ำกว่าศูนย์ ซึ่งเย็นกว่าอุณหภูมิที่สังเกตได้ที่ขั้วโลกเหนือถึงสองเท่า

ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ไม่มีสิ่งมีชีวิตใดที่รู้จักบนโลกนี้ที่สามารถดำรงอยู่ได้

ดวงจันทร์เป็นบริวารตามธรรมชาติของโลก ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 384,000 กิโลเมตร (239,000 ไมล์) ดวงจันทร์เบากว่าและเล็กกว่าโลกมาก ใช้เวลา 29 วันในการหมุนรอบโลก ดวงจันทร์ไม่ได้เปล่งแสงของตัวเอง แต่สะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์เท่านั้น ขณะที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก ดวงจันทร์ก็ปรากฏแก่เราในรูปแบบต่างๆ เราเรียกรูปทรงต่างๆ เหล่านี้ว่า ระยะของดวงจันทร์ สิ่งเหล่านี้ได้มาจากการที่เมื่อโลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ มันก็บังดวงจันทร์ในรูปแบบต่างๆ ดวงจันทร์สะท้อนแสงในปริมาณที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

ด้านเดียวกันของดวงจันทร์หันหน้าเข้าหาโลกเสมอ จนกระทั่งปี 1959 เมื่อดาวเทียม Luna 3 ของสหภาพโซเวียตถ่ายภาพด้านไกลของดวงจันทร์ เราไม่รู้ว่าอีกซีกโลกของมันมีลักษณะอย่างไร

ดวงจันทร์ประกอบด้วยหินแข็ง มองเห็นหลุมอุกกาบาตหลายพันหลุมบนพื้นผิว มีทั้งที่ราบอันกว้างใหญ่ เต็มไปด้วยฝุ่น และภูเขาสูง เป็นไปได้ว่าหลุมอุกกาบาตเหล่านี้ก่อตัวขึ้นจากฟองสบู่ที่ระเบิดในเปลือกโลกดวงจันทร์อันเป็นผลจากการระเบิดของภูเขาไฟเมื่อหลายล้านปีก่อน ในวงโคจรรอบโลก ดวงจันทร์จะถูกยึดด้วยแรงโน้มถ่วง แรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์น้อยกว่าบนโลกถึง 6 เท่า ในบางครั้งน้ำในมหาสมุทรของโลกก็พุ่งเข้าหาดวงจันทร์ ทำให้เกิดอาการร้อนวูบวาบ

ตอนนี้ผู้คนได้เยี่ยมชมดวงจันทร์แล้ว พวกเขามีความคิดที่เป็นรูปธรรมเกี่ยวกับดาวเทียมของโลก และสามารถวางแผนการสร้างสถานีบนโลกใบนี้ได้ แน่นอนว่าสภาพความเป็นอยู่ที่นั่นค่อนข้างลำบาก พื้นผิวของดวงจันทร์เต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังมีภูเขาที่ค่อนข้างสูงและมีการค้นพบลาวาภูเขาไฟน้ำแข็งขนาดใหญ่ในทะเล กาลครั้งหนึ่งมีการปะทุของภูเขาไฟบนดวงจันทร์ แต่วันนี้ไม่เกิดการระเบิดอีกต่อไป ทะเลและพื้นผิวด้านในของหลุมอุกกาบาตถูกปกคลุมไปด้วยฝุ่นหนา ไม่มีอากาศ ไม่มีน้ำ ไม่มีสัตว์ ไม่มีพืช ไม่สามารถได้ยินเสียงใด ๆ บนดวงจันทร์ เนื่องจากเสียงเดินทางได้ด้วยโมเลกุลของอากาศ ดังนั้นผู้คนจึงจำเป็นต้องมีชุดอวกาศพิเศษเพื่อเคลื่อนที่ไปบนดวงจันทร์ ถิ่นที่อยู่อาศัยของมนุษย์บนดวงจันทร์จะต้องถูกปิดสนิท เช่นเดียวกับตึกระฟ้าสำหรับการวิจัยใต้น้ำ ทุกสิ่งที่จำเป็นในการดำรงชีวิต ลงสู่อากาศ จะต้องถูกส่งมาจากโลก

ดวงจันทร์สมควรได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษเนื่องจากเป็นดาวเทียมของโลก ซึ่งเป็นเทห์ฟากฟ้าที่มีการศึกษามากที่สุดที่อยู่ใกล้เรามากที่สุด เป็นวัตถุอวกาศดวงแรกที่มนุษย์ลงจอด

นับตั้งแต่เวลาที่สถานีอวกาศอัตโนมัติของสหภาพโซเวียต (AIS) บินรอบดวงจันทร์และถ่ายภาพด้านไกลของมันเมื่อวันที่ 7 ตุลาคม พ.ศ. 2502 AMS จำนวนมากที่มีการออกแบบที่หลากหลายที่สุดและเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ได้ถูกส่งไปยังดวงจันทร์ กลายเป็นดาวเทียมเทียม หรือ ลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์พร้อมกับลูกเรือหรือไม่มีมัน พวกเขาก็กลับมายังโลกพร้อมกับดินดวงจันทร์ที่อุดมสมบูรณ์ พร้อมภาพถ่ายพื้นผิวที่ได้มาจากการบินหรือจากยานลงจอด ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ทั้งหมด ค่อยๆ ปรับปรุงวิธีการ ได้รับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะทางกายภาพของดวงจันทร์ บางส่วนทับซ้อนกับผลลัพธ์เก่า บางส่วนแก้ไข

การศึกษาดวงจันทร์ผ่านอวกาศช่วงแรกสิ้นสุดลงในปี 1972 ด้วยการบินของยานอวกาศ Apollo 17 (สหรัฐอเมริกา) และในปี 1976 ด้วยการบินของยานอวกาศ Luna 24 (สหภาพโซเวียต) อุปกรณ์ดังกล่าวกลับมายังโลกพร้อมกับตัวอย่างหินใหม่ที่ปกคลุมพื้นผิวดวงจันทร์ ในเวลาเดียวกันมวลรวมของวัสดุที่เก็บรวบรวมนั้นไม่สำคัญนักเนื่องจากการพัฒนาวิธีการวิเคราะห์ทางธรณีวิทยาและแร่วิทยาที่ทันสมัยรวมถึงการกำหนดอายุของหินที่กำลังศึกษาอยู่ก็เพียงพอที่จะมีตัวอย่างเพียงเศษเสี้ยวของ ขนาดมิลลิเมตร

บรรยากาศของดวงจันทร์

ดวงจันทร์ได้รับการกล่าวถึงหลายครั้งแล้วว่าเป็นตัวอย่างของเทห์ฟากฟ้าไร้บรรยากาศ สิ่งนี้ตามมาอย่างชัดเจนจากการที่ดวงจันทร์บังดาวในทันที (ดู KPA 465) แต่ข้อความนี้ไม่สมบูรณ์ เช่นในกรณีของดาวพุธ บรรยากาศที่หายากมากสามารถคงไว้บนดวงจันทร์ได้เนื่องจากการปล่อยก๊าซออกจากพื้นผิว หินเมื่อได้รับความร้อนจากรังสีดวงอาทิตย์ เมื่อถูก "ถล่ม" โดยอุกกาบาตและซากศพที่เล็ดลอดออกมาจากดวงอาทิตย์

ขีดจำกัดบนสำหรับความหนาแน่นของบรรยากาศดวงจันทร์สามารถกำหนดได้จากการสังเกตโพลาไรเซชันที่จุดสิ้นสุด โดยเฉพาะที่ขอบแตรของดวงจันทร์ ซึ่งความหนาของบรรยากาศสมมุติที่ทะลุผ่านแนวสายตาได้มากที่สุด ในการสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส นั่นคือ ใกล้กับไตรมาสแรกและไตรมาสสุดท้าย โพลาไรเซชันของเขาควรจะสมบูรณ์ [สูตร (33.32)] และการกระเจิงของแสงยามพลบค่ำธรรมดาๆ น่าจะทำให้เขายาวขึ้น ไม่พบการยืดตัวของเขาหรือแม้แต่โพลาไรเซชันที่ไม่มีนัยสำคัญในบริเวณใกล้เคียงและสิ่งนี้นำไปสู่การประมาณความหนาแน่นของบรรยากาศดวงจันทร์ไม่สูงกว่าความหนาแน่นของบรรยากาศโลกที่ระดับน้ำทะเลนั่นคือ ไม่เกิน 1,010 โมเลกุล ต่อ 1 cm3

ผลลัพธ์ดังกล่าวจากการสังเกตการณ์ภาคพื้นดินมีการประเมินสูงเกินไปอย่างมาก เครื่องมือที่ทำงานบนดวงจันทร์มาเป็นเวลานานได้ค้นพบสัญญาณที่เป็นทางการของบรรยากาศ แต่สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงอะตอมและไอออนที่อยู่ใกล้พื้นผิวดวงจันทร์ในความเข้มข้นที่ไม่มีนัยสำคัญที่สุด (อนุภาคต่อวินาทีถึง 1 ซม. 2 ของพื้นที่เครื่องตรวจจับ) . สิ่งเดียวกันนี้ระบุได้จากความสว่างเล็กน้อยของพื้นหลังที่สร้างโดยอะตอมไฮโดรเจนระหว่างการกระเจิงเรโซแนนซ์ในเส้น (มีเพียง 50 อันใน 1 cm3) ร่องรอยของไอโซโทปที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสีและอะตอมฮีเลียม (ในเวลากลางคืน) ก็พบได้ในปริมาณที่น้อยมาก อย่างหลังก็เหมือนกับไฮโดรเจนที่มาพร้อมกับลมสุริยะ

ในความเป็นจริง ก๊าซบนดวงจันทร์ยังถูกสังเกตด้วยสเปกโทรสโกปีเมื่อถ่ายภาพสเปกตรัมของคณะละครสัตว์ดวงจันทร์ Alphonse เมื่อวันที่ 2-3 พฤศจิกายน พ.ศ. 2501 (Kozyrev, Yezersky) ในสเปกโตรแกรมในแถบที่สอดคล้องกับสเปกตรัมของเนินเขาอัลฟองส์ตอนกลาง แถบการปล่อยก๊าซจะมองเห็นได้ชัดเจนอันเป็นผลมาจากการเรืองแสงของโมเลกุลก๊าซภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ ปรากฏการณ์นี้ถูกสังเกตเพียงครั้งเดียวและเห็นได้ชัดว่าเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่คล้ายกับภูเขาไฟหรือการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกใกล้พื้นผิวดวงจันทร์ ซึ่งทำให้เกิดการปล่อยก๊าซที่ถูกกักขังไว้ก่อนหน้านี้ ไม่สามารถระบุองค์ประกอบของก๊าซที่ปล่อยออกมาได้อย่างแม่นยำ ยกเว้นคาร์บอน แน่นอนว่าก๊าซดังกล่าวไม่สามารถคงอยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์ได้เป็นเวลานาน - ความเร็วในการหลบหนีบนดวงจันทร์อยู่ที่เพียง 2.38 กม./วินาที แต่การค้นหาก๊าซที่หนักกว่ามาก เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ แม้จะดูแลอย่างดี แต่ก็ไม่ประสบผลสำเร็จ ตรวจไม่พบโอโซนเช่นกัน

คำถามนี้เป็นของคำถามที่ชัดเจนยิ่งขึ้นหากคุณพลิกกลับก่อน ก่อนที่เราจะพูดถึงสาเหตุที่ดวงจันทร์ไม่รักษาบรรยากาศรอบ ๆ ตัวมันเอง ให้เราถามคำถาม: เหตุใดมันจึงรักษาชั้นบรรยากาศรอบโลกของเราเอง ขอให้เราจำไว้ว่าอากาศก็เหมือนกับก๊าซอื่นๆ คือความโกลาหลของโมเลกุลที่ไม่เชื่อมต่อกันซึ่งเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วไปในทิศทางที่ต่างกัน ความเร็วเฉลี่ยของพวกเขาอยู่ที่ เสื้อ = 0 °C – ประมาณ 1/2 กม. ต่อวินาที (ความเร็วกระสุนปืน) ทำไมพวกมันไม่กระจายไปในอวกาศ? ด้วยเหตุผลเดียวกับที่กระสุนปืนไรเฟิลไม่บินไปนอกอวกาศ เมื่อหมดพลังงานในการเคลื่อนที่เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วง โมเลกุลจึงตกลงสู่พื้นโลก ลองนึกภาพโมเลกุลที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลกที่กำลังบินขึ้นในแนวตั้งด้วยความเร็ว 1/2 กม. ต่อวินาที เธอบินได้สูงแค่ไหน? คำนวณได้ง่าย: ความเร็ว v, ความสูงในการยก ชม.และความเร่งด้วยแรงโน้มถ่วง กสัมพันธ์กันด้วยสูตรต่อไปนี้:

โวลต์ 2 = 2gh.

ลองแทนค่า v แทน - 500 m/s แทน ก. – 10 เมตรต่อวินาที 2 เราได้

ชั่วโมง = 12,500 ม. = 12 1/2 กม.

แต่ถ้าโมเลกุลของอากาศไม่สามารถบินได้สูงกว่า 12 1/2 กม.แล้วโมเลกุลอากาศที่อยู่เหนือขอบเขตนี้มาจากไหน? ท้ายที่สุดแล้ว ออกซิเจนที่ประกอบเป็นชั้นบรรยากาศของเรานั้นก่อตัวขึ้นใกล้พื้นผิวโลก (จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อันเป็นผลมาจากกิจกรรมของพืช) พลังใดที่ยกขึ้นและยึดพวกมันไว้ที่ระดับความสูง 500 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้น โดยที่ซึ่งร่องรอยของอากาศได้ถูกสร้างขึ้นอย่างแน่นอน? ฟิสิกส์ให้คำตอบเดียวกันกับที่เราได้ยินจากนักสถิติถ้าเราถามเขาว่า “อายุขัยเฉลี่ยของมนุษย์คือ 70 ปี; คนอายุ 80 ปีมาจากไหน?” ประเด็นก็คือการคำนวณที่เราทำนั้นอ้างอิงถึงค่าเฉลี่ย ไม่ใช่โมเลกุลจริง โมเลกุลโดยเฉลี่ยมีความเร็ววินาทีที่สองที่ 1/2 กม. แต่โมเลกุลจริงเคลื่อนที่บางส่วนได้ช้ากว่า และโมเลกุลอื่น ๆ เร็วกว่าค่าเฉลี่ย จริงอยู่ เปอร์เซ็นต์ของโมเลกุลที่ความเร็วเบี่ยงเบนไปจากค่าเฉลี่ยอย่างเห็นได้ชัดนั้นมีขนาดเล็กและลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อขนาดของความเบี่ยงเบนนี้เพิ่มขึ้น จากจำนวนโมเลกุลทั้งหมดที่มีอยู่ในปริมาตรออกซิเจนที่กำหนดที่ 0° มีเพียง 20% เท่านั้นที่มีความเร็ว 400 ถึง 500 เมตรต่อวินาที จำนวนโมเลกุลเท่ากันโดยประมาณเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 300–400 m/s, 17% – ที่ความเร็ว 200–300 m/s, 9% – ที่ความเร็ว 600–700 m/s, 8% – ที่ความเร็ว ความเร็ว 700–800 ม./วินาที, 1% – ที่ความเร็ว 1300–1400 ม./วินาที ชิ้นส่วนเล็กๆ (น้อยกว่าหนึ่งในล้านส่วน) ของโมเลกุลมีความเร็ว 3,500 เมตรต่อวินาที และความเร็วนี้เพียงพอสำหรับโมเลกุลที่จะบินได้สูงถึง 600 กิโลเมตร

จริงหรือ, 3500 2 = 20ชม, ที่ไหน ชั่วโมง=12250000/20คือมากกว่า 600 กม.

การมีอยู่ของอนุภาคออกซิเจนที่ระดับความสูงหลายร้อยกิโลเมตรเหนือพื้นผิวโลกจะชัดเจน: สิ่งนี้ตามมาจากคุณสมบัติทางกายภาพของก๊าซ อย่างไรก็ตาม โมเลกุลของออกซิเจน ไนโตรเจน ไอน้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์ไม่มีความเร็วที่จะทำให้พวกมันออกจากโลกได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งต้องใช้ความเร็วอย่างน้อย 11 กิโลเมตรต่อวินาที และมีเพียงโมเลกุลเดียวของก๊าซเหล่านี้เท่านั้นที่มีความเร็วเช่นนั้นที่อุณหภูมิต่ำ นี่คือสาเหตุที่โลกยึดเปลือกชั้นบรรยากาศไว้แน่นมาก มีการคำนวณว่าสำหรับการสูญเสียครึ่งหนึ่งของก๊าซที่เบาที่สุดในชั้นบรรยากาศของโลก - ไฮโดรเจน - จะต้องผ่านไปหลายปีโดยแสดงเป็น 25 หลัก เวลานับล้านปีจะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและมวลของชั้นบรรยากาศโลก

เพื่ออธิบายตอนนี้ว่าทำไมดวงจันทร์จึงไม่สามารถรักษาบรรยากาศที่คล้ายกันรอบ ๆ ตัวมันเองได้ คงต้องพูดอะไรสักเล็กน้อย

แรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์อ่อนกว่าบนโลกถึงหกเท่า ดังนั้นความเร็วที่จำเป็นในการเอาชนะแรงโน้มถ่วงจึงน้อยกว่าและเท่ากับเพียง 2,360 เมตรต่อวินาทีเท่านั้น และเนื่องจากความเร็วของโมเลกุลออกซิเจนและไนโตรเจนที่อุณหภูมิปานกลางสามารถเกินค่านี้ได้ จึงชัดเจนว่าดวงจันทร์จะต้องสูญเสียชั้นบรรยากาศอย่างต่อเนื่องหากก่อตัวขึ้น

เมื่อโมเลกุลระเหยเร็วที่สุด โมเลกุลอื่น ๆ จะได้รับความเร็ววิกฤติ (ซึ่งเป็นผลมาจากกฎการกระจายความเร็วระหว่างอนุภาคก๊าซ) และอนุภาคใหม่ของเปลือกบรรยากาศจะต้องหลบหนีออกสู่อวกาศอย่างถาวรมากขึ้นเรื่อย ๆ

หลังจากผ่านไประยะเวลาหนึ่ง ซึ่งไม่มีนัยสำคัญใดๆ ในขนาดของจักรวาล บรรยากาศทั้งหมดจะออกจากพื้นผิวของเทห์ฟากฟ้าที่น่าดึงดูดเล็กน้อยเช่นนี้

สามารถพิสูจน์ได้ทางคณิตศาสตร์ว่าหากความเร็วเฉลี่ยของโมเลกุลในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์นั้นน้อยกว่าความเร็วสูงสุดถึงสามเท่าด้วยซ้ำ (เช่น สำหรับดวงจันทร์คือ 2360: 3 = 790 เมตร/วินาที) บรรยากาศดังกล่าวควรจะกระจายไป ครึ่งหนึ่งภายในไม่กี่สัปดาห์ (บรรยากาศของเทห์ฟากฟ้าสามารถรักษาไว้ได้อย่างเสถียรก็ต่อเมื่อความเร็วเฉลี่ยของโมเลกุลของมันน้อยกว่าหนึ่งในห้าของความเร็วสูงสุด) มีผู้เสนอแนะ—หรือค่อนข้างจะเป็นความฝัน—ว่าเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อมนุษยชาติบนโลกมาเยือน และพิชิตดวงจันทร์ได้ก็จะล้อมรอบไปด้วยบรรยากาศเทียมจึงเหมาะแก่การอยู่อาศัย หลังจากสิ่งที่กล่าวไปแล้ว ความไม่สามารถเกิดขึ้นได้ขององค์กรดังกล่าวควรชัดเจนต่อผู้อ่าน