Atmosfera Lunii – de ce nu exista?

Buzz Aldrin a vazut o “pustietate magnifica” atunci cand a fost pe Luna in iulie 1969, in mare parte datorita faptului ca atmosfera Lunii este inexistenta. Fara aer sau apa lichida care sa erodeze geologia lunara, caracteristicile de suprafata isi pastreaza robustetea initiala. Aceasta lipsa de aer respirabil i-a fortat pe astronauti sa poarte costume spatiale sigilate, fapt ce a contribuit la sentimentul de dezolare.

Pentru a intelege de ce Luna si alti sateliti si planete mici nu au atmosfera, este necesar sa aflam mai multe despre gravitatie si viteza de evadare. Unii oameni cred ca Luna nu are atmosfera deoarece nu exista gravitatie pe aceasta, insa acest lucru este incorect. Deoarece Luna are masa mai mica decat Pamantul, forta gravitationala de pe suprafata acesteia este mai slaba decat cea a Pamantului. Exista gravitatie pe Luna, insa aceasta este prea slaba pentru a fi capabila sa pastreze o atmosfera semnificativa. Dar de ce?

Atunci cand NASA lanseaza o racheta in spatiu, aceasta trebuie sa atinga o viteza minima pentru a putea scapa de gravitatia Pamantului. Rachetele care nu ating aceasta viteza minima, numita viteza de evadare, cad inapoi pe Pamant. Orice obiect care se deplaseaza cu o viteza egala sau mai mare decat viteza de evadare, poate scapa si ajunge in spatiu. Gravitatia atrage inapoi orice obiect care se deplaseaza mai incet decat viteza de evadare. Viteza de evadare a Pamantului este de 11 kilometri pe secunda. Avand o gravitatie mai mica, viteza de evadare a Lunii este de 2,4 kilometri pe secunda. Prin urmare, este mult mai usor sa ajungi in spatiu de pe Luna, decat de pe Pamant.

Viteza de evadare si atomii de gaz

Atomii si moleculele de gaz nu se odihnesc in liniste. Acestia se misca destul de rapid in directii aleatoare. Pe masura ce temperatura gazelor creste, viteza medie a atomilor de gaz creste si ea. Daca viteza unui atom de gaz depaseste viteza de evadare, atunci acel atom de gaz poate scapa si ajunge in spatiu. Temperatura medie a Pamantului este de aproximativ 27 de grade Celsius. La aceasta temperatura, viteza medie (din punct de vedere tehnic, radacina patrata medie) a unei molecule de azot este de aproximativ 0,5 kilometri pe secunda. Deoarece aceasta viteza este mult mai mica decat viteza de evadare a Pamantului, planeta reuseste sa-si pastreze azotul

Aceasta viteza este, de asemenea, mai mica decat viteza de evadare a Lunii, insa este totusi aproape de aceasta. Prin urmare, atomii si moleculele de gaz pot scapa mai usor de gravitatia Lunii. Pentru a intelege de ce se intampla asa, sa luam in considerare urmatoarea analogie. Inaltimea medie la barbatii adulti este undeva intre 1,60 metri si 1,80 metri. Cu toate acestea, exista destui barbati care sunt mai scunzi sau mai inalti decat aceasta medie. De exemplu, jucatorii de baschet au adesea peste 2 metri inaltime. Insa, nu exista jucatori de baschet care sa aiba peste 3 metri, deoarece aceasta inaltime este cu mult peste medie.

Daca viteza de evadare este mai mare de 10 x viteza medie a unui anumit tip de molecula, acel tip de gaz va ramane in atmosfera. In caz contrar, moleculele vor evada de-a lungul timpului. Pe Pamant, viteza de evadare este atat de mare, incat planeta noastra isi poate pastra atmosfera. Moleculele ar trebui sa fie ca niste jucatori de baschet de 3 metri pentru a putea evada. Insa, pe Luna viteza de evadare este suficient de scazuta incat atomii mai rapizi sa poata scapa. Moleculele trebuie sa fie ca niste jucatori de baschet de 2 metri pentru a putea evada.

Deci, acesti atomi si molecule de gaz zboara in spatiu. Soarele incalzeste restul de gaz indeajuns de mult incat acei atomi si molecule sa accelereze si sa evadeze in cele din urma. Prin urmare, satelitii mai putin masivi si planetele mici (Luna si Mercur, de exemplu) nu au atmosfere semnificative. Marte este putin mai masiva, prin urmare are o atmosfera subtire. Pamantul si Venus sunt mai masive si au atmosfere semnificative, iar gigantii de gaz au atmosfere foarte groase din cauza dimensiunilor lor.