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Atmósfera de la Luna

Surveyor 7 observa polvo levitando, un fenómeno llamado resplandor del horizonte lunar.
La delgada atmósfera lunar es visible en la superficie de la Luna al amanecer y al atardecer con el resplandor del horizonte lunar [1] y los rayos del crepúsculo lunar, como los rayos crepusculares de la Tierra . Este boceto del Apolo 17 muestra el resplandor y los rayos [2] entre la luz zodiacal general [3] [4] .

La atmósfera de la Luna es una capa muy escasa de gases que la rodea . Para la mayoría de los propósitos prácticos, se considera que la Luna está rodeada de vacío . La elevada presencia de partículas atómicas y moleculares en su vecindad en comparación con el medio interplanetario , denominada " atmósfera lunar " para objetivos científicos, es insignificante en comparación con las envolturas gaseosas que rodean la Tierra y la mayoría de los planetas del Sistema Solar . La presión de esta pequeña masa es de alrededor de 3 × 10 −15  atm (0,3  nPa ), que varía a lo largo del día, y en masa total menos de 10 toneladas métricas. [5] [6] De lo contrario, se considera que la Luna no tiene atmósfera porque no puede absorber cantidades mensurables de radiación, no parece estratificada ni autocirculante y requiere una reposición constante debido a la alta tasa a la que sus gases se pierden en el espacio.

Roger Joseph Boscovich fue el primer astrónomo moderno que defendió la falta de atmósfera alrededor de la Luna en su De lunae atmosphaera (1753).

Fuentes

Una de las fuentes de la atmósfera lunar es la desgasificación : la liberación de gases como el radón y el helio resultantes de la desintegración radiactiva dentro de la corteza y el manto . Otra fuente importante es el bombardeo de la superficie lunar por micrometeoritos , el viento solar y la luz solar , en un proceso conocido como pulverización catódica . [7]

Velocidad de escape y retención atmosférica

Los gases pueden:

Composición

La escasa atmósfera que tiene la Luna está formada por algunos gases inusuales, entre ellos sodio y potasio , que no se encuentran en las atmósferas de la Tierra, Marte o Venus . A nivel del mar en la Tierra, cada centímetro cúbico de la atmósfera contiene aproximadamente 1019 moléculas; en comparación, la atmósfera lunar contiene menos de 106 moléculas en el mismo volumen. En la Tierra, esto se considera un vacío muy bueno. De hecho, la densidad de la atmósfera en la superficie de la Luna es comparable a la densidad de algunas de las zonas más externas de la atmósfera de la Tierra, donde orbita la Estación Espacial Internacional . [8]

Los elementos sodio y potasio han sido detectados en la atmósfera de la Luna usando métodos espectroscópicos basados ​​en la Tierra , mientras que los isótopos radón-222 y polonio-210 han sido inferidos a partir de datos obtenidos por el espectrómetro de partículas alfa Lunar Prospector . [9] Argón-40 , helio-4 , oxígeno y/o metano ( CH 4 ), nitrógeno ( N 2 ) y/o monóxido de carbono ( CO ), y dióxido de carbono ( CO 2 )) fueron detectados por detectores in situ colocados por los astronautas del Apolo . [10]

Las abundancias diurnas promedio de los elementos que se sabe que están presentes en la atmósfera lunar, en átomos por centímetro cúbico, son las siguientes:

Esto produce aproximadamente 80.000 átomos totales por centímetro cúbico, marginalmente más alta que la cantidad que se supone que existe en la atmósfera de Mercurio . [10] Si bien esto excede en gran medida la densidad del viento solar, que suele ser del orden de unos pocos protones por centímetro cúbico, es virtualmente un vacío en comparación con la atmósfera de la Tierra.

La Luna también puede tener una tenue "atmósfera" de polvo que levita electrostáticamente . Véase Suelo lunar para más detalles.

Atmósfera antigua

En octubre de 2017, los científicos de la NASA en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales y el Instituto Lunar y Planetario de Houston anunciaron su hallazgo, basado en estudios de muestras de magma lunar recuperadas por las misiones Apolo , de que la Luna había poseído una atmósfera relativamente espesa durante un período de 70 millones de años entre 3 y 4 mil millones de años atrás. Esta atmósfera, proveniente de gases expulsados ​​de erupciones volcánicas lunares , tenía el doble de espesor que la del Marte actual . Se ha teorizado que esta antigua atmósfera podría haber sustentado vida, aunque no se ha encontrado evidencia de vida. [13] La antigua atmósfera lunar finalmente fue despojada por los vientos solares y disipada en el espacio. [14]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Resplandor del horizonte lunar desde la sonda Surveyor 7". The Planetary Society . 6 de mayo de 2016 . Consultado el 8 de agosto de 2022 .
  2. ^ "Misión de la NASA para estudiar los misteriosos rayos del crepúsculo lunar". Dirección de Misiones Científicas . 3 de septiembre de 2013 . Consultado el 8 de agosto de 2022 .
  3. ^ Colwell, Joshua E.; Robertson, Scott R.; Horányi, Mihály; Wang, Xu; Poppe, Andrew; Wheeler, Patrick (1 de enero de 2009). "Levitación de polvo lunar - Revista de ingeniería aeroespacial - Vol 22, N.º 1". Revista de ingeniería aeroespacial . 22 (1): 2–9. doi :10.1061/(ASCE)0893-1321(2009)22:1(2) . Consultado el 8 de agosto de 2022 .
  4. ^ Deborah Byrd (24 de abril de 2014). «La luz zodiacal, vista desde la luna». EarthSky . Consultado el 8 de agosto de 2022 .
  5. ^ Williams, David R. "Hoja informativa sobre la Luna". NASA . Consultado el 16 de noviembre de 2016 .
  6. ^ Globus, Ruth (1977). "Capítulo 5, Apéndice J: Impacto sobre la atmósfera lunar". En Johnson, Richard D.; Holbrow, Charles (eds.). Asentamientos espaciales: un estudio de diseño . NASA. NASA SP-413. Archivado desde el original el 2010-05-31 . Consultado el 2016-11-15 .
  7. ^ Lucey, Paul; Korotev, Randy L.; Gillis, Jeffrey J.; Taylor, Larry A.; Lawrence, David; et al. (enero de 2006). "Comprensión de la superficie lunar y las interacciones entre el espacio y la Luna". Reseñas en mineralogía y geoquímica . 60 (1): 83–219. Bibcode :2006RvMG...60...83L. doi :10.2138/rmg.2006.60.2.
  8. ^ "¿Existe atmósfera en la Luna?". NASA. 12 de abril de 2013.
  9. ^ Lawson, Stefanie L.; Feldman, William C.; Lawrence, David J.; Moore, Kurt R.; Elphic, Richard C.; et al. (septiembre de 2005). "Desgasificación reciente de la superficie lunar: el espectrómetro de partículas alfa Lunar Prospector". Revista de investigación geofísica . 110 (E9): E09009. Código Bibliográfico :2005JGRE..110.9009L. doi : 10.1029/2005JE002433 .
  10. ^ ab Stern, S. Alan (1999). "La atmósfera lunar: Historia, estado, problemas actuales y contexto". Reseñas de Geofísica . 37 (4): 453–491. Bibcode :1999RvGeo..37..453S. CiteSeerX 10.1.1.21.9994 . doi :10.1029/1999RG900005. S2CID  10406165. 
  11. ^ abc Benna, M.; Mahaffy, PR; Halekas, JS; Elphic, RC; Delory, GT (mayo de 2015). "Variabilidad del helio, neón y argón en la exosfera lunar observada por el instrumento LADEE NMS". Geophysical Research Letters . 42 (10): 3723–3729. Bibcode :2015GeoRL..42.3723B. doi :10.1002/2015GL064120. Se detectó neón sobre el lado nocturno a niveles comparables al He y se encontró que exhibía la distribución espacial de un gas no condensable acomodado en la superficie.
  12. ^ Steigerwald, William A. (17 de agosto de 2015). «La nave espacial LADEE de la NASA encuentra neón en la atmósfera lunar». NASA . Consultado el 18 de agosto de 2015 .
  13. ^ Ciaccia, Chris (24 de julio de 2018). "¿Vida en la Luna? Un nuevo estudio sostiene que podría haber existido vida en la superficie lunar". Fox News .
  14. ^ "NASA: La Luna tuvo una vez una atmósfera que se desvaneció". Time . Consultado el 16 de abril de 2018 .

Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público de ¿Existe atmósfera en la Luna?. Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio .