私たちの天然衛星である月は、常に好奇心、研究、そして詩の対象となってきました。しかし、地球からの詩や写真を超えて、科学は謎を解き明かし続けています。最も特徴的なのは、その雰囲気、あるいは技術的に 月の外気圏。地球とは異なり、月には呼吸できる厚い大気がなく、大気と呼べるほどの極めて薄いガス層があるだけです。しかし、この層は、その起源と空間との相互作用の点で興味深いものです。さらに、 月の珍品 また、コンテキストをよりよく理解するのにも役立ちます。
この記事では、この外気圏の世界に飛び込んでみます。 どのように形成されるのか、何から作られるのか、どのようなプロセスによって維持されるのか そして宇宙ミッションが私たちにどんな興味深い事実を明らかにしたのかについても。月の周りで実際に何が起こっているのかを誰もが理解できるように、科学的に厳密に、かつわかりやすい言葉ですべてを見てみましょう。
月には大気がありますか？
大気を地球のような濃いガスの層と理解すると、 月には古典的な意味での大気がない。しかし、その周囲には非常に薄い原子と分子の層があり、非常に軽く分散しているため、互いに衝突することはほとんどありません。この層は エキソスフィア そして、はるかに密度の高い地球の大気とは著しく異なります。両者の比較は興味深い。 月を衛星として.
地球の大気1立方センチメートルにはおよそ 100億兆の分子。月の大気圏ではその数は約 100分子。つまり、技術的には検出可能な気体組成を持っているものの、非常に空であるため、実質的には空の空間です。
これは主に 月の低重力。脱出速度（粒子が宇宙に脱出するために必要な最小速度）はわずか 2.400 m/s です（地球では 11.200 m/s）。重力が弱いので、 気体粒子は簡単に宇宙に逃げる、濃密で安定した大気の形成を妨げます。この現象のダイナミクスは、 高潮 天体にも影響を与えます。
何もないように見えるが、この非常に薄い大気は 総重量は約25.000kgと推定されるトラック一台分くらいの大きさです。さらに、それは常に変化しています。日中は太陽の熱によって地表に向かって膨張し、夜は 粒子は冷えて再び下に落ちる.
月の外気圏の起源
この外気圏の起源については何十年も議論されてきました。しかし、最近、 MITとシカゴ大学NASAなどの機関による以前の研究や並行研究と一致して、主な原因は、 衝撃蒸発。衝突と月の大気の関係は、月の進化を理解する上で非常に重要です。
これはどういう意味ですか？基本的に、月の表面は常に 微小隕石の衝突。それらは塵の粒子ほど小さいが、衝突すると、 2000℃と6000℃。これらの極端な気温 彼らは地面の原子を蒸発させ、それが放出されて浮遊したままになっている。 しばらくの間、月の周りを回ります。
2番目のプロセスは イオンスプレーまたはスパッタリング も貢献しています。これは、 太陽風の荷電粒子主に陽子からなる粒子が月の表面に衝突して原子を剥ぎ取り、それが外気圏の一部になります。微小隕石とは異なり、太陽風は 重い物質をそれほど蒸発させないなので、その寄与は小さくなります。この現象は、 月へのミッション.
最新の研究によれば、およそ 月の外気圏の70%は隕石の衝突によるものであるつつ 30%は太陽風によるもの。両方のプロセスは、 アポロ計画のサンプル カリウムやルビジウムなどの元素の同位体の使用。
月の大気は何からできているのでしょうか?
月の大気は地球に比べると非常に小さいですが、 はい、その中にはいくつかのガスと原子が確認されています。地上の分光計、宇宙探査機、アポロのサンプルを使った実験により、以下の成分が検出されました。これらのガスの組成は、次のような貴重な情報を提供します。 空の出来事.
- ヘリウムとアルゴン: これらは、アポロ計画やその他のミッションによって検出された最も豊富な元素です。
- ナトリウムとカリウム: その後の地上観測により特定されました。
- 酸素、窒素、メタン、一酸化炭素、二酸化炭素: おそらく衝突の結果として痕跡として存在する。
- ラドンとポロニウムの放射性同位体: ルナ・プロスペクター探査機によって発見されたこの物質は、月の内部から来たものである可能性がある。
- 氷の形をした水分子: これらは、永久影になっている極地のクレーターの中に存在すると考えられています。
これらの化合物の存在は、月が 化学的に完全に死んではいない。実際、 いくつかの水分子 太陽から守られた寒い地域であれば、その表面で生き延びることができるだろう。これらの水分子に関する研究は、 太陽系のさまざまな衛星.
宇宙ミッションの影響
アポロ計画は、月の大気を理解する上で重要な役割を果たしました。月の土壌サンプルを持ち帰っただけでなく、 機器と宇宙飛行士自身が付近の大気を変化させた 呼気中または船外脱出（EVA）中にガスを放出することによって。推定では 月着陸船が月の大気を局所的に汚染した可能性がある ガスは全質量に等しい量存在するが、そのほとんどはすでに消滅している。
さらに、最近のミッションとしては、 LADEE（月大気・塵環境探査機） この外気圏の研究を続けました。 2013年に打ち上げられたこの探査機は、衝突とスパッタリングが重要なプロセスとして重要であることを確認するための貴重な情報を収集しました。また、次のような現象における密度の変化を観察することも可能になりました。 日食 y 流星群月の大気の活発な動きを確認しました。このダイナミクスは、次のような現象を理解するために不可欠です。 オリオン座流星群.
近年でも、NASA は光学レーザーシステムを使用して月の塵やその付近のガスを調査することを目的としたミノタウロス 5 のようなミッションを開始しました。これらすべては継続を目的としています 月の環境をより明確に描くそこに恒久的な基地を設立したいのであれば、これは不可欠なものとなる。これらの基地の計画は、 火星の植民地化.
月の大気を理解することがなぜ重要なのでしょうか?
このかすかなガス層を研究することは無関係に思えるかもしれないが、そうではない。まず、理解を深めるのに役立つからです 月の力学と地質学の歴史。微小隕石と太陽風が火星の表面をどのように形作ってきたかを知ることは、小惑星や火星の衛星など、大気を持たない他の天体の進化についての手がかりを与えてくれます。この分析は、次のような現象を理解する上でも基礎となる。 月の起源.
第二に、 将来の有人ミッション。月面に基地を建設するには、月面にどんな要素が存在するのか、それが時間の経過とともにどのように反応するのか、またそれが機器にどのような影響を与えるのかを正確に理解する必要がある。もちろん、宇宙飛行士を 太陽放射線と宇宙放射線 保護雰囲気がない場合。
この研究は、以下の幅広い知識に貢献します。 宇宙風化プロセス 太陽系内部で。月面で学んだことは、他の目的地の探査にも応用できる。 火星の衛星フォボス、さらには地球近傍小惑星も含まれます。
月の外気圏は極めて希薄ではあるものの、宇宙の基本的なプロセスを研究するための自然の実験室となっている。過去に考えられていたこととはかけ離れて、 月は単なる死んだ岩ではない。人間は空間環境と相互作用し続ける存在であり、私たちが注意を払い続ける限り、人間は私たちに多くのことを教えてくれるでしょう。
