Почему у Луны до сих пор есть атмосфера, установили ученые

На Місяці через його порівняно невелику масу немає повітря, придатного для дихання, проте супутник Землі все ж має ледь помітну атмосферу.

З 1980-х років астрономи спостерігають дуже тонкий шар атомів, що підстрибують над поверхнею Місяця. Ця делікатна атмосфера — технічно відома як «екзосфера» — ймовірно, є продуктом якогось космічного вивітрювання, але точні причини її походження раніше встановити не вдавалося, повідомляє прес-служба американського Массачусетського технологічного інституту (MIT).

Раніше учені припускали, що у формуванні місячної атмосфери беруть участь два процеси космічного вивітрювання:

• «ударне випаровування» внаслідок зіткнення з Місяцем мікрометеоритів;
• «іонне розпилення» — явище за участю сонячного вітру, який переносить енергійні заряджені частинки від Сонця через космос. Коли ці частинки стикаються з поверхнею Місяця, вони можуть передати свою енергію атомам у ґрунті та відправити ці атоми летіти у повітря.

Тепер же група вчених з MIT та Чиказького університету стверджують, що вони визначили основний процес, який сформував атмосферу Місяця і продовжує підтримувати її сьогодні.

За словами дослідників, атмосфера Місяця — це насамперед продукт «ударного випаровування».

При ударному випаровуванні більшість атомів залишиться в місячній атмосфері, тоді як при іонному розпиленні багато атомів буде викинуто в космос, — наголошують учені. — З нашого дослідження тепер ми можемо кількісно визначити роль обох процесів, щоб сказати, що відносний внесок ударного випаровування проти іонного розпилення становить приблизно 70:30 або більше.

Іншими словами, 70 або більше відсотків атмосфери Місяця є продуктом зіткнення метеоритів, тоді як решта 30 відсотків є наслідком сонячного вітру.

У своєму дослідженні вчені проаналізували зразки місячного ґрунту, зібрані астронавтами під час місій NASA «Аполлон». Їхній аналіз свідчить, що:

• протягом 4,5-мільярдної історії Місяця його поверхня безперервно бомбардувалася спочатку масивними метеоритами, а пізніше — меншими, розміром з пил, «мікрометеороїдами»;
• ці постійні удари піднімають місячний ґрунт, випаровуючи певні атоми при контакті і піднімаючи частинки в повітря. Деякі атоми викидаються в космос, а інші залишаються підвішеними над Місяцем, утворюючи неміцну атмосферу, яка постійно поповнюється, оскільки метеорити продовжують падати на поверхню.
• ударне випаровування є основним процесом, за допомогою якого Місяць створив і підтримував свою надзвичайно розріджену атмосферу протягом мільярдів років.

Місяцю близько 4,5 мільярдів років, і протягом цього часу його поверхня безперервно бомбардувалася метеоритами. Ми показуємо, що врешті-решт тонка атмосфера досягає стабільного стану, оскільки вона постійно поповнюється завдяки невеликим зіткненням по всьому Місяцю, — наголошують дослідники.