Könnte der Mond eine Atmosphäre bewahren?

Es kann eine Atmosphäre bewahren und tut es tatsächlich . Die Atmosphäre ist so etwas wie ein hochgradiges Vakuum auf der Erde. Aber das ist wahrscheinlich nicht das, wonach Sie suchen.

Okay, was würde beispielsweise mit einer erdgroßen Atmosphäre auf dem Mond passieren? Tatsächlich würden viele wirklich interessante Dinge passieren. Erstens kann die Atmosphäre an den längsten Tagen der Nacht einfrieren. Es hätte auch ein hohes Windvolumen am Tag/Nacht-Terminator. Es würde viel von seiner Atmosphäre verlieren (siehe diese Physikfrage ) aufgrund von Sonnenwind und einfach verlieren, indem es zu viel Energie hat.

Unterm Strich würde die Atmosphäre bleiben, aber nur für vielleicht 1000 Jahre (siehe diesen Artikel ). Kuppeln sind wahrscheinlich der beste Weg für die absehbare Zukunft auf dem Mond.

Um dies zu veranschaulichen, bietet Wikipedia ein wirklich hübsches Diagramm , das atmosphärische Partikel zeigt, die im Vergleich zu Temperatur und Größe haften bleiben würden.

PearsonArtPhoto behandelt das grundlegende Problem, nämlich dass sich Lichtmoleküle so schnell bewegen, dass sie die Fluchtgeschwindigkeit des Mondes erreichen.

Die durchschnittliche Geschwindigkeit der Moleküle eines bestimmten Gases ist proportional zur Quadratwurzel von (Temperatur in Kelvin dividiert durch Molekülmasse) .

Ich schlage ein paar Gase mit einem höheren Molekulargewicht als Xenon (mw 54) vor, die in der Lage sein könnten, eine Atmosphäre auf dem Mond aufrechtzuerhalten, da es im Sonnensystem sehr wenig Xenon gibt.

Ich denke, die Chancen, den Mond mit einer Atmosphäre zu terraformen, sind sehr gering, aber es ist ein interessantes Gedankenexperiment.

Butan (MW 58.) Aus reichlich vorhandenen Elementen. Kann sich im Laufe der Zeit zu leichteren Kohlenwasserstoffen zersetzen, insbesondere bei Wechselwirkung mit Wasserstoff aus dem Sonnenwind. Butene oder schwerere, ungesättigtere Kohlenwasserstoffe (wie Benzol) könnten länger halten.

Chlor Cl ₂ (MG 71.) Nicht eines der zehn häufigsten Elemente im Sonnensystem, müsste also speziell abgebaut oder importiert werden (Meerwasser der Erde enthält etwa 2 Massenprozent Chlor). Wäre für sich genommen stabil , würde aber Gestein oxidieren und somit die Atmosphäre verlassen, wenn das Gestein sauerstoffarm wäre. Bildet eine Reihe gasförmiger Oxide, die jedoch gegenüber der Zersetzung zu Chlor und Sauerstoff instabil sind, sich also nicht anreichern würden. Würde mit Wasserstoff aus dem Sonnenwind reagieren, um Chlorwasserstoff zu bilden, der eine niedrigere Molekülmasse hat.

EDIT 1: laut Wikipedia ist der Sonnenwind ein Massenstrom von ca$10^{9} \frac{kg}{s}$, von denen der größte Teil Wasserstoff ist. Bei einem Umlaufradius der Erde von$150 \cdot 10^{6} km$, das ist nur:

oder$0.11 \frac{kg}{km^2 \cdot year}$. Der Radius des Mondes beträgt 1740 km, also stellt er a dar$9.511 \cdot 10^6 km^2$Oberfläche zum Sonnenwind. Der gesamte Wasserstoff, den der Mond vom Sonnenwind erhält, beträgt daher ca$3.367 \cdot 10^{-2} \frac {kg}{s}$daher wäre die Nachfüllrate von Chlor Cl ₂ , das in HCl umgewandelt wurde, ziemlich trivial im Vergleich zu der unvorstellbar großen Aufgabe, überhaupt eine Chloratmosphäre auf dem Mond zu schaffen. Ich bin überrascht, dass diese Zahl so gering ist, wie sie ist.

Die Photodissoziation von Cl ₂ in zwei Cl·-Radikale (die jeweils eine geringere Masse als CO ₂ haben ) könnte ein weitaus bedeutsamerer Mechanismus des Chlorverlusts sein, aber ich weiß nicht, wie ich ihn quantifizieren soll.

EDIT 2: Eine andere Möglichkeit ist Schwefeldioxid SO ₂ (MG 64.) Dies ist wahrscheinlich chemisch stabiler als jeder meiner vorherigen Vorschläge. Es gibt auch eine mögliche unbeabsichtigte Quelle dafür: Wenn massive Bauprogramme auf dem Mond mit Schwefelbeton durchgeführt wurden , könnte dieser in Gegenwart von Sauerstoff zu SO ₂ abgebaut werden . Schwefelbeton ähnelt normalem Beton darin, dass er Zuschlagstoffe enthält, aber anstelle von herkömmlichem Zement wird geschmolzener Schwefel als Bindemittel verwendet.

Wenn ich mich richtig erinnere, geht Stephen Baxters Roman Moonseed (1998) dieser Frage nach und antwortet ja, er könnte eine Atmosphäre aufrechterhalten, die ausreicht, um das menschliche Leben auf der Oberfläche für ein paar hundert Jahre zu unterstützen, bevor er sich abnutzt. Kaum definitiv, aber er ist kein Schlappschwanz, wenn es um Recherche geht.

Ein paar nicht erwähnte Punkte:

1. Der Mond hatte damals eine Atmosphäre, als er einen Lavaozean hatte. Es dauerte wahrscheinlich ungefähr 70 Millionen Jahre und ich glaube, es war ungefähr 100-1000 Pascal oder etwas weniger als etwas mehr als der atmosphärische Druck auf dem Mars. Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Schätzungen für die Dichte und das Alter der Mondatmosphäre.

2. Der Mond ist voll von unreduziertem Eisen, so dass das Hinzufügen von Sauerstoff zur Atmosphäre dazu führt, dass er mit dem Eisen reagiert und Eisenoxid erzeugt. Rost, mit anderen Worten. Sie brauchen also noch mehr Sauerstoff, und der Mond würde in den eisenreichen Regionen beginnen, sich rot zu färben.

Referenz: Gab es ein frühes Bewohnbarkeitsfenster für den Erdmond? Referenz: [Ein Modell der ursprünglichen Mondatmosphäre 2