A Hold légköre: Az ionoszférának nagy a plazmasűrűsége  

Az egyik legszebb dolog az anyában Föld egy an jelenléte légkör. Az élet a Földön nem jöhetett volna létre az élénk légréteg nélkül, amely teljes egészében átöleli a Földet mindenhonnan. A geológiai időkben a légkör fejlődésének korai szakaszában a földkéregben lezajló kémiai reakciók jelentették a gázok kritikus forrását. Az élet fejlődésével azonban az élettel kapcsolatos biokémiai folyamatok átvették és fenntartották a jelenlegi gázegyensúlyt. Köszönhetően a Föld belsejében lévő olvadt fémek áramlásának, amelyek a Föld mágneses mezőjét idézik elő, amely felelős az ionizáló napszelek (elektromosan töltött részecskék folyamatos áramlása, azaz a naplégkörből származó plazma) eltérüléséért a Földtől. Az atmoszféra legfelső rétege elnyeli a fennmaradó ionizáló sugárzást, majd ionizálttá válik (ezért ionoszférának nevezik).  

Van-e légköre a Holdnak, a Föld természetes műholdjának?  

A Holdnak nincs olyan légköre, mint amilyennek a Földön tapasztaljuk. Gravitációs tere gyengébb, mint a Földé; míg a Föld felszínén a szökési sebesség körülbelül 11.2 km/s (a légellenállást figyelmen kívül hagyva), addig a Hold felszínén mindössze 2.4 km/s, ami jóval kisebb, mint a Holdon a hidrogénmolekulák négyzetes négyzetes sebessége (RMS). Ennek eredményeként a hidrogénmolekulák többsége elszökik hely és a Hold nem tud jelentősebb gázlapot megtartani maga körül. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a Holdnak egyáltalán nincs légköre. A Holdnak van légköre, de annyira vékony, hogy a Hold felszínén vákuumközeli állapot uralkodik. A Hold légköre rendkívül vékony: körülbelül 10 billiószor vékonyabb, mint a Föld légköre. A Hold légkörének sűrűsége megegyezik a Föld légkörének legkülső peremeinek sűrűségével¹. Ebben az összefüggésben sokan érvelnek azzal, hogy a Holdnak nincs légköre.  

A hold- a légkör fontos az emberiség jövője szempontjából. Ezért az elmúlt 75 évben számos tanulmány készült.  

NASAAz Appolo Mission jelentős mértékben hozzájárult, amikor először észlelte hold- légkör⁴. Hold- Az Apollo 17 légköri összetételi kísérlete (LACE) kis mennyiségű atomot és molekulát (köztük héliumot, argont, esetleg neont, ammóniát, metánt és szén-dioxidot) talált a Hold felszínén.¹. Ezt követően a földi mérések nátrium- és káliumgőzt fedeztek fel a Hold légkörében emissziós vonalspektroszkópia segítségével². Beszámoltak arról is, hogy a Holdról származó fémionokat találtak bolygóközi hely és H₂Ó, jég a Hold sarkvidékén³.  

Az elmúlt 3 Ga-ra (1 Ga vagy giga-év = 1 milliárd év vagy 10⁹ év), a Hold légköre stabil az alacsony sűrűségű felszíni határexoszférával (SBE). Ezt megelőzően a Holdnak kiemelkedőbb, bár átmeneti légköre volt a Holdon zajló jelentős vulkáni tevékenység miatt.⁴.

A közelmúltban publikált tanulmányok mérései alapján Az ISRO holdja Orbiter feltárják, hogy a Hold ionoszférájának nagyon nagy elektronsűrűsége lehet. A hold- A felületi elektronsűrűség akár 1.2 × 10 is lehet⁵ köbcm-enként, de a napszél erős eltávolítószerként működik, amely az összes plazmát a bolygóközi közepes⁵. Az érdekes eredmény azonban a magas elektrontartalom megfigyelése volt a ébrenléti régióban (a napszélben a napellenes irányú utólagos zavarok régiója). Nagyobb volt, mint a nappali irányban, tekintettel arra, hogy sem a napsugárzás, sem a napszél nem lép közvetlen kölcsönhatásba a rendelkezésre álló semleges részecskékkel ebben a régióban.⁶. A tanulmány azt mutatja, hogy a domináns ionok az ébrenléti régióban az Ar^+, és Ne⁺ amelyek élettartama viszonylag hosszabb, mint a molekulaionoké (CO₂^+, és H₂O⁺ ), amelyek más régiókban dominánsak. Magasabb élettartamuk miatt az Ar⁺ és Ne⁺ ionok életben maradnak az ébrenléti régióban, míg a molekuláris ionok rekombinálódnak és eltűnnek. A közelben is magas elektronsűrűséget találtak hold- poláris régiók szoláris átmeneti időszakaiban^5,6. 

a NASA A tervezett Artemis Mission to the Moon célja az Artemisz alaptábor felállítása hold- felület és a Gateway be hold- pálya. Ez minden bizonnyal elősegíti a részletesebb és közvetlenebb tanulmányozást hold- légkör⁷.  

*** 

Referenciák:  

1. NASA 2013. Van légkör a Holdon? Elérhető online a címen https://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#:~:text=Just%20as%20the%20discovery%20of,of%20Earth%2C%20Mars%20or%20Venus.  

2. Potter AE és Morgan TH 1988. Nátrium- és káliumgőz felfedezése a Hold légkörében. SCIENCE, 5. augusztus 1988., 241. kötet, 4866. szám, 675-680. DOI: https://doi.org/10.1126/science.241.4866.67 

3. Stern SA 1999. A holdi légkör: történelem, állapot, aktuális problémák és kontextus. Geofizikai áttekintések. Első kiadás: 01. november 1999.. 37. kötet, 4. november 1999. szám. 453-491. oldal. DOI: https://doi.org/10.1029/1999RG900005 

4. Needham DH és Kringab DA 2017. A holdvulkanizmus átmeneti légkört hozott létre az ősi Hold körül. Föld- és bolygótudományi levelek. 478. évfolyam, 15. november 2017., 175-178. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.09.002  

5. Ambili KM és Choudhary RK 2021. Az ionok és elektronok háromdimenziós eloszlása ​​a holdi ionoszférában a fotokémiai reakciók eredménye. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 510. kötet, 3. szám, 2022. március, 3291–3300. oldal, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab3734  

6. Tripathi KR, et al 2022. Tanulmány a Hold ionoszférájának jellemző tulajdonságairól kettős frekvencia használatával rádió tudományos (DFRS) kísérlet a Chandrayaan-2 orbiter fedélzetén. A Royal Astronomical Society havi közleményei: Letters, 515. kötet, 1. szám, 2022. szeptember, L61–L66. oldal, DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac058  

7. NASA 2022. Artemis küldetés. Elérhető https://www.nasa.gov/specials/artemis/ 

***