Uma das coisas mais bonitas sobre a mãe Terra é a presença de um atmosfera. A vida na Terra não teria sido possível sem o lençol de ar vivo que envolve completamente a Terra por todos os lados. Na fase inicial da evolução da atmosfera nos tempos geológicos, as reações químicas dentro da crosta terrestre eram a fonte crítica de gases. No entanto, com a evolução da vida, os processos bioquímicos associados à vida assumiram e mantêm o atual equilíbrio gasoso. Graças ao fluxo de metais fundidos no interior da Terra que dão origem ao campo magnético da Terra responsável pela deflexão da maioria dos ventos solares ionizantes (fluxo contínuo de partículas eletricamente carregadas, isto é, plasma originário da atmosfera solar) para longe da Terra. A camada superior da atmosfera absorve a radiação ionizante restante, tornando-se por sua vez ionizada (daí chamada ionosfera).
A Lua, o satélite natural da Terra, tem atmosfera?
A Lua não tem uma atmosfera como a que conhecemos na Terra. Seu campo gravitacional é mais fraco que o da Terra; enquanto a velocidade de escape na superfície da Terra é de cerca de 11.2 km/s (resistência do ar desconsiderada), na superfície da Lua é de apenas 2.4 km/s, o que é muito menor do que a velocidade quadrática média (RMS) das moléculas de hidrogênio na Lua. Como resultado, a maioria das moléculas de hidrogênio escapa para espaço e a Lua é incapaz de reter qualquer camada significativa de gases ao seu redor. No entanto, isso não significa que a Lua não tenha atmosfera alguma. A Lua tem uma atmosfera, mas é tão fina que prevalece uma condição de quase vácuo na superfície lunar. A atmosfera da Lua é extremamente fina: cerca de 10 trilhões de vezes mais fina que a atmosfera da Terra. A densidade da atmosfera da Lua está no mesmo nível da densidade das franjas mais externas da atmosfera da Terra1. É neste contexto que muitos argumentam que a Lua não tem atmosfera.
A lunar atmosfera é importante para o futuro da humanidade. Por isso, tem havido uma série de estudos ao longo dos últimos 75 anos.
NASAA Missão Appolo fez contribuições significativas quando detectou pela primeira vez lunar atmosfera4. Lunar O Experimento de Composição Atmosférica (LACE) da Apollo 17 encontrou pequenas quantidades de vários átomos e moléculas (incluindo hélio, argônio e possivelmente néon, amônia, metano e dióxido de carbono) na superfície da Lua1. Posteriormente, medições terrestres descobriram vapor de sódio e potássio na atmosfera da Lua usando espectroscopia de linha de emissão2. Houve também relatos sobre a descoberta de íons metálicos emanados da Lua em interplanetário espaço e H2O gelo na região polar da Lua3.
Nos últimos 3 Ga (1 Ga ou giga-ano = 1 bilhão de anos ou 109 anos), a atmosfera da Lua é estável com exosfera de limite de superfície de baixa densidade (SBE). Antes disso, a Lua tinha uma atmosfera mais proeminente, embora transitória, devido à atividade vulcânica substancial na Lua.4.
Estudos publicados recentemente usando medidas de Lunar da ISRO Orbiter revelam que a ionosfera da Lua pode ter uma densidade eletrônica muito alta. O lunar a densidade eletrônica da superfície pode ser tão alta quanto 1.2 × 105 por cm cúbico, mas o vento solar atua como um forte agente de remoção, varrendo todo o plasma para o interplanetário média5. A descoberta interessante, no entanto, foi a observação do alto teor de elétrons na região de esteira (região de distúrbios de fuga no vento solar na direção anti-sol). Foi maior do que na direção diurna devido ao fato de que nem a radiação solar nem o vento solar interagem diretamente com as partículas neutras disponíveis nesta região6. O estudo mostra que os íons dominantes na região de esteira são Ar+, e Ne+ que têm um tempo de vida comparativamente mais longo do que os íons moleculares (CO2+, e H2O+ ) que são dominantes em outras regiões. Por causa de sua maior vida útil, o Ar+ e Ne+ os íons sobrevivem na região da esteira enquanto os íons moleculares se recombinam e desaparecem. Alta densidade eletrônica foi encontrada também perto lunar regiões polares durante os períodos de transição solar5,6.
Da NASA A planejada Missão Artemis à Lua visa estabelecer o Acampamento Base Artemis no lunar superfície e o Gateway em lunar órbita. Isto certamente ajudará a um estudo mais detalhado e direto do lunar atmosfera7.
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Referências:
- NASA 2013. Existe uma atmosfera na Lua? Disponível online em https://www.nasa.gov/mission_pages/LADEE/news/lunar-atmosphere.html#:~:text=Just%20as%20the%20discovery%20of,of%20Earth%2C%20Mars%20or%20Venus.
- Potter AE e Morgan TH 1988. Descoberta de Sódio e Vapor de Potássio na Atmosfera da Lua. SCIENCE 5 de agosto de 1988 Vol 241, Edição 4866 pp. 675-680. DOI: https://doi.org/10.1126/science.241.4866.67
- Stern SA 1999. A atmosfera lunar: História, status, problemas atuais e contexto. Comentários de Geofísica. Publicado pela primeira vez: 01 de novembro de 1999. Volume 37, Edição 4 de novembro de 1999. Páginas 453-491. DOI: https://doi.org/10.1029/1999RG900005
- Needham DH e Kringab DA 2017. O vulcanismo lunar produziu uma atmosfera transitória ao redor da antiga Lua. Cartas de Ciências da Terra e Planetárias. Volume 478, 15 de novembro de 2017, Páginas 175-178. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.09.002
- Ambili KM e Choudhary RK 2021. Distribuição tridimensional de íons e elétrons na ionosfera lunar originada das reações fotoquímicas. Avisos Mensais da Royal Astronomical Society, Volume 510, Edição 3, março de 2022, Páginas 3291–3300, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stab3734
- Tripathi KR, et al 2022. Um estudo sobre as características da ionosfera lunar usando dupla frequência rádio experimento científico (DFRS) a bordo do orbitador Chandrayaan-2. Avisos mensais da Royal Astronomical Society: Letters, Volume 515, Issue 1, setembro de 2022, páginas L61–L66, DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac058
- NASA 2022. Missão Artemis. Disponível em https://www.nasa.gov/specials/artemis/
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