Hat unser Mond Wetter?

Als wir mit meiner jugendlichen Tochter von einem Volleyballspiel nach Hause fuhren, bemerkten wir den Vollmond. Ich habe diese Woche über den 50. Jahrestag von Apollo 11 nachgedacht. Ein leichtes Gefühl der Eifersucht überkam mich auch (Lächeln), als ich beim Duran Duran-Konzert im Raketengarten des Kennedy Space Centers an Fans dachte. Obwohl ich schon oft eine meiner Lieblingsbands gesehen habe, bin ich mir sicher, dass es großartig war, ihre weltraumtaugliche Setlist in dieser Umgebung und zur Feier der Apollo-Mission zu hören. Als ich mich aus einem flüchtigen neidischen Moment herausschüttelte, beschloss ich, etwas über den Mond zu schreiben. Da ich Meteorologe und Professor für Atmosphärenwissenschaften bin, beantworte ich nur natürlich die Frage: „Hat unser Mond Wetter?“

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir eine andere beantworten. Hat unser Mond überhaupt eine Atmosphäre? Es ist verlockend, „nein“ zu sagen. Eine bessere Antwort ist jedoch „irgendwie“. Bevor wir tiefer graben, ist es lehrreich, „Atmosphäre“ zu definieren und die atmosphärische Struktur der Erde zu beschreiben. Das Glossar der American Meteorological Society für Meteorologie ist eine meiner Lieblingsressourcen. Es definiert eine Atmosphäre als „eine gasförmige Hülle, die gravitativ an einen Himmelskörper gebunden ist Körper (z. B. ein Planet, sein Satellit oder ein Stern). „Die Erdatmosphäre ist in mehrere Schichten unterteilt. Wir leben in der Troposphäre. Die meisten von uns werden die Troposphäre niemals verlassen. Sie erstreckt sich bis zu ungefähr 6-7 Meilen (~ 10 km), aber diese Höhe kann je nach Höhe (niedriger in Polarregionen) und Jahreszeit (niedriger im Winter) variieren. Etwa 75-80% der Masse unserer Atmosphäre befindet sich in der Troposphäre und der größte Teil der Feuchtigkeit auch

Zwischen 7 und 31 Meilen über dem Boden (im Durchschnitt) finden wir die Stratosphäre. Die Tropopause ist der Übergangsbereich zwischen Troposphäre und Stratosphäre. Die Ozonschicht, die uns vor schädlichem Ultraviolett (UV) schützt ) Strahlung von der Sonne, ist in der Stratosp Hier. Es ist auch eine Schicht, deren Temperatur aufgrund der UV-Absorption mit der Höhe zunimmt. Wir nennen das eine Umkehrung. Die Mesosphäre befindet sich 30 bis 51 Meilen über der Oberfläche. Diese Schicht kann laut NOAA Temperaturen von bis zu -120 ° F haben. Zwischen 51 und 400 Meilen befindet sich eine seltsame Schicht, die als Thermosphäre bezeichnet wird. Die Temperaturen reichen von -184 Grad Fahrenheit bis zu mehreren Tausend Grad Fahrenheit. Selbst bei diesen Temperaturen würde sich unsere Haut aufgrund der „Dünnheit“ der Atmosphäre kalt anfühlen. Die sehr hohen Temperaturen sind auf die hohe kinetische Energie der Moleküle zurückzuführen, aber es würde sich nicht warm anfühlen, da es nur sehr wenige molekulare Kollisionen gibt. Diese Schicht ist auch die Heimat der Auroren. Wenn Sie ein Astronaut sind, ist dies auch die Schicht, in der Sie das Gefühl der Schwerelosigkeit spüren können. Jenseits der Thermosphäre befindet sich die Exosphäre. Laut der Satellitendivision der NOAA ist dies der Standort vieler Satelliten mit niedriger Erdumlaufbahn. Die folgende Grafik der NOAA fasst die Schichten und einige interessante Dinge zusammen, die in ihnen geschehen.

Die Erde hat Wetter, weil die Troposphäre relativ dick ist , enthält Wasser und beherbergt eine komplexe Darstellung von flüssigen und thermodynamischen Wechselwirkungen. Dies bringt uns zum Mond. Laut der NASA-Website zum Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer:

Neuere Studien bestätigen, dass unser Mond tatsächlich eine Atmosphäre hat, die aus einigen ungewöhnlichen Gasen besteht, einschließlich Natrium und Kalium, die in den Atmosphären von Erde, Mars oder Venus nicht zu finden sind. Es ist eine infinitesimale Luftmenge im Vergleich zur Erdatmosphäre. Auf Meereshöhe auf der Erde atmen wir eine Atmosphäre ein, in der jeder Kubikzentimeter 10.000.000.000.000.000.000 Moleküle enthält. Im Vergleich dazu hat die Mondatmosphäre weniger als 1.000.000 Moleküle im gleichen Volumen. Das klingt immer noch nach viel, aber wir halten es für ein sehr gutes Vakuum auf der Erde. Tatsächlich ist die Dichte der Atmosphäre an der Mondoberfläche vergleichbar mit der Dichte der äußersten Ränder der Erdatmosphäre, in denen die Internationale Raumstation umkreist.

In der Troposphäre der Erde gibt es hauptsächlich Stickstoff und Sauerstoff, aber Spurengase wie Kohlendioxid und Wasserdampf sind äußerst wichtig für die Regulierung der Temperatur unseres Planeten. Eine NASA-Mission namens Lunar Atmospheric Composition Experiment (LACE) entdeckte, dass die Mondatmosphäre auch Spuren von Methan, Kohlendioxid, Helium, Ammoniak und Argon aufweist.

Die Temperaturen können auf dem Mond wild schwanken. Tim Sharp schrieb in einem Space.com-Artikel:

Die Temperaturen auf dem Mond sind extrem und reichen von kochend heiß bis eiskalt, je nachdem, wo die Sonne scheint .Es gibt keine signifikante Atmosphäre auf dem Mond, daher kann er keine Wärme einfangen oder die Oberfläche isolieren. Der Mond dreht sich in etwa 27 Tagen um seine Achse. Der Tag auf einer Seite des Mondes dauert ungefähr 13,5 Tage, gefolgt von 13,5 Nächten Dunkelheit. Wenn Sonnenlicht auf die Mondoberfläche trifft, kann die Temperatur 127 Grad Celsius erreichen. Wenn die Sonne untergeht, können die Temperaturen auf minus 173 Grad Celsius sinken.

Es gibt auch keine Jahreszeiten auf dem Mond. Wir haben Jahreszeiten, weil sich die Erde um ungefähr 23,5 Grad um eine Achse neigt. Aufgrund der axialen Neigung, wenn die Erde die Sonne umkreist, verschiedene Teile unserer Planeten werden unterschiedlich erwärmt. Aus diesem Grund ist es derzeit Sommer auf der Nordhalbkugel und Winter auf der Südhalbkugel. Der Mond ist laut Tim Sharp praktisch aufrecht (nur eine Neigung von 1,54 Grad), so dass es praktisch keine saisonale Variabilität gibt.

Unser Mond hat offensichtlich kein Wetter, wie wir es auf der Erde erleben. Entdeckungen von Wassereis auf dem Mond deuten jedoch darauf hin, dass es eine Art „Wasserkreislauf“ geben könnte. Ironischerweise haben Studien gezeigt, dass der Mond einst eine bedeutendere Atmosphäre hatte. In einer Pressemitteilung der NASA aus dem Jahr 2017 wurde Folgendes vermerkt:

Die von der Planetenvulkanologin Debra Needham vom NASA Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, und dem Planetenwissenschaftler David Kring am Das Lunar and Planetary Institute in Houston, Texas, legt nahe, dass der Mond vor Milliarden von Jahren tatsächlich eine Atmosphäre hatte. Die alte Mondatmosphäre war dicker als die heutige Marsatmosphäre und war wahrscheinlich in der Lage, Steine zu verwittern und Stürme zu erzeugen. Am wichtigsten ist vielleicht, dass es eine Quelle für einige, wenn nicht sogar alle auf dem Mond entdeckten Wasser sein könnte.

Dies war eine langatmige Antwort auf die Frage: „Hat unser Mond Wetter?“ Ich hoffe, Sie haben etwas gelernt.