Egy röplabda mérkőzésről hazafelé menet tini lányommal észrevettük a teliholdat. Elmélkedtem ezen a héten az Apollo 11 50. évfordulóján. Az enyhe féltékenység érzése is elárasztott (mosoly), amikor a Kennedy Űrközpont rakétakertjében, a Duran Duran koncerten a rajongókra gondoltam. Noha sokszor láttam egyik kedvenc zenekaromat, biztos vagyok benne, hogy fantasztikus volt hallani az űrhöz kötődő setlistjüket az Apollo küldetés ünnepén. Ahogy egy röpke irigy pillanattól kiráztam magam, úgy döntöttem, hogy írok valamit a Holdról. Mivel meteorológus és légköri tudományok professzora vagyok, természetes volt, hogy a következő kérdésre válaszolok: “Van-e a holdunknak időjárása?”
Gyönyörű telihold, üres égbolt 100x-os zoom nélkül állvány
Getty
A kérdés megválaszolásához egy másikra kell válaszolnunk. Holdunknak van még légköre? Csábító nemet mondani. Jobb válasz azonban a “fajta”. Mielőtt mélyebbre ásnánk, tanulságos meghatározni a “légkört” és leírni a Föld légköri szerkezetét. Az Amerikai Meteorológiai Társaság Meteorológiai Szószedete az egyik kedvenc erőforrásom. A légkört “égi gravitációsan kötött gáz burkolatként határozza meg.” test (pl. bolygó, műholdja vagy csillag). “A Föld légköre több rétegre oszlik. A troposzférában élünk. Legtöbben soha nem hagyják el a troposzférát. Körülbelül 6-7 mérföldre terjed ki (~ 10 km), de ez a magasság a magasságtól (a sarki területeken alacsonyabb) és az évszaktól (télen alacsonyabb) függően változhat. Légkörünk tömegének körülbelül 75-80% -a a troposzférában található, és a nedvesség nagy része is .
A talaj felett átlagosan 7 és 31 mérföld között találjuk meg a sztratoszférát. A tropopauza a troposzféra és a sztratoszféra közötti átmeneti régió. Az ózonréteg, amely megvéd minket a káros ultraibolya (UV ) napsugárzás, a stratosp itt. Ez is egy réteg, amely az UV-abszorpció miatt emelkedik a hőmérséklet magassággal. Inverziónak hívjuk. A mezoszféra 30-51 mérföldre van a felszín felett. Ennek a rétegnek a hőmérséklete a NOAA szerint -120 ° F lehet. 51 és 400 mérföld között van egy furcsa réteg, amelyet termoszférának hívnak. A hőmérséklet -184 F és több ezer F fok között mozog. Még ezen a hőmérsékleten is hidegnek érezné a bőrünket a légkör “soványsága” miatt. A nagyon magas hőmérséklet a molekulák magas mozgási energiájának köszönhető, de nem lenne meleg, mert nagyon kevés a molekuláris ütközés. Ez a réteg az aurorák otthona is. Ha űrhajós vagy, ez is az a réteg, amelyben elkezdheted érezni a súlytalanság érzését. A termoszférán túl található az exoszféra. A NOAA műholdas felosztása szerint ez sok alacsony föld körül keringő műhold helye. Az alábbi ábra, amelyet a NOAA szolgáltat, összefoglalja a rétegeket és néhány érdekes dolgot, ami bennük történik.
A Föld légkörének rétegei.
NOAA NESDIS
A Földnek van időjárása, mert a troposzféra viszonylag vastag , vizet tartalmaz, és a folyadék és a termodinamikai kölcsönhatások komplex megjelenítésével szolgál. Ez eljut a Holdra. A NASA Hold-atmoszféra és Dust Environment Explorer webhelye szerint:
legújabb tanulmányok megerősítik, hogy holdunk valóban olyan szokatlan gázokat tartalmaz, amelyek nátriumot és káliumot tartalmaznak, amelyek nem találhatók meg a Föld, a Mars vagy a Vénusz légkörében. Végtelenül kevés levegő a Föld légköréhez képest. A Föld tengerszintjén olyan légkört lélegzünk, ahol minden köbcentiméter 10 000 000 000 000 000 000 molekulát tartalmaz; összehasonlításképpen a hold atmoszférában kevesebb mint 1 000 000 molekula van azonos térfogatban. Ez még mindig soknak hangzik, de ezt nagyon jó vákuumnak tartjuk a Földön. Valójában a Hold felszínén a légkör sűrűsége összehasonlítható a Föld légkörének legkülső peremeinek sűrűségével, ahol a Nemzetközi Űrállomás kering.
A Föld troposzférájában többnyire nitrogén és oxigén található, de a nyomgázok, mint a szén-dioxid és a vízgőz, rendkívül fontosak bolygónk hőmérsékletének szabályozásában. A NASA Lunar Atmospheric Composition Experiment (LACE) nevű missziója felfedezte, hogy a Hold légkörében metán, szén-dioxid, hélium, ammónia és argon is található.
A hőmérséklet vadul lenghet a Holdon. Tim Sharp a Space.com cikkében ezt írta:
A Hold hőmérséklete rendkívüli, a forró forrástól a fagyos hidegig terjed, attól függően, hol süt a nap .A Holdon nincs jelentős atmoszféra, ezért nem képes csapdába ejteni a hőt, és nem szigetelheti a felszínt. A nappali idő a Hold egyik oldalán körülbelül 13 és fél napig tart, majd 13 és fél éjszaka sötét van. Amikor a napfény eléri a hold felszínét, a hőmérséklet elérheti a 260 Fahrenheit fokot (127 Celsius fok). Amikor a nap lemegy, a hőmérséklet mínusz 280 F (mínusz 173 C) értékre süllyedhet.
A Holdon szintén nincsenek évszakok. Vannak évszakjaink, mert a Föld nagyjából 23,5 fokos tengelyre billen. A tengelyirányú dőlés miatt, amikor a Föld a Nap körül kering, a a bolygót másképp melegítik. Emiatt az északi féltekén jelenleg nyár, a déli féltekén pedig tél van. A hold gyakorlatilag egyenes (csak 1,54 fokos dőlésszög) Tim Sharp szerint, így gyakorlatilag nincs szezonális változékonyság.
A holdkanca – láva síkság – idősorozata 0,5 milliárd éves időközönként folyik, minden egyes lépésben piros … területekkel A kitörések időzítése és a láva mennyisége segített a tudósoknak megállapítani, hogy a Hold egyszer és hogy a hold légköre körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt volt a legvastagabb. (A képaláírást közvetlenül a NASA / MSFC webhelye nyújtotta.)
A NASA MSFC
A holdunknak nyilvánvalóan nincs olyan időjárása, mint a Földön. A Holdon található vízjég felfedezései azonban arra utalnak, hogy létezhet valamilyen “vízkör”. Ironikus módon a tanulmányok azt sugallják, hogy a Hold egykor jelentősebb atmoszférával rendelkezik. A NASA 2017. évi sajtóközleménye megjegyezte:
A kutatás befejeződött a NASA Marshall Űrrepülési Központ Debra Needham bolygóvulkanológusával, Huntsville-ben (Alabama) és David Kring bolygótudóssal A texasi Houstonban található Lunar and Planetary Institute azt sugallja, hogy évmilliárdokkal ezelőtt a Holdnak valóban atmoszférája volt. Az ősi holdi légkör vastagabb volt, mint a mai Mars légköre, és valószínűleg képes volt sziklák mállására és szélviharok előidézésére. Talán a legfontosabb, hogy forrást nyújthat a Holdon észlelt víz némelyikének, ha nem az összesnek.
Ez egy hosszadalmas válasz volt a kérdésre: “Van-e a holdunknak időjárása?” Remélem, mégis megtanult valamit.