În timp ce conduceam acasă dintr-un meci de volei cu fiica mea adolescentă, am observat luna plină. M-am gândit la 50 de ani de la Apollo 11 săptămâna aceasta. Un sentiment ușor de gelozie s-a năpustit asupra mea (zâmbind) când mă gândeam la fani la concertul Duran Duran din grădina rachetelor de la Kennedy Space Center. În timp ce am văzut de multe ori una dintre trupele mele preferate, sunt sigur că a fost minunat să le aud setlisturile colorate în spațiu în acel cadru și în celebrarea misiunii Apollo. Când m-am scuturat dintr-un moment de invidie trecătoare, am decis să scriu ceva despre lună. Întrucât sunt meteorolog și profesor de științe atmosferice, era firesc să răspund la întrebarea „Luna noastră are vreme?”
Luna plină frumoasă cu un cer gol la zoom de 100x fără trepied
Getty
Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să răspundem la o altă întrebare. Luna noastră are chiar o atmosferă? Este tentant să spunem „nu”. Cu toate acestea, un răspuns mai bun este „un fel”. Înainte de a sapa mai adânc, este instructiv să definim „atmosfera” și să descriem structura atmosferică a Pământului. Glosarul de meteorologie al Societății Americane de Meteorologie este una dintre resursele mele preferate. Acesta definește atmosfera ca „Un înveliș gazos legat gravitațional de un cer. (de exemplu, o planetă, satelitul său sau o stea). „Atmosfera Pământului este împărțită în mai multe straturi. Trăim în troposferă. Majoritatea dintre noi nu vor părăsi niciodată troposfera. Se extinde până la aproximativ 6-7 mile (~ 10 km), dar această înălțime poate varia în funcție de altitudine (mai mică în regiunile polare) și anotimp (mai mică în timpul iernii). Aproximativ 75-80% din masa atmosferei noastre se află în troposferă și cea mai mare parte a umidității .
Între 7 și 31 de mile deasupra solului (în medie), găsim stratosfera. Tropopauza este regiunea de tranziție între troposferă și stratosferă. Stratul de ozon, care ne protejează de ultravioletele dăunătoare (UV ) radiația de la soare, se află în stratosp Aici. Este, de asemenea, un strat care crește temperatura odată cu altitudinea datorită absorbției UV. Noi numim asta o inversiune. Mesosfera este la 30 până la 51 de mile deasupra suprafeței. Acest strat poate avea temperaturi la fel de reci ca -120 grade F conform NOAA. Între 51 și 400 de mile este un strat ciudat numit termosferă. Temperaturile variază de la -184 grade F la câteva mii de grade F. Chiar și la acele temperaturi, s-ar simți rece pentru pielea noastră din cauza „subțirii” atmosferei. Temperaturile foarte ridicate se datorează energiei cinetice ridicate a moleculelor, dar nu s-ar simți cald, deoarece există foarte puține coliziuni moleculare. Acest strat este, de asemenea, casa pentru aurore. Dacă sunteți astronaut, acesta este și stratul în care ați putea începe să simțiți senzația de imponderabilitate. Dincolo de termosferă, se găsește exosfera. Conform diviziei de satelit NOAA, aceasta este locația multor sateliți cu orbită terestră joasă. Graficul de mai jos, furnizat de NOAA, rezumă straturile și câteva lucruri interesante care se întâmplă în interiorul lor.
Straturile atmosferei Pământului.
NOAA NESDIS
Pământul are vreme, deoarece troposfera este relativ groasă , conține apă și găzduiește un afișaj complex de interacțiuni fluide și termodinamice. Ceea ce ne aduce pe Lună. Potrivit site-ului NASA al Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer:
studii recente confirmă faptul că luna noastră are într-adevăr o atmosferă formată din câteva gaze neobișnuite, inclusiv sodiu și potasiu, care nu se găsesc în atmosferele Pământului, Marte sau Venus. Este o cantitate infinitesimală de aer în comparație cu atmosfera Pământului. La nivelul mării pe Pământ, respirăm într-o atmosferă în care fiecare centimetru cub conține 10.000.000.000.000.000.000 molecule; prin comparație, atmosfera lunară are mai puțin de 1.000.000 de molecule în același volum. Asta sună încă foarte mult, dar este ceea ce considerăm a fi un vid foarte bun pe Pământ. De fapt, densitatea atmosferei la suprafața lunii este comparabilă cu densitatea marginilor exterioare ale atmosferei Pământului unde orbitează Stația Spațială Internațională.
În troposfera Pământului, există în mare parte azot și oxigen, dar urmele de gaze precum dioxidul de carbon și vaporii de apă sunt extrem de importante în reglarea temperaturii planetei noastre. O misiune NASA numită Lunar Atmospheric Composition Experiment (LACE) a descoperit că atmosfera lunară are, de asemenea, urme de metan, dioxid de carbon, heliu, amoniac și argon.
Temperaturile pot oscila sălbatic pe Lună. Tim Sharp a scris într-un articol din Space.com:
Temperaturile pe Lună sunt extreme, variind de la fierbere caldă până la îngheț rece în funcție de locul în care strălucește soarele .Nu există o atmosferă semnificativă pe lună, deci nu poate prinde căldura sau nu poate izola suprafața …. Luna se rotește pe axa sa în aproximativ 27 de zile. Ziua pe o parte a lunii durează aproximativ 13 zile și jumătate, urmată de 13 nopți și jumătate de întuneric. Când lumina soarelui atinge suprafața lunii, temperatura poate ajunge la 127 grade Celsius (260 grade Fahrenheit). Când soarele apune, temperaturile pot scădea până la minus 280 F (minus 173 C).
De asemenea, nu există anotimpuri pe Lună. Avem anotimpuri deoarece Pământul se înclină pe o axă la aproximativ 23,5 grade. Datorită înclinării axiale pe măsură ce Pământul orbitează Soarele, diferite părți ale noastre planeta este încălzită diferit. Din acest motiv, în prezent este vară în emisfera nordică și iarnă în emisfera sudică. Luna este practic erectă (doar o înclinare de 1,54 grade) conform lui Tim Sharp, deci nu există practic nicio variabilitate sezonieră.
Secvența de timp a iepei lunare – câmpie de lavă – curge în trepte de 0,5 miliarde de ani, cu zone roșii … în fiecare pas de timp Momentul erupțiilor, alături de cât de multă lavă a fost eruptă, a ajutat oamenii de știință să determine că Luna a avut odată o atmosfera lunară era cea mai groasă acum aproximativ 3,5 miliarde de ani. (Legenda furnizată direct de site-ul NASA / MSFC)
NASA MSFC
Luna noastră, evident, nu are vreme așa cum o experimentăm pe Pământ. Cu toate acestea, descoperirile de gheață de apă pe Lună sugerează că ar putea exista un tip de „ciclu al apei”. În mod ironic, studiile au sugerat că luna a avut odată o atmosferă mai semnificativă. Un comunicat de presă al NASA din 2017 a menționat:
Cercetare finalizată de vulcanologul planetar NASA Marshall Space Flight Center Debra Needham din Huntsville, Alabama, și omul de știință planetar David Kring la Institutul Lunar și Planetar din Houston, Texas, sugerează că acum miliarde de ani, Luna avea de fapt o atmosferă. Atmosfera lunară antică era mai groasă decât atmosfera lui Marte astăzi și era probabil capabilă să reziste la stânci și să producă furtuni de vânt. Poate cel mai important, ar putea fi o sursă pentru o parte, dacă nu pentru toată, din apa detectată pe Lună.
Acesta a fost un răspuns de lungă durată la întrebarea „Luna noastră are vreme?” Sper că ai învățat ceva.