Surpresa: a Lua não tem apenas uma atmosfera, mas também uma cauda

O planeta Mercúrio, como mostrado aqui com um filtro especial, tem uma cauda de sódio detectável. A Lua, apesar de estar três vezes mais longe do Sol que Mercúrio e receber apenas um nono do fluxo, tem uma cauda de sódio semelhante, mas muito mais fraca. Apesar de sua aparência ‘sem ar’, Mercúrio e a Lua têm atmosferas delgadas e tênues. ANDREA ALESSANDRINI

Sem gases detectáveis, a Lua parece estar livre de atmosfera.

A Lua vista de uma vista acima da maior parte da atmosfera da Terra. Enquanto a atmosfera da Terra afeta claramente a luz do sol que passa perto do limbo do nosso planeta, a Lua não exibe esses efeitos observáveis. Com o melhor de nossas capacidades de medição, não podemos detectar opticamente uma atmosfera. NASA

Com sua massa baixa, gravidade fraca e altas temperaturas diurnas, “sem ar” parece uma suposição excelente.

O módulo lunar pode ser visto retornando ao módulo orbital com a Terra e a Lua no quadro, da Apollo 11. A diferença entre a Terra rica em atmosfera e a Lua livre de atmosfera fornece um contraste visual gritante. MICHAEL COLLINS / NASA / APOLLO 11

A radiação e os fluxos do vento solar são semelhantes entre a Terra e a Lua.

Visto do Sistema Solar interno, a Terra e a Lua são claramente identificáveis e separáveis. … [+] NASA / JOHN’S HOPKINS UNIVERSITY / CARNEGIE INSTITUTE OF WASHINGTON

Todos os gases atmosféricos da Terra – nitrogênio, oxigênio, argônio, dióxido de carbono, metano, etc. – escapariam rapidamente da Lua.

A falta de atmosfera e a baixa gravidade da superfície da Lua tornam mais fácil escapar, como o módulo da Apollo 17 faz aqui. Na Terra, temos que combater a resistência do ar e acelerar a aproximadamente 40.000 km / h para escapar da gravidade do nosso planeta. Para escapar da Lua, não há resistência do ar para o combate, e a velocidade de escape é apenas ~ 20% do que na Terra. KIPP TEAGUE, LUNAR SURFACE JOURNAL

As aparências não desgastadas e não erodidas de crateras, paredes e cristas antigas sustentam uma Lua sem atmosfera.

As vistas de alta resolução de toda a superfície lunar foram obtidas recentemente pelo Lunar Reconnaissance Orbiter. Os maria (as regiões mais jovens e mais escuras) têm claramente menos crateras que os planaltos lunares, mas a natureza imutável das crateras empilhadas em escalas de tempo extremamente longas indica um mundo atmosférico inativo. NASA / GSFC / ARIZONA STATE UNIVERSITY (COMPILADA POR I. ANTONENKO)

O mesmo acontece com a atividade espacial tripulada.

A Apollo 12 foi o primeiro pouso preciso de humanos na Lua, e exploramos muito mais a superfície lunar do que durante o primeiro pouso. As marcas cinza escuro na superfície são pegadas de astronautas, que resistiram ao teste do tempo na Lua, pois os processos que as apagam na Terra estão ausentes na Lua. NASA / LRO / GSFC / ASU

Depois de mais de 50 anos, os locais de pouso da Apollo, incluindo as trilhas de astronautas, permanecem inalterados.

Uma fotografia do Lunar Reconnaissance Orbiter do local de pouso da Apollo 17. Os rastros do Lunar Roving Vehicle (LRV) podem ser vistos claramente, assim como o próprio veículo. Equipamentos e trilhas para astronautas também podem ser vistos, se você souber os lugares adequados para olhar e as características certas para procurar. Fotografias semelhantes existem para cada um dos locais de pouso da Apollo. NASA / LRO / GSFC / ASU

No entanto, embora seja tênue e temporário, a Lua na verdade possui uma atmosfera.

Durante o eclipse lunar de 21 de janeiro de 2019, um meteorito atingiu a lua. O flash brilhante, visto aqui no canto superior esquerdo do limbo da Lua, foi extremamente breve, mas foi capturado por astrônomos amadores e profissionais e fotógrafos. Essas colisões de meteoros são responsáveis por criar uma atmosfera temporária, tênue, mas contínua de átomos e íons finos na lua. J. M. MADIEDO / MIDAS

Impactos meteorológicos lançam partículas do regiolito da Lua.

Desde que os humanos pousaram na Lua, percebemos como é o regiolito lunar. Essa camada mais externa de material lunar está em algum lugar entre areia e poeira, e até mesmo um pequeno impacto de meteorito pode levantar um grande número de partículas de uma ampla variedade de tamanhos. Os impactos implacáveis criam uma atmosfera pequena, mas mensurável na lua. NASA / APOLLO 11

Solar wind particles and ultraviolet radiation strike that airborne material.

A Terra, à direita, possui um forte campo magnético para protegê-la do Vento Solar. Mundos como Marte (à esquerda) ou a Lua não, e rotineiramente são atingidos pelas partículas energéticas emitidas pelo Sol, que continuam a retirar as partículas transportadas pelo ar desses mundos. Até a Lua, que quase não tem atmosfera, continua a perdê-la. NASA / GSFC

Os átomos podem ser ionizados e / ou acelerados, com o mais rápido escapando da atração gravitacional da Lua.

Quando um átomo é atingido por outra partícula, como uma partícula do vento solar ou um fóton energético, ele pode ionizar e / ou acelerar o átomo. Na Lua, os átomos atingidos pela luz e partículas do nosso Sol podem facilmente transmitir velocidade de escape a eles, enquanto isso dificilmente acontece na Terra. NICOLLE RAGER FULLER, NSF

Isso cria uma “cauda” lunar de partículas orientadas para longe do sol.

Os átomos de sódio são expulsos da atmosfera da Lua pelo Sol, criando uma cauda. Quando esta cauda interage com a Terra, o que faz nas horas circundantes da Lua nova, observamos uma mancha lunar de sódio com cerca de ~ 3 graus de diâmetro. JAMES O’DONAGHUE, COM BASE NO TRABALHO DE JODY K WILSON

Uma vez por mês, durante a Lua nova, a Terra ganha uma feição de 3 ° de diâmetro: a Mancha da Lua de Sódio.

À esquerda, uma visão do céu noturno com uma câmera totalmente celeste da Terra durante a lua nova. As estrelas e a Via Láctea são claramente visíveis. Essa mesma imagem, com as estrelas subtraídas (à direita), revela claramente a Mancha da Lua de Sódio, que pode ser vista na imagem da esquerda para onde aponta a seta amarela. Este recurso só aparece durante a lua nova. J. BAUMGARDNER ET AL. (2021) JGR PLANETS, VOL. 126 EDIÇÃO 3

É mais brilhante ~ 5 horas após a lua nova e mais brilhante durante o perigeu lunar.

Uma lua cheia de perigeu comparada com uma lua cheia de apogeu, onde a primeira é 14% maior e a segunda é 12% menor que a outra. As mesmas diferenças de tamanho também podem ocorrer durante a lua nova. Quanto mais próximo o perigeu estiver da Lua nova, maior será o sinal da cauda de sódio da Lua aqui na Terra. WIKIMEDIA COMMONS USER TOMRUEN

A gravidade da Terra distorce esta cauda lunar durante alinhamentos.

Quando a Lua passa entre a Terra e o Sol, mesmo que o alinhamento seja muito pobre para um eclipse, a cauda de sódio da Lua pode interagir com a Terra. A gravidade da Terra interrompe o caminho da cauda, focalizando e distorcendo-a como um dedo se movendo na ponta de uma mangueira de jardim. JAMES O’DONAGHUE, COM BASE NO TRABALHO DE JODY K WILSON

O aumento da atividade do meteoro ilumina o Sódio Moon Spot

Uma visão de muitos meteoros atingindo a Terra por um longo período de tempo, mostrados todos de uma vez, do solo (esquerda) e do espaço (direita). Os mesmos fluxos de detritos que impactam a Terra ao longo do ano também impactam a Lua e, embora criem principalmente fenômenos atmosféricos na Terra, suspeita-se que esses impactos criem a maior parte da própria atmosfera lunar. OBSERVATÓRIO ASTRONÔMICO E GEOFÍSICO, UNIVERSIDADE COMENIUS (L); NASA (DO ESPAÇO), VIA WIKIMEDIA COMMONS USER SVDMOLEN (R)

Talvez os impactos direcionem indiretamente essa cauda lunar.

Modelos da cauda de sódio da Lua e como seu brilho deveria aparecer para os observadores na Terra, na parte inferior, em comparação com o brilho observado das partículas de sódio emitidas da Lua e observadas na localização da Terra, no topo. Os modelos teóricos e as simulações se alinham de forma espetacular com o que foi observado, apontando para um modelo de sucesso. JODY K. WILSON / B.U. CIÊNCIA DA IMAGEM

Publicado em 05/07/2021 22h44

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