달의 대기
달의 대기는 달을 둘러싸고 있는 매우 옅은 기체층이다. 달 주변에 존재하는 원자 및 분자 물질의 밀도는 주변 행성간 매질의 밀도와 비슷하며, 지구 등 다른 천체의 대기에 비교하면 무시할 수 있을 수준이기 때문에, 일반적으로 달은 대기가 없이 진공인 것으로 간주한다. 기압은 시시각각 변화하지만 평균적으로 3×10−15 atm (0.3 nPa)이며, 대기의 총 질량은 10톤이 채 되지 않는다.[2][3] 달의 대기는 관측이 불가능할 정도로 전자기파를 적게 흡수하며, 층상 구조나 자체 순환 또한 보이지 않는다. 우주 공간으로의 대기 손실율도 높다.
달에 대기가 없음을 처음으로 주장한 사람은 1753년 루제르 요시프 보슈코비치였다.
기원
[편집]달의 대기의 주요 기원은 지각과 맨틀의 방사성 붕괴로 인해 방출되는 라돈 및 헬륨 기체이며, 유성진, 태양풍, 햇빛에 의한 스퍼터링 현상으로 인해서도 발생한다.[4]
손실
[편집]대기의 기체는 다음과 같은 이유로 손실이 일어난다.
구성
[편집]지구의 해수면에서는 1 세제곱센티미터당 분자가 1019개 존재하는 데 비해, 달에서는 같은 부피에 106개 이하가 존재한다. 이 밀도는 국제 우주 정거장이 도는 궤도의 지구 대기의 밀도와 비슷하며, 지구 기준으로 달의 대기는 상당히 좋은 진공으로 간주할 수 있다.[5]
달의 대기에는 나트륨과 칼륨 등, 금성, 지구, 화성의 대기에서 발견되지 않는 희귀한 원소가 존재한다. 나트륨과 칼륨은 지구에서 분광학적 방법을 사용해 밝혀내었으며, 라돈-222나 폴로늄-210 등 동위 원소는 루나 프로스펙터의 알파 입자 분광기로 발견했다.[6] 아폴로 우주비행사가 설치한 감지기에서는 아르곤-40, 헬륨-4, 산소 및 메테인 (CH
4), 질소 (N
2) 및 일산화 탄소 (CO), 이산화 탄소 (CO
2)가 발견되었다.[7]
현재 달의 낮 기준 달의 대기에 존재하는 원소의 양은, 1 세제곱센티미터 기준으로 다음과 같다.
과거의 대기
[편집]2017년 10월 미국 항공 우주국의 과학자들은 아폴로 계획에서 채취한 달의 마그마 연구 결과를 토대로, 30억~40억 년 전 약 7000만 년 정도 기간 동안 두꺼운 대기를 보유한 적이 있었다고 발표했다. 대기의 기원은 화산 활동이었으며, 두께는 현재 화성의 대기 정도였다. 과거의 대기가 생명체가 존재하기 적합했을 것이라는 주장도 있지만, 생명체의 흔적은 현재까지 발견되지 않았다.[10] 이 과거의 대기는 태양풍에 의해 벗겨져 우주 공간으로 사라졌다.[11]
같이 보기
[편집]각주
[편집]- ↑ Bell, Trudy E.; Phillips, Tony (2005년 12월 7일). “Moon Storms”. NASA.
- ↑ Williams, David R. “Moon Fact Sheet”. NASA. 2016년 11월 16일에 확인함.
- ↑ Globus, Ruth (1977). 〈Chapter 5, Appendix J: Impact Upon Lunar Atmosphere〉. Johnson, Richard D.; Holbrow, Charles. 《Space Settlements: A Design Study》. NASA. NASA SP-413. 2010년 5월 31일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2020년 7월 20일에 확인함.
- ↑ Lucey, Paul; Korotev, Randy L.; Gillis, Jeffrey J.; Taylor, Larry A.; Lawrence, David; 외. (January 2006). “Understanding the Lunar Surface and Space-Moon Interactions”. 《Reviews in Mineralogy and Geochemistry》 60 (1): 83–219. Bibcode:2006RvMG...60...83L. doi:10.2138/rmg.2006.60.2.
- ↑ “Is There an Atmosphere on the Moon?”. NASA. 2013년 4월 12일. 2019년 11월 2일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2020년 7월 20일에 확인함.
- ↑ Lawson, Stefanie L.; Feldman, William C.; Lawrence, David J.; Moore, Kurt R.; Elphic, Richard C.; 외. (September 2005). “Recent outgassing from the lunar surface: The Lunar Prospector Alpha Particle Spectrometer”. 《Journal of Geophysical Research》 110 (E9): E09009. Bibcode:2005JGRE..110.9009L. doi:10.1029/2005JE002433.
- ↑ Stern, S. Alan (1999). “The lunar atmosphere: History, status, current problems, and context”. 《Reviews of Geophysics》 37 (4): 453–491. Bibcode:1999RvGeo..37..453S. CiteSeerX 10.1.1.21.9994. doi:10.1029/1999RG900005.
- ↑ 가 나 다 Benna, M.; Mahaffy, P. R.; Halekas, J. S.; Elphic, R. C.; Delory, G. T. (May 2015). “Variability of helium, neon, and argon in the lunar exosphere as observed by the LADEE NMS instrument”. 《Geophysical Research Letters》 42 (10): 3723–3729. Bibcode:2015GeoRL..42.3723B. doi:10.1002/2015GL064120.
Neon was detected over the nightside at levels comparable to He and was found to exhibit the spatial distribution of a surface accommodated noncondensable gas.
- ↑ Steigerwald, William A. (2015년 8월 17일). “NASA's LADEE Spacecraft Finds Neon in Lunar Atmosphere”. NASA. 2015년 8월 18일에 확인함.
- ↑ Ciaccia, Chris (2018년 7월 24일). “Life on the Moon? New study argued life could have existed on the lunar surface”. 《Fox News》.
- ↑ “NASA: The Moon Once Had an Atmosphere That Faded Away”. 《Time》. 2018년 4월 16일에 확인함.
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