Gab es Sauerstoff auf dem Mond? Auf dem Mond wurde Sauerstoff terrestrischen Ursprungs gefunden. Woher kommt der terrestrische Sauerstoff auf dem Mond?
Wir sind es gewohnt, den Mond am Abend- und Nachthimmel zu beobachten. Selbst mit bloßem Auge kann man auf seiner Oberfläche Krater und Hügel erkennen. Die Menschen stellen seit langem Fragen: „Wie alt ist unser Satellit?“, „Auf der Erde gibt es eine Atmosphäre, aber existiert sie auf dem Mond?“, „Kann es auf seiner Oberfläche Sauerstoff und Wasser geben und ist er bewohnt?“.
Moderne Wissenschaftler können diese Fragen definitiv beantworten.
Grundlegende Informationen, die Sie wissen müssen
Die Entfernung zum Mond beträgt 384.401 Kilometer. Es ist genauso alt wie die Erde und der Rest des Sonnensystems, das heißt, es entstand vor etwa 4,5 Milliarden Jahren und wurde aus Gestein und Eis gebildet.
Unser Satellit zeigt uns immer eine Seite. Dies liegt daran, dass Erde und Mond die gleiche Rotationsdauer um ihre Achse haben – 27,3 Tage. Der vom Planeten geworfene Schatten führt dazu, dass die helle Scheibe am Himmel kleiner oder größer wird.
Auf dem Mond gibt es sehr große Temperaturunterschiede. Auf der Sonnenseite ab +130 °C und auf der Dunkelseite -170 °C.
Gibt es auf
Wie wir wissen, besteht die Erdatmosphäre aus Gas und bildet eine Hülle namens Luft. Es wird durch die Schwerkraft gehalten und verhindert, dass Gasmoleküle in den Weltraum entweichen.
Da der Mond nur über eine sehr geringe Schwerkraft verfügt, kann er nicht genügend Gase speichern, um eine richtige Atmosphäre zu erzeugen. Trotzdem verfügt unser Satellit immer noch über eine verdünnte Gashülle, die aus Helium, Wasserstoff, Neon und Argon besteht.
Allerdings dürfte die Tatsache, dass es auf dem Mond eine Atmosphäre gibt, für uns keine Bedeutung haben, da ein Mensch dort ohne Raumanzug nicht atmen könnte.
Noch sind auf dem Mond keine Geräusche zu hören und es weht kein Wind. Die Sonnenstrahlen zerstreuen sich nicht in der Luft, daher ist der Himmel dort immer schwarz und auch tagsüber sind über der hellen Seite Sterne sichtbar.
und einige weitere Informationen über den Mond
Gibt es dort Wasser, da es auf dem Mond eine Atmosphäre gibt?
Wasser wird auf dem Satelliten als Eis dargestellt. Wenn es auf dem Mond weder Wetter noch Atmosphäre gibt, wo kommt es dann her?
Wissenschaftler gehen davon aus, dass das Wasser auf der Erde wahrscheinlich von Kometen stammt, die aus mit Gestein vermischtem Eis bestehen. Sie stürzten auf die Oberfläche, als der Planet noch sehr, sehr jung war. Eis auf dem Mond könnte auf die gleiche Weise entstanden sein. Das meiste Wasser auf dem Mond ist schon vor langer Zeit verdunstet, aber am Südpol ist noch etwas übrig, weil er in einer dunklen Region liegt, in der die Sonne nie scheint.
Es stellt sich sofort eine andere Frage: Gibt es Sauerstoff auf dem Mond, wenn wir herausfinden würden, dass er eine Atmosphäre und sogar Wasser hat? Sauerstoff in freiem Zustand wurde nicht nachgewiesen, aber mit dem Hubble-Teleskop wurden große Flächen von Ilmenit, einem Mineral, dessen Kristallgitter eine große Menge Sauerstoff enthält, an der Oberfläche gefunden. Diese Frage kann also mit Ja beantwortet werden.
Jetzt wissen wir also, dass es auf dem Mond eine bedingte Atmosphäre, Wasser und Sauerstoff gibt, obwohl es unwahrscheinlich ist, dass die Menschen diese zum Leben nutzen können.
Leider entfernt sich der Satellit jedes Jahr um mehrere Zentimeter von der Erde. Eines Tages wird der Moment kommen, in dem er die Schwerkraft der Erde überwinden wird. Dann wird der Mond von uns wegfliegen und wandern, bis er vom nächsten, schwereren kosmischen Körper zu sich gezogen wird.
Von Zeit zu Zeit gelangen Sauerstoffionen aus der Erdatmosphäre auf die Mondoberfläche.
Wie Sie wissen, gibt es auf dem Mond keine Atmosphäre, oder besser gesagt, sie ist so verdünnt, dass wir mit Sicherheit davon ausgehen können, dass sie nicht vorhanden ist. Und da es keine Atmosphäre gibt, kann es auch keinen atmosphärischen Niederschlag geben, es sei denn natürlich, man rechnet als Niederschlag den Fall von Asteroiden, deren Spuren reichlich auf der Mondoberfläche verteilt sind. Forscher aus Japan haben jedoch herausgefunden, dass unter bestimmten Bedingungen ein echter „Regen“ auf den Mond fallen kann, allerdings nicht einfach, sondern aus ionisierten Sauerstoffatomen. Nun, wo sind die Sauerstoffpfützen, fragen Sie?
Vollmond auf der Südhalbkugel (Foto: PsJeremy / Flickr.com.)
Der japanische Forschungsapparat Kaguya startete 2007 in die Umlaufbahn des Mondes. (Foto: JAXA.)
Erdsauerstoff dringt in den Momenten in den Mond ein, in denen er sich in einer bestimmten Zone der Erdmagnetosphäre befindet. (Foto: Osaka Univ. / NASA.)
Allerdings muss man sie gar nicht im Meer des Regens und nicht einmal im Meer der Luftfeuchtigkeit suchen, sondern direkt im Mondboden, dem Regolith, in einer Tiefe von etwa zehn Nanometern. Allerdings ist es erwähnenswert, dass Sauerstoff-„Regen“ überhaupt nicht auf der Oberfläche, sondern vom Kaguya-Forschungsgerät (SELENE) registriert werden konnte, das fast zwei Jahre in der Umlaufbahn des Mondes verbrachte. Und obwohl der Apparat selbst seit fast acht Jahren auf das Mondfirmament fällt, untersuchen Forscher weiterhin die von ihm gewonnenen Daten und machen interessante Entdeckungen.
An Bord der Kaguya befanden sich unter anderem Partikelanalysatoren, die den Nachweis von Ionen ermöglichten chemische Elemente im zirkumlunaren Raum - wenn ein geladenes Atom an der Apparatur vorbeiflog, konnte festgestellt werden, um welche Art von Atom es sich handelte und welche Energie es hatte. Das Gerät hatte viel Arbeit, da der Raum, obwohl er auf den ersten Blick leer erscheint, tatsächlich mit verschiedenen Partikeln gesättigt ist.
Die meisten Teilchen werden von der Sonne erzeugt – das ist der sogenannte Sonnenwind, bestehend aus Elektronen, Protonen, Kernen des Heliumatoms (Alphateilchen) und anderen Elementen. Die Gefahr des Sonnenwinds besteht nicht nur darin, dass er für Lebewesen schädliche Partikel mit sich trägt, sondern auch darin, dass er seine Atmosphäre einfach vom Planeten wegblasen kann. Hier hatte die Erde definitiv Glück – sie wird durch ihr eigenes Magnetfeld vor dem Verlust der Atmosphäre geschützt, das den Sonnenwind ablenkt und so verhindert, dass sich unser Planet in eine leblose Wüste verwandelt, wie es beispielsweise beim Mars passiert ist.
Kehren wir jedoch zum Mond und zum japanischen Apparat zurück, der sich in seiner Umlaufbahn drehte. Kaguyas Analysatoren konnten die Zusammensetzung geladener Teilchen bestimmen, darunter auch ionisierte Sauerstoffatome. Das Gerät konnte jedoch nicht feststellen, woher sie kamen: von der Sonne, von der Erde oder vom Mond selbst. Und genau dieses Problem haben Forscher aus Japan kürzlich gelöst. Sie verglichen das von den Instrumenten empfangene Signal mit der räumlichen Position von Sonne, Mond, Erde und dem eigentlichen Forschungsgerät selbst. Als Ergebnis stellte sich heraus, dass Kaguya in den Momenten, in denen die Erde den Mond vom Sonnenwind bedeckte, ein Signal von Sauerstoffionen aufzeichnete; Darüber hinaus deutete ihre Isotopenzusammensetzung eher auf ihren terrestrischen als auf ihren solaren Ursprung hin – so war es möglich, die Anomalien der Sanhand von Proben zuvor untersuchter Mondböden zu verstehen. Die vollständigen Ergebnisse der Forschung wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Naturastronomie .
Daraus kamen die Forscher zu dem Schluss, dass Sauerstoffatome aus der Erdatmosphäre die Oberfläche des Mondes erreichen können, wenn dieser in eine bestimmte Zone der Erdmagnetosphäre fällt. Müssen wir befürchten, dass der Mond eines Tages unseren gesamten Sauerstoff auf der Erde wegnimmt? Die offensichtliche Antwort ist nein, da die Atmosphäre der Erde während der gesamten Zeit unseres „Zusammenlebens“ mit dem Mond nicht verschwunden ist.
Es ist jedoch interessant, das Ausmaß des „Lecks“ einzuschätzen. Bedingungen, die die „Reise“ des Sauerstoffs von der Erde zum Mond begünstigen, dauern nur wenige Tage im Monat. Während dieser Zeit fallen jede Sekunde 26.000 Sauerstoffatome auf einen Quadratzentimeter der Mondoberfläche. In Gewicht umgerechnet ergibt sich, dass der Mond der Erde jedes Jahr etwa 400 kg Sauerstoff „stiehlt“, was durchaus damit vergleichbar ist, wie viel Sauerstoff ein Mensch im gleichen Zeitraum verbraucht.
Am Dienstag, 31. Januar, wurde bekannt, dass japanische Wissenschaftler angeblich Spuren von terrestrischem Sauerstoff auf dem Mond gefunden haben. Die Entdeckung ermöglichte den Bau einer japanischen Sonde, die sich in der Mondumlaufbahn befand. Anscheinend wurde Sauerstoff durch den Sonnenwind von der Erde gebracht, der eine große Anzahl von Ionen aus unserer Atmosphäre wegtrug, die sich dann auf der Mondoberfläche niederließen. Wir haben mit dem Leiter der Abteilung für Mond- und Planetenforschung der SAI MSU auf dem Mond darüber gesprochen, was das bedeutet und welche weiteren Perspektiven uns ein natürlicher Satellit eröffnet.
Gab es Sauerstoff?
Astronomen analysierten Daten der Kaguya-Sonde, die sich von 2007 bis 2009 in der Mondumlaufbahn befand und anschließend auf die Mondoberfläche stürzte. Der Unfall hinderte die Sonde jedoch nicht daran, Daten zu sammeln – daher waren sich die Wissenschaftler einig, dass sich auf der Oberfläche des Erdtrabanten eine dünne Schicht terrestrischen Sauerstoffs befindet, der vom Sonnenwind zum Mond gebracht wird.
Vladislav Shevchenko ist ein bekannter Forscher auf dem Gebiet der Mondforschung, Doktor der physikalischen und mathematischen Wissenschaften, Präsident der International Association of Planetary Sciences und geehrter Forscher der Moskauer Universität. Er bewertet die neue Entdeckung positiv, glaubt jedoch, dass nicht alles so eindeutig ist und genauere Studien erforderlich sind, um eine Verformung der Proben beim Transport zur Erde auszuschließen.
„Der Mond gehört zu den Körpern Sonnensystem ohne Schutzschicht. Solche Körper sind ständig dem Fall von Meteoriten unterschiedlicher Masse ausgesetzt, sodass die Oberflächenschicht – Regalit – zerkleinert wird und ein sandiges Aussehen hat. Bisher habe ich keine wissenschaftlichen Beweise dafür gesehen, dass in der chemischen Zusammensetzung dieser Schicht erdähnliche Ionen gefunden wurden. Offenbar sind subtilere Experimente erforderlich, um sie zu entdecken. Die zur Erde gebrachten Proben sind nicht immer in makellosem Zustand. Jede schwache mechanische Einwirkung kann das Ergebnis beeinträchtigen – insbesondere wenn es um Ionen geht und die Untersuchung auf molekularer Ebene durchgeführt wird. Studien in terrestrischen Labors können natürlich ein genaueres Ergebnis liefern, aber aufgrund der Verschiebung kann ein 100-prozentiges Ergebnis nicht garantiert werden“, sagte er.
Mond unbekannt
Trotz der buchstäblichen Sichtbarkeit des Mondes wissen wir noch lange nicht alles darüber, ist Wladislaw Schewtschenko überzeugt. Moderne Forschung Der „kalte Satellit“ kann zum Schlüssel zur Aufklärung der Geschichte nicht nur unseres Planeten, sondern des gesamten Sonnensystems werden.
„Untersuchungen der Evolutionsprozesse, die im Erde-Mond-System ablaufen, sind wichtig für das Verständnis des Ursprungs des Sonnensystems, da sie bis zu einem gewissen Grad in die Vergangenheit projiziert werden können.“ Sie können aber auch Fragen dazu beantworten moderne Evolution kosmische Körper“, sagt der Forscher
An dieser Moment Den Astronomen stehen zu diesen Fragen mehrere Hypothesen zur Verfügung. Vor einiger Zeit war die Theorie populär, dass der Mond durch die Kollision eines kosmischen Körpers mit der Erde entstanden sei. Es kam zu einem Auswurf, der in eine erdnahe Umlaufbahn gelangte, was zur Bildung eines Satelliten führte. Dann gab es Informationen, dass das Alter einiger Proben auf der Mondoberfläche 4,5 Milliarden Jahre übersteigt – dies stimmt mit dem ungefähren Alter des Sonnensystems überein. Die Hypothese von Erik Michailowitsch Galimow, Direktor des Instituts für Geochemische Forschung der Russischen Akademie der Wissenschaften, rückte in den Vordergrund. Sie geht davon aus, dass Erde und Mond gleichzeitig aus einer Gasfeldwolke entstanden sind.
Warum brauchen wir den Mond?
Im Bundesraumfahrtprogramm 2016-2025 wird erstmals die „Erforschung des Mondes“ in der Liste der den Wissenschaftlern übertragenen Aufgaben erwähnt. Dies erfordert den Einsatz neuer Technologien und grundlegend neuer Experimente, glaubt Wladislaw Schewtschenko. Zu welchen Ergebnissen dies führen wird, lässt sich noch nicht beurteilen: Jeden Moment kann sich ein bisher unbekanntes Phänomen auftun, das wiederum eine Reihe nicht ganz so offensichtlicher Fragen für die Wissenschaft aufwirft.
Bei der Beantwortung der Frage, wie der Mond und wissenschaftliche Informationen über ihn außerhalb wissenschaftlicher Bereiche nützlich sein können, sprechen sie in der Regel über angewandte Probleme, wie beispielsweise die Gewinnung seltener Materialien. Wladislaw Schewtschenko erläutert seit vielen Jahren in seinen Reden, wie genau der Erdtrabant dazu dienen kann, die Reserven der Erde wieder aufzufüllen.
„Unsere Zivilisation hat einen Entwicklungsstand erreicht, als Hightech gewinnen immer mehr an Bedeutung. Sagen wir rein Mobiltelefon Viele Teile bestehen zum Teil aus Seltenerdmaterialien. Experten zufolge werden die Erzvorkommen auf der Erde bei den derzeitigen Produktionsraten für etwa 20 bis 30 Jahre ausreichen. Solche Metalle kommen in Hülle und Fülle in Asteroiden vor, die auf den Mond fallen und auf seiner Oberfläche verfügbar werden“, argumentiert Schewtschenko.
Diese Strategie wird auch in wirtschaftlichen Berechnungen bestätigt. Ein Kilogramm des seltenen Materials Iridium hat einen Marktwert von rund 32.000 US-Dollar. Die Lieferung von Iridium vom Mond würde somit nicht nur den Transport finanzieren, sondern auch die anfänglichen Herstellungskosten decken und dem industriellen Bereich gute Gewinnaussichten eröffnen.
Zuletzt erteilte die NASA dem Privatunternehmen Moon Express erstmals die Erlaubnis, alleine zum Mond zu fliegen, um dort seine Ressourcen zu erschließen. Die Regierungsbehörden kündigten sogar an, dass diese Körperschaft für einen bestimmten Zeitraum von der Steuerpflicht befreit werde. Das „Mondrennen“ hat also gerade erst begonnen, und vielleicht können wir bald seine ersten Favoriten beobachten. In der Zwischenzeit können wir nur hoffnungsvoll in den Himmel blicken und darauf warten, dass der Mond endlich von den Erdbewohnern erobert wird.
Produzent: Maxim Barabanov
Dass Sauerstoff auf dem Mond vorhanden ist, ist den Astronomen schon seit langem bekannt. Erst kürzlich konnte eine Raumsonde aus Japan die Vermutungen der Wissenschaftler durch den Nachweis dieses Elements bestätigen, aber das ist nicht die Hauptsache. Es stellte sich heraus, dass der Mondsauerstoff eine ähnliche Natur hat wie die Erde. Diese Entdeckung wurde dank der SELENE-Sonde gemacht und der Leiter der Forschungsgruppe, Kentaro Tedara, Vertreter der Universität Osaka, wurde ihr Autor. Detaillierte Informationen über die geleistete Arbeit und ihre Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.
Woher kommt der terrestrische Sauerstoff auf dem Mond?
Das sagen Wissenschaftler neue Informationen wird es uns ermöglichen, die Frage der Entstehung der Erde vor vielen Milliarden Jahren genauer zu untersuchen. Darüber hinaus erwarten die Forscher, mehr Daten über den Zustand der Atmosphäre unseres Planeten in so alten Zeiten zu erhalten.
Fast fünf Tage lang blättert jeden Monat die Mondoberfläche ab Sonnenwinde geschützt durch die Magnetosphäre der Erde. Nach Ansicht einiger Astronomen könnten in einem dieser Zeiträume Sauerstoffionen den Satelliten unseres Planeten treffen. Danach verblieben sie in der oberen Schicht des Mondbodens und seines Gesteins. Über Jahrtausende hinweg hat die geologische Aktivität der Erde jegliche Beweise für die Atmosphäre des Planeten in der Antike zerstört. Im Mondboden vorkommende Sauerstoffionen können Milliarden von Jahren lang von Partikeln der alten Atmosphäre unseres Planeten verschont bleiben. Durch das Sammeln von Proben dieses Elements werden Wissenschaftler versuchen, Fragen zu Veränderungen in der Erdatmosphäre im Laufe der Zeit zu beantworten und zu klären, wie sich diese Prozesse auf die Veränderung und Entwicklung verschiedener Lebewesen auswirken könnten.
Die Untersuchung lunarer Sauerstoffionen kann nicht nur etwas über die Geschichte der Erde erzählen. Es ist möglich, dass Teilchen eine wichtige Rolle bei der Vorbereitung der Menschheit auf die Erforschung anderer Planeten spielen können. Ohne den lebensnotwendigen Sauerstoff kann von einer Besiedlung des Weltraums keine Rede sein. Und die Tatsache, dass es genau auf dem Mond gefunden wurde, der uns am nächsten ist, könnte sich in naher Zukunft als entscheidender Faktor für die Organisation kolonialer Missionen erweisen.
Der Mond könnte ein neues Zuhause für Erdbewohner werden
Was Japans Pläne betrifft, so hat das Land bereits Pläne angekündigt, einen eigenen Astronauten zum Mond zu schicken. Diese Veranstaltung sollte näher am Jahr 2030 stattfinden. Zuvor hatten einige Experten und Geschäftsleute darauf hingewiesen, dass die Menschheit in der Lage sei, eine dauerhafte Kolonie auf der Mondoberfläche zu errichten. Neben Japan sprachen auch die Behörden der VAE über Pläne zum Aufbau einer Kolonie auf dem Satelliten. Auf die eine oder andere Weise sind sich viele moderne Wissenschaftler einig, dass der nächste Schritt bei der Erforschung des Weltraums durch Menschen die Besiedlung des Mondes sein sollte. Es kann durchaus sein, dass wir in absehbarer Zeit herausfinden können, ob der Mond die erste außerirdische Heimat für Menschen wird.
Lange Zeit blickten die Menschen verträumt auf den Mond und glaubten, dass es auf dem nächstgelegenen Erdtrabanten Leben geben könnte. Zu diesem Thema wurden zahlreiche Fantasy-Romane geschrieben. Die meisten Autoren gingen davon aus, dass es auf dem Mond nicht nur Luft wie auf der Erde gibt, sondern auch Pflanzen, Tiere – und sogar menschenähnliche intelligente Wesen.
Vor etwa einem Jahrhundert haben Wissenschaftler jedoch unwiderlegbar bewiesen, dass es auf dem Mond kein Leben (nicht einmal Bakterien) geben kann, da es überhaupt keine Atmosphäre zum Atmen gibt – und folglich ein Weltraumvakuum und ein starker Unterschied in den Tag-/Nachttemperaturen auf der Oberfläche des Satelliten.
Tatsächlich der Mond, obwohl er der Erde am nächsten ist Himmelskörper- ist eine äußerst lebensfeindliche Umgebung für jeden terrestrischen biologischen Organismus. Und um dort zumindest für kurze Zeit zu überleben, müssen beispiellose Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. In Verbindung mit der Tatsache, dass die Mondlandschaft ein ästhetisches Spektakel bietet, das etwas schlimmer ist als die trockenste Wüste der Erde, ist es durchaus verständlich, warum die Menschheit in den letzten Jahrzehnten das Interesse am Mond verloren hat.
Aber wenn die Bewohner der Erde etwas mehr Glück hätten und der natürliche Satellit kein verlassenes „Stück Stein“ wäre – sondern alles Notwendige zum Leben besäße – wäre das Leben viel interessanter. Hätten sie vor hundert Jahren sicher gewusst, dass es auf dem Mond eine Atmosphäre, Leben oder gar Brüder im Sinn gibt, dann wären sie viel früher ins All geflogen ... Das wäre ein tolles Ziel gewesen! Jetzt würden wir gehen reguläre Schiffe Fast jeden Tag fliegen wir zum Mond, und die Kosten für Flüge wären nicht so hoch – wenn Millionen von Köpfen an der Verbesserung der Technologie arbeiten würden.
Ich frage mich, ob der Mond in Zukunft ein Ort werden kann, an dem man sicher gehen, Luft atmen, in Teichen schwimmen, Pflanzen anbauen und Häuser bauen kann – also vollständig leben kann, wie auf der Erde?
Viele werden sagen, dass der Mond keine eigene dichte Atmosphäre haben kann – sondern nur in unter Druck stehenden Kapseln wie Raumfahrzeugen, die möglicherweise in Zukunft gebaut werden. Sie sollten solche Gebäude nur in speziellen Raumanzügen verlassen, die eine luftdichte Kapsel um den menschlichen Körper bilden. Ohne Raumanzug ist das Leben eines Menschen in Lebensgefahr.
Die Option mit einer Sauerstoffflasche mit Maske zum Tauchen (wie bei einem Taucher) funktioniert auf dem Mond nicht: Das Weltraumvakuum „zieht sofort alle Säfte aus dem Körper“: Wenn Sie einen Saugnapf am Körper anbringen (z. B. medizinische Dosen auf dem Rücken vakuumieren), bleibt an dieser Stelle ein blauer Fleck zurück. Ein kurzer Aufenthalt im völligen Vakuum wird den ganzen Körper mit einem solchen „blauen Fleck“ überziehen. Die Schleimhäute der Augen, Ohren und des Mundes beginnen zu kochen und trocknen schnell aus. Es gibt Gerüchte, dass sogar das Blut im Kreislaufsystem im Vakuum kocht und gerinnt – was natürlich Unsinn ist: Beim Menschen ist das Kreislaufsystem geschlossen und der Druck in den Gefäßen ändert sich praktisch nicht.
Im Allgemeinen ist der Mond kein Ort zum Spazierengehen. Es ist äußerst unbequem, sich in modernen Raumanzügen zu befinden, die für die Arbeit im offenen Raum konzipiert sind, und die Bewegungen werden durch schwerfällige Scharniere eingeschränkt. Der Bau großer Kuppeln, in denen man sich ohne Raumanzug aufhalten kann, ist ein extrem teures Projekt, und im Allgemeinen hat es keinen Sinn: Man kann sich auf der Erde entspannen und sonnenbaden. Anscheinend gibt es auf dem Mond zumindest in naher Zukunft keinen Platz für uns: Vielleicht wird es einer sehr kleinen Anzahl von Menschen aus rein wissenschaftlichen Gründen möglich sein, diesen Ort zu besuchen – aber ein lustiger Zeitvertreib wird das wahrscheinlich nicht sein.
Aber zurück zur Atmosphäre. Ich frage mich, warum es auf der Erde ist und der Mond völlig luftleer ist? Für viele liegt die Antwort auf der Hand: Größe. Der Mond ist zu klein, um eine Atmosphäre zu halten. Was ist mit dem Gesetz? Schwere? Zwischen allen Körpern mit Masse gibt es Kraft der gegenseitigen Anziehung. Der Mond ist ein Körper mit Masse? So genau. Und ein Molekül wie Sauerstoff ist ein Körper? Sicherlich. Hat es Masse? Zweifellos. Daher ist der Mond (wie jeder andere Körper mit Masse) in der Lage, die Atmosphäre und jede Menge davon zu halten!
Ich vermute, dass jetzt jemand sagen wird, das ist Unsinn, das kann nicht sein, in allen Lehrbüchern steht, dass das nicht sein kann. Ich möchte ihm nicht zustimmen, denn das steht nicht in den Lehrbüchern. In der Schulliteratur wird dieses Thema höchstwahrscheinlich nur am Rande angesprochen, ohne die Hauptgründe zu berücksichtigen; und Lehrer kennen ihr Fach manchmal nicht sehr genau und „fassen“ die Daten, die sie von ihnen erhalten haben, möglicherweise falsch zusammen Lehrmaterial. Persönlich kenne ich keinen einzigen Physiklehrer, der den Grund nennen könnte, warum Helium und Wasserstoff von der Erdoberfläche entweichen (ich gebe zu, ich habe mit einer kleinen Anzahl von Lehrern gesprochen). Praktisch jeder wird sagen, dass diese Gase leichter sind als andere – daher steigen sie nach dem Gesetz von Archimedes auf. Aber warum sie die Schwerkraft überwinden und in den Weltraum fliegen, kann kaum jemand beantworten.
Absolut alles, was sich in einem freien (nicht festen) Zustand befindet, wird von der Erde (oder einem anderen massiven Körper) angezogen, von jedem Materieklumpen, der Masse hat. Und ein Staubkorn und ein Molekül und ein Atom. Die einzige Bedingung, unter der ein Körper „nicht fallen“ kann (bis die Antigravitation erfunden ist), ist Geschwindigkeit größer oder gleich der ersten kosmischen Geschwindigkeit(7,9 Tausend Meter pro Sekunde). Für Moleküle eines beliebigen Gases gilt das genauso wie für ein Eisengewicht: Wenn die Geschwindigkeit weniger als 7,9 km/s beträgt, willkommen zurück an der Erdoberfläche! Etwas oder jemand kann beeinflussen, heben oder schieben, kann sehr hoch schleudern – aber in einer Höhe von etwa 50 Kilometern über dem Boden gibt es praktisch nichts, was beeinflussen kann – das bedeutet den Weg zurück zur Erde. Und nur wenn ein Wasserstoffmolekül aus irgendeinem Grund auf die erste kosmische Geschwindigkeit oder höher beschleunigt, ist es möglich, in eine kreisförmige oder elliptische Umlaufbahn einzutreten oder sogar in den interplanetaren Raum zu gelangen und ein mikroskopischer Satellit der Sonne zu werden. Und was kann auf ein Wasserstoffmolekül einwirken, damit es auf eine so hohe Geschwindigkeit beschleunigt? Es scheint, dass dazu nur Photonen des Lichts in der Lage sind, und höchstwahrscheinlich liegt eine Wirkung der Sonne vor.
So: Die Atmosphäre kann keinem Planeten entkommen, Satellit oder Asteroid, weil dieser Körper „zu klein“ ist ... Jedes Gas hat seine eigene thermische Molekülgeschwindigkeit – also die Geschwindigkeit, mit der sich Moleküle bei einer bestimmten Temperatur bewegen. Wasserstoff hat den höchsten Wert, Helium etwas weniger. In der oberen Atmosphäre können die Moleküle dieser Gase unter direkter Sonneneinstrahlung auf über 7,9 km/s beschleunigen – was nicht bedeutet, dass sie diese Geschwindigkeiten sofort erreichen: Es gibt viele andere Moleküle in der Umgebung, die aufgrund von Kollisionen die Geschwindigkeit erheblich verlangsamen – eine Beschleunigung verhindern. Darüber hinaus „bombardieren“ Photonen des Sonnenlichts das Molekül und „schieben“ es zur Erde. Beschleunigt das Molekül dennoch auf kosmische Geschwindigkeit – die Bewegungsrichtung geht aber gerade in Richtung Erde – dann wird es sich annähern und zwischen anderen Molekülen der Atmosphäre „stecken bleiben“. Es kann sehr, sehr lange dauern, bis ein Molekül „das Glück hat“, zu entkommen. In der Erdatmosphäre gibt es eine ordentliche Menge Wasserstoff und Helium, obwohl sie im Prinzip verdampfen könnten – nicht alles ist so schnell..!
Auf anderen, kleineren Planeten der erste Raumgeschwindigkeit- mit anderen Worten: "Kreisumlaufgeschwindigkeit" - geringer als die der Erde. Für den Mond beträgt diese Geschwindigkeit 1,7 km/Sekunde, das heißt, Wasserstoff oder Helium verdampfen offensichtlich schneller. Andere, schwerere Gase haben jedoch eine viel geringere thermische Geschwindigkeit. Beispielsweise haben Wasserdampfmoleküle unter normalen Bedingungen eine durchschnittliche Geschwindigkeit von 0,6 km/s, Stickstoff – 0,5 km/s, Sauerstoff – ebenfalls etwa 0,5 km/s, Kohlendioxid – 0,4 km/s. Diese Gase (mit einer Temperatur von etwa 20 Grad Celsius) hätten keine Möglichkeit, die Mondoberfläche zu verlassen. Obwohl die Genauigkeit eingeführt werden sollte: Trotz der Tatsache, dass die durchschnittliche jährliche / durchschnittliche Tagestemperatur auf der Mondoberfläche fast die gleiche ist wie auf der Erde - etwa 20 Grad Celsius -, kann die Temperatur während der Tagesspitzen immer noch ausreichen, damit einige Moleküle auf eine kreisförmige Umlaufgeschwindigkeit beschleunigen und die Anziehungszone verlassen. Darüber hinaus gibt es Ströme magnetisch geladener Teilchen des „Sonnenwinds“.
Aber die Zahl der Moleküle, die unter der Einwirkung der Sonne jeden Tag zufällig beschleunigen und wegfliegen, ist recht dürftig. Wenn es auf dem Mond eine Atmosphäre mit einem Druck gäbe, der dem der Erde entspricht, dann durch 10.000 Jahre der Druck würde um etwa die Hälfte sinken! [Wikipedia] Was bedeutet das? Und die Tatsache, dass, wenn es jetzt Luft auf dem Mond gäbe, man dort mindestens 1000 Jahre lang friedlich leben könnte – und sich nicht zu viele Sorgen machen müsste, dass man morgens aufwacht – aber es gibt nichts zum Atmen! 🙂
Woher kommt Atmosphäre? Es gibt viele Gase im Universum. Sie liegen in der Regel in Form von Wolken vor, und die Ausmaße solcher „interstellaren Wolken“ sind einfach kolossal: Sie können eine Länge von Tausenden von Lichtjahren erreichen. Aber diese Wolken sind sehr dünn: Gasmoleküle sind superleicht und bewegen sich ziemlich schnell – daher „kleben“ sie unter dem Einfluss ihrer eigenen Schwerkraft fast nie aneinander – und wenn sie kollidieren, zerstreuen sie sich in verschiedene Richtungen. Wenn der Planet eine solche Wolke durchquert, sammelt er nicht viel Gas – etwa 1 Molekül pro Kubikmeter – im Allgemeinen nichts. Kommt es jedoch zu Ereignissen, bei denen Gase „komprimiert“ werden, können sie flüssig oder eisig werden. Und in einem Kubikmeter Eis gibt es viel mehr solcher Moleküle, ungefähr genauso viele: 33500000000000000000000000000.
Gefrorene Gasstücke in Form von Eis können fern von heißen Sternen gespeichert werden – und zwar fast für immer. In unserem Sonnensystem gibt es eine ganze Reihe solcher Eisberge. Einige von ihnen sind so riesig, dass ihnen sogar Namen gegeben werden: Die Rede ist von Kometen, die aus gefrorenem Gas bestehen, um die Sonne kreisen, manchmal nahe an ihnen vorbeifliegen, schmelzen und üppige Gasschweife hinterlassen. Der Großteil des Gases wird nicht im Schweif gespeichert, sondern in diesem Eisblock, der manchmal auf einen Planeten fällt. Entsprechend moderne Wissenschaft Das gesamte Wasser auf der Erde sowie die Atmosphäre sind ausschließlich auf den Fall von Kometen zurückzuführen. Ein solcher Eisball mit einem Durchmesser von mehreren Kilometern kann Billionen Kubikmeter Gas transportieren.
Und ein Koma stürzte auf den Mond Du früher? Anscheinend ja, das beweist die enorme Anzahl an Kratern auf der Oberfläche, von denen einige sehr groß sind. Krater wurden natürlich nicht nur durch Kometen gebildet, sondern auch durch gewöhnliche – Stein- oder Eisenmeteoriten und Asteroiden, aber höchstwahrscheinlich waren es auch Kometen – und nicht wenige. Gab es nach dem Fall eines großen Kometen eine Atmosphäre auf dem Mond?99,9% , was ja. Obwohl es offenbar viele Einschläge auf dem Mond gab, kommt es dennoch sehr selten zum Absturz großer Objekte im irdischen Sinne. Vielleicht einmal alle Million Jahre, vielleicht weniger. Von den vom Kometen mitgebrachten Gasen ist seit mehreren hunderttausend Jahren keine Spur mehr vorhanden. Aber unmittelbar nach dem Fall des Kometen – des Mondes – kann es durchaus sein, dass er eine Atmosphäre und vielleicht sogar eine Hydrosphäre bekommt!
Wenn der letzte Komet vor etwa tausend Jahren auf den Mond gefallen wäre – heute wäre unser Satellit vielleicht ein großartiger Ort: Er befindet sich nicht zu weit, aber nicht zu nahe an der Sonne (wie die Erde). Wenn Wassereis mit dem Kometen „flog“, dann könnte ein Teil der Mondoberfläche mit flüssigem Wasser bedeckt sein! Feuchtigkeit würde verdunsten, Regen oder Schnee würden fallen, wenn irgendwie Samen dorthin „geworfen“ würden, dann wäre in tausend Jahren alles mit riesigen Pflanzen überwuchert (auf dem Mond herrscht weniger Schwerkraft, daher würden Bäume oder Gras schneller und um ein Vielfaches höher wachsen). Solch, Nahe dem Paradies auf Erden! Wäre der Druck nahe am Erddruck, wäre es möglich, ohne sperrige Raumanzüge auf der Oberfläche zu laufen. Wenn es so wäre, würden wir in einer anderen Zeit leben!
Aber wie wir sehen, ist dies nicht geschehen. Vor nicht einmal hunderttausend Jahren, nicht einmal vor einer Million Jahren, traf ein ausreichend großer Komet, bestehend aus gefrorenen Gasen und Flüssigkeiten, den Mond. Aber wenn es schon lange nicht mehr in der Vergangenheit liegt, kann es dann in der Zukunft passieren?! Vielleicht ist ein sehr „guter“ – groß, mit den nötigen Gasen und Flüssigkeiten – noch nie gefallen, oder ist es schon so lange her, dass Flussbetten, Seegruben und Lebensspuren schon vor langer Zeit mit Regolith bedeckt waren? Und darüber hinaus eine große Anzahl von Kratern gewöhnlicher Meteoriten? Nun ja, der Wahrscheinlichkeitstheorie zufolge wird es bald soweit sein, wenn es schon lange nicht mehr so ist!
Stellen Sie sich vor, dass ein großer Komet mit einem Durchmesser von drei Kilometern auf die Sonne zufliegt, sich dann der Erde nähert, aber abweicht und zum Mond fliegt. Welches Material soll es sein? Idealerweise – aus gefrorenem Stickstoff und etwas gefrorenem Sauerstoff: etwa 80 % bis 20 % – so ist die uns bekannte Zusammensetzung der Atmosphäre. Na ja, wenn es komplett aus gefrorenem Wasser besteht, dann ist das auch in Ordnung. Im schlimmsten Fall kann es aus „Trockeneis“ bestehen – also aus gefrorenem Kohlendioxid: Kohlendioxid wird von Pflanzen verbraucht, und wenn es auf dem Mond eine Kohlendioxidatmosphäre gäbe, dann wäre es möglich, darauf zu studieren Landwirtschaft: Pflanzen verbrauchen Kohlendioxid für die Photosynthese – an einem langen Mondtag können Pflanzen sehr schnell wachsen und möglicherweise zu bizarren Formen „mutieren“!
Wird der Komet unseren kleinen Satelliten zerstören? Offensichtlich nicht. Der Mond hat im Vergleich zu Satelliten eine ziemlich beeindruckende Größe: 3000 Kilometer im Durchmesser, ein Komet von 3 Kilometern hat eine Masse von weniger als 0,1 % der Mondmasse. Aber der Blitz wird hell sein! Von der Erde aus wird es deutlich sichtbar sein, vielleicht sogar tagsüber! Wenn in diesem Moment eine Expedition auf dem Mond wäre, wäre das nicht gut für sie. Aber jetzt, wo niemand ist und es fast keine Gebäude auf dem Mond gibt, ist der günstigste Moment.
Eine Welle überhitzten Plasmas wird über die gesamte Oberfläche hinwegfegen, ein Teil des Bodens könnte in den Weltraum geschleudert werden und einige Fragmente könnten auf die Erde fallen – obwohl die Wahrscheinlichkeit, dass große Stücke herunterfallen, nicht groß ist. Die sehr hohen Temperaturen werden innerhalb weniger Tage das gesamte Eis des Kometen schmelzen. Der Mond beginnt sich buchstäblich vor unseren Augen mit einer wolkigen „Decke“ der Atmosphäre zu bedecken, die braunen Flecken des Nachtsterns werden von der Erde verschwinden, aber die scheinbare Größe des Satelliten wird größer und er wird sich von Gelblich ändern – er wird seine Farbe ändern, zuerst ins Rötliche und nach einer Weile vielleicht ins Bläuliche oder sogar Blaue. Die Helligkeit des Mondes am Erdhimmel wird viel größer: In einer klaren Mondnacht wird es hell, fast wie am Tag bei bewölktem Wetter.
Was ist mit dem Mond selbst? Wenn der Komet hauptsächlich Wassereis enthalten würde, würde die Atmosphäre aus Wasserdampf bestehen. Wenn der Druck steigt, hört das Wasser an der Oberfläche auf zu kochen, und im gesamten Tiefland bilden sich große Stauseen. Schlammige, mit Regolith vermischte Wasserströme werden aus den Bergen fließen und sich in Flüssen sammeln. Die Temperatur wird rapide sinken und möglicherweise in einigen Monaten auf ein Niveau sinken, das dem der Erde entspricht. Der Wind wird aufkommen, es wird ständig regnen – aber es wird möglich sein, ohne Raumanzug auf dem Mond zu sein! Das Einatmen von Wasserdampf funktioniert natürlich nicht – Sie müssen eine Maske und eine Druckluftflasche mit sich führen, der ganze Körper ist ständig nass, aber wenn Sie sich an einem ausreichend warmen Ort befinden, ist das durchaus akzeptabel! In einer langen Mondnacht wird die Temperatur sicherlich niedriger sein, alles wird mit Schnee bedeckt sein, Flüsse und Seen werden zufrieren. Obwohl die etablierten konstanten Winde tagsüber Wärme bringen, ist es möglich, dass es im äquatorialen Teil des Mondes selbst nachts nicht so kalt ist.
Wenn ein Komet zusammen mit dem Eis eine gewisse Menge Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid, Stickstoff und Kohlendioxid sowie weitere Mineralien und Salze mitbringt (und diese Begleitelemente sind im Kometeneis fast immer vorhanden), dann werden in den Mondseen Bedingungen für primitive Lebewesen geschaffen! Allerdings gibt es im Boden des Mondes möglicherweise bereits einige Spurenelemente, die von biologischen Lebewesen genutzt werden können. Wenn es mehr Existenzmöglichkeiten auf dem Mond gibt, wird die Zahl der Menschenflüge und der Güterlieferungen von der Erde um ein Vielfaches zunehmen. In den kommenden Jahren soll auf dem Mond eine Siedlung gegründet werden, die schon bald aus eigener Kraft überleben kann und nicht vollständig auf irdische Versorgung angewiesen sein wird.
Der Mond hat einige lustige Eigenschaften: Er ist leicht begehbar und aufgrund seiner geringen Schwerkraft kann man weit springen. Der Körper fühlt sich leicht an – auch das Schlafen ist viel angenehmer als auf der Erde. Nachts gibt es an manchen Orten einen wunderschönen Blick in den Himmel: Die Erde nimmt in Form einer riesigen Sichel einen Teil des Himmels ein. Der Mond hat einen sehr langen Tag (etwa 14 Erdentage) und eine ebenso lange Nacht. Andererseits ist der Mond nicht so groß. Wenn Sie also einen Tag brauchen, können Sie dorthin kommen, wo es hell ist. und wenn Dunkelheit nötig ist, dann geh „in die Nacht“.
Was wäre, wenn es auf dem Mond eine Atmosphäre gäbe? Menschen können fliegen wie Vögel! Indem Sie in jede Hand einen großen Fächer nehmen und eine Welle muskulärer Anstrengung ausführen, können Sie einen Luftstrom erzeugen, der Ihren eigenen Körper anhebt, der auf dem Mond sechsmal leichter ist als auf der Erde! In unserer Welt können nur wenige Tiere fliegen: Die größten von ihnen wiegen ein Dutzendeinhalb Kilogramm, das scheint die Grenze zu sein. Vögel haben eine besondere Körperstruktur, ihre Knochen sind innen leer – eher zerbrechlich, aber sehr leicht. Die Bluttemperatur von Vögeln beträgt 42 Grad, sie müssen täglich große Mengen Futter zu sich nehmen. Alles aufgrund der Tatsache, dass die Erde eine hohe Schwerkraft hat und Flüge teuer sind. Auf dem Mond ist damit alles viel einfacher. Ein Mensch, der an die Schwerkraft gewöhnt ist, fühlt sich wie eine Feder auf dem Mond und kann sich mit der Kraft seiner eigenen Muskeln leicht in die Luft erheben. Und natürlich können technische Geräte auf dem Mond fliegen. Ein Hubschrauber muss nicht mit Flugkerosin betankt werden – er fliegt problemlos mit normalem Benzin, mit Batterien oder sogar mit Pedalantrieb.
Wenn es auf dem Mond eine Atmosphäre gibt, wird fast alles dorthin fliegen. Ich habe kleine Flügel ans Fahrrad geschraubt, mich hingesetzt – und geflogen! Ich nahm einen Drachen (einen Drachen), fing den Wind ein – und flog. Er sprang mit einem Regenschirm in der Hand vom Berg – und flog! Mit dem Aufkommen der Atmosphäre wird es auf dem Mond stetige Winde von der erhitzten Tagesoberfläche bis zur kalten Nachtoberfläche geben. Die Geschwindigkeit eines solchen Passatwinds entspricht der Rotationsgeschwindigkeit des Mondes. Wenn Sie einen Gleitschirm benutzen, können Sie darauf „schweben“, sodass die Sonne beispielsweise bei Sonnenuntergang an einem Ort bleibt. Alles unten bewegt sich langsam – und der Pilot des Gleitschirms macht einen allmählichen Flug um die Welt. Möglicherweise sogar Gebäude Luftgebäude, das ständig in der Atmosphäre schweben kann und dabei auf Luftströmungen angewiesen ist!
Eine Welt, die unserer Heimat ganz nah ist, anders als jeder andere Planet im Sonnensystem – mit einer für den Menschen angenehmen Temperatur, einem wunderschönen Blick auf die Erde, einer geringen Schwerkraft und einer einfachen Fortbewegungsfähigkeit – das ist einfach ein Paradies für Touristen! Mindestens die Hälfte aller Menschen macht Urlaub auf dem Mond – oder träumt davon. Ich sehe sogar Werbeslogans von Reiseunternehmen, wie zum Beispiel „Bei uns können Sie das.“ Fliegen, nicht nur im Traum«…
Und was müssen Sie tun? Ein Komet! Nun, natürlich nicht, aber im Prinzip könnte dies unter bestimmten Umständen passieren. Oder kann die Menschheit das irgendwie selbst in die Hand nehmen? Nehmen Sie einen Kometen und schicken Sie ihn an den richtigen Ort? Oder ein paar kleine Asteroiden abschleppen? Oder antarktisches Eis vom Land holen? Oder vielleicht gibt es im Inneren des Mondes selbst Ablagerungen gefrorener Flüssigkeiten oder Gase, die ausreichen, um an die Oberfläche zu steigen – und sie selbst werden in der Sonne schmelzen. Es gibt einen ganzen Bereich namens „Terraforming-Planeten“, womit die Schaffung klimatischer Bedingungen auf einem Planeten oder Satelliten – in der Nähe der Erde – gemeint ist. Bislang ist dies eine ferne Zukunft – schließlich hat der Mensch erst die ersten Schritte außerhalb seines Heimatplaneten unternommen. Wenn jedoch genügend öffentliches Interesse besteht, kann die Entscheidung schnell genug getroffen werden. Auch das Problem der ultravioletten Strahlung ist lösbar und kann sogar von selbst gelöst werden, mit dem Auftreten von Gewittern und der Bildung von Ozon, und man kann versuchen, die Sonnenstrahlung „abzuschirmen“ oder ein künstliches Magnetfeld zu entwickeln.
Wenn Regierungen erforderlich sind verschiedene Länder Beteiligen Sie sich nicht an Kriegen, sondern an der Erschließung neuer Gebiete. Wenn die Eliten dies als Bitte der Gesellschaft und das Geschäft als Chance für profitable Investitionen betrachten, kann die Erforschung des Mondes sehr schnell voranschreiten. Um diesen Prozess so weit wie möglich zu beschleunigen, die Idee populär machen Terraforming oder zumindest die Idee der Entwicklung der Raumfahrtindustrie wiederbeleben. Jeder von uns kann es schaffen.
Dmitri Belenez
