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. 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. 달의 대기의 주요 기원은 지각과 맨틀의 방사성 붕괴로 인해 방출되는 라돈 및 헬륨 기체이며, 유성진, 태양풍, 햇빛에 의한 스퍼터링 현상으로 인해서도 발생한다. 대기의 기체는 다음과 같은 이유로 손실이 일어난다. 중력으로 인해 다시 레골리스화. 달의 탈출 속도를 넘는 속도로 운동해 달을 탈출. 태양의 복사압이나 태양풍에 의해 달을 탈출. 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. 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. 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. 현재 달의 낮 기준 달의 대기에 존재하는 원소의 양은, 1 세제곱센티미터 기준으로 다음과 같다. 아르곤: 20,000 ~ 100,000 헬륨: 5,000 ~ 30,000 네온: 20,000 나트륨: 70 칼륨: 17 수소: 17 이하 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. 이 과거의 대기는 태양풍에 의해 벗겨져 우주 공간으로 사라졌다. 수성의 대기 외기권 LADEE 달의 나트륨 꼬리 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.  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.   이 문서는 다음을 포함합니다: 퍼블릭 도메인 자료 - NASA 문서 "Is There an Atmosphere on the Moon?".