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1 # 科學探秘頻道
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2 # 刁博
當然不是了。要理解這個問題,需要明白麥克斯韋速率分佈及逃逸速度。
先說逃逸速度,逃逸速度又名第二宇宙速度,是指一個物體在星球表面能夠逃離星球引力束縛(不再圍著星球轉動)所需的最小速度。地球的逃逸速度約為11.2㎞/s,月球的逃逸速度約為2.38km/s,火星的逃逸速度約為5㎞/s,木星的逃逸速度約為60㎞/s。
逃逸速度的表示式v=(2GM/R)^½,其中G為萬有引力常量,M為星球的質量,R為星球的半徑。從表示式及部分星球的逃逸速度可以看出,一般而言,星球的質量越大,逃逸速度就越大,物體就越不容易逃離星球引力的束縛。
氣體分子在做永不停息的運動,根據麥克斯韋速率分佈律可知,氣體分子的運動速率與分子的質量及溫度有關。溫度越高,分子運動的平均速率就越大;分子的質量越小,平均速率也越大。
下圖是幾種稀有氣體在某一溫度下的速率分佈圖,從圖中可以看到,質量最小的氦氣分子更容易達到比較大的速率。質量大的氣體分子,平均速率比較小,且速率相對集中。如果某個氣體分子的速率超過了星球的逃逸速度,這個氣體分子就有可能逃離星球引力的束縛,永遠不再回來。
月球的第二宇宙速度比較小,經過漫長的歲月後氣體分子已經逃的所剩無幾,當然還存留著一些沒有逃離的,主要是分子量大的氣體。沒有逃離月球引力束縛的氣體分子聚集在一起也會有大氣壓,月球上的大氣壓約為1.3×10^-10千帕,遠遠小於地球上的101千帕。
地球的質量比月球的大,這是地球能夠有大氣層的一個重要原因。當然也會有氣體分子逃離地球引力的束縛,比較輕的氣體分子容易逃離,故地球大氣層中氫氣、氦氣的含量非常低。人造天體的質量小,引力弱,人類幾乎從來不會考慮人造天體將氣體分子束縛住。火星的引力比地球的弱,使得火星的大氣層非常稀薄,並且主要是分子量相對較大的二氧化碳。木星的質量大,逃逸速度也大,它的厚厚大氣層中幾乎全是宇宙中丰度最大的氫、氦。
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3 # 紅色天空001
用大氣靜力學方程和大氣狀態方程進行計算,象月球這樣的天體完全能吸住摩爾質量較大的氣體。比如,金星的質量比地球小,但是金星存在比地球濃厚得多的大氣層。土衛六和月球質量接近,但是土衛六大氣壓比地球還要高。彗星質量小、密度低,但是慧核周圍卻又體積龐大的氣體。所以,月亮上沒有大氣的根本原因是月球上沒有產生大量氣體的條件。 月球也曾經有過“大氣層”。35億年前,在形成月海的大規模火山爆發期間,產生了大量的氣體,這個大氣層的厚度可能是今天火星大氣層的1.5倍,相當於地球標準大氣壓的1%。 它的成分以甲烷和氫為主,還有一些氨和水汽,但仍沒有氧氣。樣的情況大概持續了大約7千萬年,直到月球內部逐漸冷卻,火山運動減少並停止噴發氣體。月球的低引力環境不足以維持大氣,於是大氣散失到星際空間中。 月球的周圍殘存著一層非常稀薄的氣體,但是沒有大氣層。這是因為月球的引力太小,而且晝夜溫差很大,在太陽直射的時候其表面溫度高達127攝氏度,這樣的高溫無法阻止氣體分子向太空逃逸,所以月球沒有大氣層。
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4 # 蒲公英的約定數
通常來說,在地球上,低於地球一個標準大氣壓都被稱為真空,真空的含義是指在給定的空間內低於一個大氣壓力的氣體狀態,是一種物理現象。題主所說的完全真空,可以理解為完全沒有物質的空間,外太空只是無限接近於完全真空狀態。所以不能說月球表面是完全真空。月球的大氣相對於地球來說只是地球海平面大氣層密度的百兆分之一(10的負14次方)。看看這個數量級,對於地球環境來說把月球大氣忽略不計是正常的,航天等應用科學計算不會考慮這個引數的。
火星大氣大約0.01個大氣壓,已經非常稀薄了,對比月球,簡直濃密的不得了。
接下來咱們看看月球大氣都有啥吧。鈉、鉀、氡-222、釙-210的同位素、氬-40、氦-4、氧、CH4、 N2、CO、CO2都曾經被光譜儀,或登月裝置檢測到。是不是感覺很豐富?是不是感覺也沒那麼荒涼?
以上說的都是相對的,相對地球,月球表面大氣可理解為絕對真空,相對於外太空,又感覺月球大氣好濃啊。
注:以上所說的絕對真空只是通俗理解,要是有大神給我們從量子理論,相對論角度科普一下絕對真空將不勝感激。
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要說月球絕對沒有任何氣體,顯然是不對的。月球因為大氣層太稀薄,是地球大氣層的百兆分之一,相當於地球大氣層的10萬億分之一,幾乎稀薄到每立方厘米的原子總數大約是80,000個,與地球的大氣層相比,可以認為是月球沒有大氣層,被真空環繞。
月球因為引力太小,不能把月球表面的氣體分子約束在月球表面。所以,月球表明的氣體分子極其稀薄(含有氦、一氧化碳、二氧化碳等),並且不斷損失。月球透過內部一些元素的衰變,可以釋放一些氣體分子以補充其稀薄的大氣層。
因為月球表面幾乎沒有大氣層,所以月球白天收到太陽直射,其表面溫度可以高達140℃,晚上最低可以達到零下180℃。外加月球表面沒有大氣層保護,經常收到宇宙射線的照射,所以其表面沒有生命。當然,之前有人猜測月球內部是空心的,據說可能會有生命存在。也有人說,月球就是外星人建立的一個天然衛星,用以監測地球。
總之,充滿神秘的月球,給了我們太多研究的動力。從美國、俄羅斯,到我們國家,都在不遺餘力的探索太空。而月球作為人類探索太空的第一站,必將被人們漸漸解開其神秘面紗。