地球有一個厚厚的大氣層，為什麼近在咫尺的月球沒有大氣層？

太陽系中有大氣層的天體除了地球外，還有金星、火星以及土衛六（太陽系唯一有大氣層的衛星），除開這幾顆天體之外，其他的不是氣態行星就是孤零零一顆行星，比如水星，還有冥王星，當然現在冥王星已經不是行星了！那麼距離地球那麼近的天體，月亮為什麼沒有大氣層呢？畢竟地球的大氣那麼豐富，形成之初就不能勻一點給月亮嗎？

其實一顆天體能不能留得住大氣，並不是看它周圍的氣體元素是否豐富，而是要從它的質量產生的引力是否能留得住大氣，那麼我們簡單瞭解下月亮能留住大氣嗎？

一、月球的環繞速度和逃逸速度

月球是距離地球最近的天然天體，它的主要引數如下：

月球直徑：3476.28千米

月球質量：7.349×10??千克

根據這個質量我們可以計算出它的環繞速度和逃逸速度，分別如下：

G為萬有引力常數:G=6.67259×10^-11N·m?/kg?

那麼簡單計算即可瞭解2821226.3632388645333517438181044

2821226363.2388645333517438181044

第一宇宙速度：V=1679.650667米/秒

第二宇宙速度：V=2375.38475米/秒

簡單的說第一宇宙速度就是物體環繞天體執行的圓周速度產生的“離心力”已經和天體對它的引力相等了，因此只要保持這個速度，這個物體就可以一直保持在這個軌道！

第二宇宙速度就是物體環繞天體執行的速度產生的離心力已經超過了引力對它的束縛，它就一去不復返了！

二、氣體分子運動的速度

氣體分子並不是靜止不動的，而是不停在做無規則的布朗運動！

只有溫度在絕對零度以上（-273.15℃），那麼分子的熱運動就永不停息，當然這個分子運動也有速度的哦，而且只要有速度產生就會產生相對應的“離心力”，它們同樣遵守“離心力”與引力之間的關係！

氫分子在27℃時運動速度就達到了1934.24米/秒，而氧分子在27℃時平均速度為480米/秒，到了127℃時就上升到560米/秒！氣體分子運動速度計算公式如下：

平均速度v=√(8kT/(п*m))=√(8RT/(п*M))≈1.6*√(RT/M)

我們就不來羅哩叭嗦的陳述一個個引數了，直接簡略解釋下約等於後面的引數：

R為氣體常量，R=8.31J/(mol*K)（氣體狀態方程常數）

T為熱力學溫度，單位K

M為摩爾質量，單位kg/mol

我們計算下480K時，代入上述公式計算氫分子的運動速度大約為：2446.6467米/秒！

很顯然這個速度已經超過了月球逃逸速度2375.38475米/秒！

但您肯定發現了一個問題，因為月面溫度並不能達到480K，而只有430K左右，而相對應的氫分子運動則只能達到2315.7137米/秒左右！不能逃逸？其實這就大大低估氫分子的能力了，因為它還有一個助力者，而並不僅僅是月面的溫度，主要還有來自於太陽的高能粒子的碰撞助力！此時已經處在月球高空的氫分子非常容易即可從月球的引力束縛中逃逸！（月球無磁場保護，太陽風中的帶電粒子可以長驅直入也有部分關係）

而氧分子的運動逃逸也是類似的條件，與氫分子一樣，這個助力同樣來自於太陽輻射中的高能粒子，碰撞氧原子獲得逃逸速度，而地球大氣高層的逸散層每天都在逃逸大量的大氣，據估計每年約有超過十萬噸的氣體從大氣頂層逃逸！

所幸的是地球氣體補充能量十分強悍，回血主要來自於水蒸氣的熱解，火山噴發的大量氣體以及星際塵埃和彗星類天體補充地球丟失的大氣與質量！據估計每年進入地球大氣層的物質超過20萬噸！

當然即使地球7.9千米/秒的環繞速度，以及11.2千米/秒的逃逸速度都留不住氫分子，月球就更不用說了，它留不住絕大部分氣體分子！當然極其微量仍是有的，在月球的大氣中，每立方厘米大約只有100個分子（地球大氣每立方厘米約有1000億分子），所以直接忽略吧！

三、相傳月球曾經擁有過大氣層？

如果要這樣來形容打個擦邊球也可以，在月球形成初期的火山噴發中確實有這樣的說法，根據雨海盆地的熔岩量計算出月球在35億年前內部大約噴出了10萬億噸氣體，按月球體積與大氣分佈計算，這個大氣壓約為火星1.5倍，當然火星的大氣壓也僅僅是地球的1%而已！不過月球質量太小，並不能有效留住氣體，最終它還是落了個如此孤家寡人的下場！

說月球沒有大氣層也不是很準確，確切說月球有一層非常稀薄的散逸層，分佈著極其稀薄的氣體和其他物質的分子，太陽系的行星衛星都有這樣的散逸層，只不過十分稀薄。

月球沒有地球這樣的大氣層主要有兩個因素，質量和磁場。質量使得天體可以從宇宙空間中吸引氣體，儘管宇宙空間中氣體十分稀薄，但它們依然有質量，就會被質量巨大的天體吸引，另外由於物質的熱運動，物質附近都會有很稀薄的該物質分子（原子）存在；二是由於月球沒有足夠強的磁場，太陽強烈的核聚變活動，使得太陽邊緣稀薄的物質在核聚變釋放的能量的作用下向遠處噴發，這就形成了恆星風暴，多是射線和帶電粒子組成，它們會和天體表面依附的氣體相碰撞，會有少量的氣體分子被撞出行星引力束縛的範圍，儘管十分微弱，經歷長久的時間，依然可以將天體附近稀薄的氣體吹散；三是由於月球本身含有的放射性物質，其中一些放射性物質衰變時會產生氡氣等氣體。

月球沒有磁場，太陽風的影響更加劇烈，使月球不能保持大量氣體。不過月球也是太陽系的一員，太陽照射時依然會使月球地表升溫，我們都知道物質的熱運動和溫度有關，月球白天的時候地表溫度在100℃以上，溫度越高物質的熱運動越劇烈，月球表面的物質會有很少一部分由於分子的熱運動逸散到空氣中；另外由於月球物質中也有很多放射性物質，其中部分物質在裂變的時候會產生氡氣等氣體。這兩個因素就已經使月球表面會有很稀薄的氣體，加上太陽風本身就蘊含著帶電粒子等，又會與月球表面物質作用生成很稀薄的氣體。

只不過由於月球質量小，沒有磁場，就算會有氣體產生，也會較為迅速地消散。加上地球的大氣層由於太陽風等因素影響，最遠可以延伸到60多萬公里之外 ，遠遠超出地球和月球的距離，地球周圍還分佈著兩團氣體雲團。就連宇宙中都沒有絕對的真空，無論到了宇宙哪裡都會有極其稀薄的物質存在。

主要是質量小，又沒磁場保護，還離太陽近，絕大部分氣體都會被太陽風吹走，受熱釋放的量也很小，只剩下極其稀薄的一點點，也一直在流失。

月球之所以沒有大氣層，是因為月球的質量太小，引力也就小，所以就算月球可以產生氣體，這些氣體分子也會掙脫月球的束縛。

但是我們可能會好奇為什麼只有月球一半大的冥王星卻有稀薄的大氣呢。這是因為太陽的原因。眾所周知，太陽一直在源源不斷的射出帶電粒子流，也就是我們所說的太陽風。

地球正是因為有磁場的保護，才可以免受太陽風的襲擊，大氣層才收到了保護。但月球就沒那麼幸運了，月球上是沒有磁場的，即使月球產生了微薄的大氣層，也會被太陽風吹散。

同樣的，冥王星也是因為有了磁場的保護，才得以擁有微薄的大氣層。

所以質量比地球小的星球就不能形成厚厚的大氣層，比如水星，火星也只是很薄的一層。比地球質量大的星球比如木星，土星，他們的大氣層遠遠比地球的大氣層厚，以及天王星和海王星，這些星球的大氣層甚至超過了中心的固態核，所以被定義為氣態行星。

是的……一般情況下我們認為月球的大氣層基本是可以忽略不計的。它表面的大氣太稀薄了，基本上認為是真空環境。一個星體是否能有大氣層，主要是受到下面幾個因素的影響：很重要的是取決於星體本身的質量。

足夠的質量才能產生足夠大的引力，當氣體分子無法克服星球引力作用，自然也就無法逃逸，吸附在星體表面了。

恆星風是會帶走氣體分子的，但是如果星體有磁場包圍，那麼就相當於給自己築起了一道看不見摸不著的抵禦恆星風的防線。

簡單以地球為例來說吧，在太陽系中，我們一般就考慮太陽風的作用。太陽風其實是高溫度、高速度、低密度的粒子流，它本身也是有磁場的。太陽風的磁場作用在地球磁場上會出現繞流，就好像地球磁場在地球表面構築了一個金鐘罩，太陽風沿著保護罩外圍向前，地球本身則避開了太陽風的直接影響。

比較輕的氣體分子像是氫元素，很容易被恆星風帶走，也更容易在分子碰撞中達到逃逸速度，這都是不利於大氣層維持的~。

地球是有大氣層的，因為它質量足夠，有磁場，而且和恆星——太陽有一定距離，太陽風多數情況下也不是很極端很強烈，這些都有利於地球大氣層的保持。而月球沒有大氣層的原因，很重要的一點是它質量太小了，月球的質量只有7.349×10²²千克，是地球質量的1/81左右。

另外就是磁場。月球其實是有磁場的，但是總體強度很弱。而且也不像地球一樣，磁場南北分佈對稱，月球磁場分佈很不均勻。因為月岩本身是沒法產生磁場的，目前比較主流的觀點是遠古星體撞擊，在月球上留下了一些含磁的星體碎片導致的。

因為月球的磁場應該是外來星體撞擊導致，所以它的磁場強度長遠來看其實是越來越弱的。而且即使是在月球背面，磁場最強的區域，磁場強度也比地球磁場小的多，這也使得它抵禦太陽風的能力也很弱。

大約35億年前，月球很可能也是有大氣層存在的。當時月球上被岩漿海洋覆蓋，表面溫度極高，這樣一些容易揮發的金屬元素大量蒸發，累積的速度比比宇宙逃逸速度更快，從而使月球表面有一層金屬大氣層包裹。

這裡有兩個關鍵的，第一個關鍵點，是行星自身的質量是否夠大，產生的吸引力是否足夠。吸引力夠不夠，這個與速度有關，如果行星的執行速度非常快，那質量就要非常大。第二個關鍵點，是搶，會不會有外力來搶呢？比如太陽系中，就有一種叫太陽風的東西，它是從太陽上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。在不是太陽的情況下，這種帶電粒子流也常稱為“恆星風”。太陽風是一種連續存在，來自太陽並以200-800km/s的速度運動的高速帶電粒子流，最猛烈時可達每秒800千米以上。這個就是使得月球上的大氣的速度倍增，而吸引力不夠捕獲的關鍵所在。所以我們可以認為，月球曾經是有過大氣層的，只是後來被持續不斷的太陽風給吹跑了。

之所有地球可以阻礙太陽風，是因為地球有強大的磁場，使得太陽風被改變了方向，吹不到地球上。當哪天地球的磁場消失時，那將是滅頂之災了。從某種意義上說，磁場可能是我們生活的第5維，第4維是時間。也許我們哪天能發生磁場更大的秘密時，我們就進入5維世界了。

總結：感謝地球有磁場的保護，現在科學家都在關注磁場的變化，以及能否人工建立大型磁場。我們都知道電可以產生磁場，但是電本身就是磁場的切隔運動而來的。好像進入了雞生蛋的死迴圈中。

目前為止我們的地球仍然是太陽系內唯一擁有生命的星球，科學家們也一直在研究地球為何能誕生生命

主流理論認為地球生命的出現要歸功於“宜居帶”和“恰到好處的磁場”，前者保證了液態水能夠穩定存在於地表，後者保證了太陽的高能帶電粒子在經過地球時會被偏轉從而避免殺傷地球生命。

其實除了宜居帶和地磁場外，地球大氣也是維持生命存在的重要因素，有意思的是38萬公里外的月球同樣處於宜居帶內，但它為什麼沒有大氣呢？

原因在於月球的質量和地球相比實在是太小了，1798年卡文迪許用扭秤測定萬有引力常數並計算出的地球質量是60萬億億噸，而月球的質量僅僅只有7350億億噸，大約只是地球81分之一，這就導致月球的逃逸速度只有2.4km/s，所以氣體分子很容易就能脫離月球而不是被月球引力所捕獲。

除了引力太小外，月球也並沒有地球一樣發磁場，這意味著太陽的高能帶電粒子會“吹散”月球可能存在的大氣層。

其實大氣層這種東西在宇宙中並不是稀有，太陽系內除了水星以外的行星基本都有大氣層，而且木星和土星的衛星也基本都有大氣層，區別只是大氣成分不同而已，總體而言“裸星”在宇宙中反而很少見。

月球的平均半徑為1738公里，大約是地球半徑的四分之一。其質量大約是地球的1.23%。其表面重力大約是地球的16.2%。由於重力太小，即萬有引力小，吸引不住空氣，即使有一點氣體也很快逸散到太空去了。所以幾乎沒有大氣。縱觀太陽系的行星，質量越大它的大氣厚度越大，如木星、土星等，都比地球的大氣厚得多；質量小的大氣厚度就小，如火星、水星，其大氣厚度就比地球小。圍繞行星運轉的衛星也是如此。

地球有一個厚厚的大氣層，為什麼近在咫尺的月球沒有大氣層？

★在地球引力作用下，大量氣體聚集在地球周圍，形成數千公里的大氣層。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄。據科學家估算，大氣質量約6000萬億噸，差不多佔地球總質量的百萬分之一，其中包括：氮78%、氧21%、氬0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%，此外還有水汽和塵埃等。 根據各層大氣的不同特點（如溫度、成分及電離程度等），從地面開始依次分為對流層、平流層、中間層、熱層（電離層）和外大氣層。

月球為什麼沒有大氣層呢？這得需要了解月球的質量及結構來說，月球的質量是地球的1/81，體積是地球的1/49，表面積相當於4箇中國的大小，月表的萬有引力約為地球表面的1/6，由於它的質量太小，引力不夠，原始大氣層中的氫、氦、氮等分子，甚至是水蒸氣都很容易達到逃逸速度，進而脫離月球引力的束縛。

★1970年，俄華人柴巴可夫和米凱威新提出一個令人震驚的“太空船月球”理論，來解釋月球的起源。他們認為月球事實上不是地球的自然衛星，而是一顆經過某種智慧生物加以挖掘改造的“太空船”，其內部載有許多該智慧物種文明的資料，月球是被有意思地放在地球上空。當然這個說法被科學界嗤之以鼻，因為天文學家還沒有找到高等智慧的外星人。但是不容否認的是，的確有許多資料顯示月球應該是“空心”的。最令科學家不解的是，登月太空人放置在月球表面的不少儀器，其中有“月震儀”。早在 1898年，著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出，月球本來是地球的一部分，後來由於地球轉速太快，把地球上一部分物質拋了出去，這些物質脫離地球后形成了月球，而遺留在地球上的大坑，就是現在的太平洋。這一觀點很快就遭到了一些人的反對。他們認為，以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西丟擲去的。再說，如果月球是地球丟擲去的，那麼二者的物質成分就應該是一致的。可是透過對“阿波羅 12號”飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，發現地球與月球兩者之間的物質成分相差甚遠。

★那麼，為什麼天體擁有引力？萬有引力的始作俑者到底是誰？17世紀下葉，牛頓因為被蘋果砸中，無意間揭示出了真諦；萬有引力正是源於物體的質量，它是質量的內稟屬性，凡有質量的物體必然擁有引力。然而牛頓雖然然找到了源頭，卻最終沒有挖掘出其中深層次的原理。直到1915年的時候，愛因斯坦提出了大名鼎鼎的“廣義相對論”，人們才恍然大悟。原來時空本來是平直無皺的，物體的質量造成了時空扭曲，在二維平面之中，兩點之間直線距離最短，物體的運動也趨向於以直線的方式來進行，因為這是最為簡單節能的過程。大道至簡，此乃宇宙的真諦，不僅二維、三維世界同樣如此；物體在扭曲的時空中，仍然以直線的方式運動，它們會向大質量物體靠攏，但我們地球人類看不見宇宙時空的褶皺，就會被它們五花八門的運動方式所迷惑。

大氣層的作用，是吸收太Sunny，折射太Sunny，過濾太Sunny等，使星球上的萬物，能享受更美好的自然環境，最主要的目地是起著保護星球的作用，防止外來物質的撞擊及侵犯，比如地球大氣層，有很多層，各層有各層的作用，就是使地球上的氧氣，水分，氣體及萬有引力等不會過多的流失，也使太陽的高溫度能達到地球萬物的需要等等。

月球只所以沒有大氣層，是她根本不需要，一，她本身沒有任何生物，植物和水的存在，同時也不需要有氧氣等，至於引力也小，是因為她體積小，所以離地球也最近，二，她是地球的衛星，是專門保護地球的，主要是要給地球夜晚照亮的，如果月球也有大氣層，那她就會吸收並折射和過濾太Sunny，讓自已使用，屆時又如何把太Sunny反射給地球夜間照亮呢，對地球而言這不就失去作用了嗎，所以月球不能有大氣層，就算有也與地球的大氣層作用不一樣，按常理，是星球都應該有大氣層，否則星球上面的其它物質等不都流失了嗎，而且還不能抵檔外來的物質侵犯，比如像月球表面一個個大小的坑，估計都是外來物質撞擊留下的，也許她就喜歡這樣的事實，也許是太陽系形成時特意安排的，如果是這樣，那就不是人類所能為的了。

月球沒有大氣層，就像地球有大氣層一樣，在太陽系屬於正常現象，再說地球上還有人類有萬物呢，就更需要大氣層的保護了，那麼太陽系其它行星有沒有大氣層呢，應該有，除了自已的衛星以外，主星都應該有，至於有沒有生物，那是另外一回事了，也許現在沒有，不等於將來沒有，所以有大氣層都是正常的，但是，離太陽遠近不同，那麼大氣層的作用也會有所不同。

月球還是有大氣的，只是非常稀薄。因為月球質量太小，引力也小，不足以束縛更多的氣體。況且，地球的大氣也不厚，在一般的地球圖片上看，大氣厚度僅僅只相當於劃了一條線。