La única forma realista de cubrir la luna con aire sería cubrir todo con algún tipo de biodomo, a menos que inventes la gravedad artificial y/o aumentes manualmente la masa de la luna (que tiene efectos sustanciales en la Tierra).

No necesita un campo magnético, ya que el viento solar tardaría mucho tiempo en desnudar la luna nuevamente (aunque podría hacer que sea un lugar más seguro para vivir). Pero sin más gravedad, el aire de la superficie simplemente se evaporará en el espacio.

Además, incluso si arrojaste una cantidad ridícula de aire en el planeta, la falta de gravedad significa que no será lo suficientemente denso para respirar, incluso antes de que se evapore.

Entonces tienes que lidiar con la temperatura. Eso es relativamente fácil. Necesitas obtener suficiente$CO_2$o algo para almacenar el calor del lado claro de la luna mientras estás en el día lunar. Excepto que el día lunar es de alrededor de 28 días terrestres, lo que deja diferencias de temperatura extremas.

Entonces tendrías que construir ventiladores gigantes para hacer circular constantemente el aire y mantener la convección, o hacer que la luna comience a girar mucho más rápido.

Ahora, antes de comenzar con todo eso, los tifones no podrían comenzar, porque son causados ​​por diferentes velocidades lineales en diferentes latitudes, y la Luna no tiene los diferenciales que tiene la Tierra. Pero si tiene suficiente velocidad para mantener la convección, los vientos serían de cientos a miles de millas por hora, haciendo que cualquier cosa en la Tierra parezca una tolvanera.

Entonces, la única opción sería hacer girar la luna más rápido. Según esta página , la luna$C\over MR^2$es 3.929. Podemos multiplicar por su masa y radio al cuadrado para obtener$C=3.929\cdot 10^{24} kg\cdot (1738.1 km\cdot {1000 m\over 1 km})^2$$=1.2*10^{16} kg\cdot m^2$. Multiplique por su velocidad angular al cuadrado,$\omega^2=({2\pi\over 27.3217}{rad\over day}{1 day\over 86400 s})^2$$=(2.662\cdot10^{-6}{rad\over s})^2$, y obtienes una energía cinética rotacional de$KE=8.41\cdot10^{25}J$. Haga las mismas matemáticas para la nueva velocidad angular y la energía es$KE=6.277×10^{28}J$. Esa es una diferencia de$\Delta KE=6.269\cdot 10^{28}J$.

La producción de energía del sol es alrededor$6.3\cdot 10^7{W\over m^2}$. Multiplique por su área de superficie, obtendrá$3.797\cdot10^{26}W$$=3.797\cdot10^{26}{J\over s}$. Si pudieras construir una esfera de Dyson , podrías acelerar la luna en aproximadamente 2 minutos.

Por otro lado, digamos que "solo" podemos cubrir toda la superficie de la luna con paneles solares, y digamos que son 50% eficientes en convertir energía radiante en energía cinética rotacional. Ahora tenemos un total de$6.40 \cdot 10^{15} {J\over s}$. A ese ritmo, se necesita$9.80\cdot 10^{12} s$$=310,607$años para poner en marcha la luna.

Básicamente, de cualquier manera que lo miremos, la gente en la luna vivirá en biodomos a pequeña escala en el futuro previsible.

Su buena respuesta en realidad tiene que ser excepcional , ya que un nudista no puede sacar a su conejo a la intemperie con un gran tifón bailando en las calles. Ejem. De todos modos. Vamos a empezar.

Paso 1. ¡Las matemáticas!

Lo primero que querríamos hacer es hacer que la luna sea lo suficientemente pesada como para contener una atmósfera. Como ya saben, la luna no tiene ningún núcleo metálico y se balancea, aburre y está muerta. Pero para eso, necesitamos algunas estadísticas.

El volumen total de la Tierra es 1,08 x 10 ¹² km ³ mientras que el volumen de su núcleo metálico es 7,61 x 10 ⁹ km ³ lo que significa que en términos de volumen, núcleo: total = 1: 142.

La distancia entre el núcleo y la corteza de la luna (radio) es de 3474 km, lo que significa que su volumen es de 2,19 x 10 ¹⁰ km ³ . Ahora bien, si seguimos el ejemplo de la tierra, el volumen de su núcleo metálico sería de 1,54 x 10 ⁸ km ³ lo que significa que el diámetro de su núcleo sería de 332 km. Es decir, de un radio total de la luna -3474 km- sólo 332 km serían su corteza. Lo que hará muy poco en términos de darle un buen campo magnético o aumentar su masa. ¡Jajaja!

Paso 2. Núcleo de la Luna

Bien, ahora que tenemos las estadísticas con nosotros, podemos hacer algo de terraformación, geoingeniería y esas cosas.

Si bien el núcleo de la Tierra es una parte muy pequeña de su volumen total, queremos que la Luna tenga un núcleo más grande para que pueda tener una gravedad más fuerte (no te preocupes, todavía estarías saltando 60 pies en el aire fácilmente, niño) . Sugiero poner el diámetro del núcleo lunar en 1/5 de su diámetro total. Será mucho más grande que la proporción del núcleo de la Tierra, pero no importa que sea asombrosamente grande.

Entonces, 1/5 del radio de la luna = 3474/5 = 695 km. Este es el radio de nuestro núcleo lunar.

Volumen del núcleo lunar = 1,41 x 10 ⁹ km ³

Esta es una gran cantidad de volumen si me preguntas, cuando quieres llenarlo con aleación de hierro y níquel. De dónde sacas todo eso, no es mi dolor de cabeza. Lo que explicaría es cómo colocarlo en el centro de la luna.

Primero necesitarías cavar un túnel, de al menos 100 pies de diámetro desde la corteza de la luna hasta su núcleo. Son unos 3474 km de excavación. Pero no te preocupes, no te freirás con el calor cuando nuestros espías informen que el núcleo de la luna está muerto. Nada hirviendo o sobrecalentado presente allí. Básicamente, puedes almacenar una enorme cantidad de cohetes basados ​​en TNT (junto con su suministro de oxígeno en sus cabezas, ya que no hay ninguno en la luna) y seguir disparándolos en un punto de la superficie de la luna. Después de llegar a media milla más o menos de profundidad, también deberá sacar los escombros. Además, necesitaría colocar anillos de aleación de titanio y acero en este túnel cada 50 metros más o menos, para evitar que se derrumbe. A la gravedad, ya sabe, le gusta cerrar todos los túneles.

De acuerdo, una vez que alcances la profundidad de 2700 km, comienza a lanzar bombas de hidrógeno allí en lugar de tus insignificantes cohetes. Estos bebés grandes harían un daño enorme y ayudarían a aflojar la roca increíblemente dura que luego tendrías que romper y sacar del túnel como de costumbre. Una vez que derrumbes un agujero de aproximadamente 1 kilómetro cúbico, llénalo rápidamente con piezas sólidas de hierro y níquel. Ni siquiera piense en bombear una aleación líquida de hierro y níquel o se encontrará con un mundo de dolor. De todos modos, una vez que hayas reemplazado 1 kilómetro cúbico del núcleo rocoso de la luna con metal, explota otro kilómetro a su alrededor y llénalo con metal. Enjuague y repita hasta que haya reemplazado 1.41 x 10 ⁹ km ³ del núcleo de la luna con metal.

¡Felicidades! ¡Misión cumplida! Moon ahora tiene un núcleo metálico, lo que lo hace un poco más pesado que antes y también le da un campo magnético (no tan fuerte como podría haber sido si estuviera girando lo suficientemente rápido, pero mejor que nada).

Descargo de responsabilidad: no soy responsable si todas estas cosas que cambian el núcleo tienen un impacto negativo en la rotación de la luna o la velocidad orbital, etc. Tengo algunos temores de que la masa adicional de la luna pueda hacerla demasiado atractiva para la tierra y... frenado).

Preparándose para la atmósfera

OK, ahora tenemos un núcleo pesado y podemos permitirnos invertir una atmósfera en la luna ahora. Pero, ¿deberíamos hacerlo de inmediato así? ¡Supongo que no! A menos que quieras ser aniquilado por terribles ciclones, no pongas una atmósfera en la luna todavía. ¡Primero prepara luna para ello!

La luna tiene una diferencia de temperatura escandalosa entre los lados de la noche y el día. En ausencia de un sistema de regulación de la temperatura, esto provocaría vientos horribles (velocidades superiores a los huracanes de categoría 5 en la tierra) que harían pedazos todo.

Esto también habría sido lo mismo en la tierra, si no hubiéramos sido bendecidos con el sistema benévolo de los océanos que regulan muy bien las temperaturas. Entonces, si también conseguimos océanos en la luna, también podemos regular las temperaturas allí.

¿Recuerdas que destruimos unos 1,41 x 10 ⁹ km ³ del núcleo de la luna? Todos esos escombros yacen en la superficie ahora. ¡Y hombre, eso es un montículo enorme, si me preguntas! ¿Qué tal si comenzamos a distribuirlo de manera desigual en la superficie de la luna, para que el 40% de su superficie sea más alta que el resto?

Tenemos 1,41 x 10 ⁹ km ³ de escombros mientras que el área de superficie de la luna es 151659455 km ² . 40% de los cuales son 60663782 km ² . Hacer un poco más de matemáticas muestra que podemos tener una altura de 7,5 km para esta área si distribuimos los escombros por igual sobre ella. Eso es mucho más de lo que necesitamos. Sugiero que distribuyamos 6 x 10 ⁸ km cúbicos de escombros para elevar esta superficie 4 km más y usar el resto para construir elevadas cadenas montañosas y esas cosas.

Ahora tenemos un valle profundo que comprende el 60% de la superficie de la luna a una profundidad de 4 km. ¿Qué tal si... lo llenamos de agua y creamos un océano lunar? ¡Guau! Entonces todos podríamos ir a nadar. ¡Hurra!

Bien, entonces... no quiero pasar por el dolor de calcular cuánto volumen de agua produciría. Solo toma esa agua de los glaciares polares de la tierra y tírala al valle de la luna. También se estaría deshaciendo de esos ladridos de científicos e investigadores de la tierra que gritan al cielo sobre el aumento del nivel del mar. ¡Disparates!

y el ambiente!

Bien, ahora tenemos un muy buen sistema de regulación de la temperatura y tenemos una luna mucho más pesada (¡no olvides el peso adicional del agua también!), así que ahora podemos empezar a verter atmósfera en la luna. Haz el cóctel atmosférico que quieras y viértelo en la luna. Solo asegúrese de mantener la concentración de oxígeno ~ 40%. Gran parte se utilizaría en la formación de una capa de ozono, gracias a los rayos ultravioleta del sol.

Así que sí. Hemos terminado. Puedes seguir y tener playas nudistas en la luna o lo que sea. Solo asegúrate de que haya una cabaña lejana reservada para mí en una isla apartada en algún lugar en medio del océano de la luna.

Creo que las otras respuestas dadas no son correctas. Incluso un cuerpo con la gravedad de la luna podría contener una atmósfera respirable durante un tiempo que es largo en la escala humana. Los efectos del viento solar y de la pérdida térmica debido a que las moléculas alcanzan la velocidad de escape toman tiempo.

También es incorrecto decir que la atmósfera nunca podría ser lo suficientemente espesa para respirar. Titán tiene una gravedad superficial similar a la de la luna y tiene una atmósfera más espesa que la de la tierra. Debido a que la gravedad es menor, se necesita una columna de aire más alta para lograr esa presión, pero se puede lograr.

Parte de la razón por la que Titán ha podido retener esa atmósfera a lo largo de la historia del sistema solar es que es mucho más fría que la luna y se ve menos afectada por el viento solar ya que está mucho más lejos del sol. Pero, de nuevo, las escalas de tiempo importan. No he encontrado una fuente que estime el marco de tiempo exacto para la pérdida atmosférica, pero recuerdo haber leído que tomaría miles de años o más.

Aquí hay un ensayo sobre el tema del físico y escritor de ciencia ficción Gregory Benford.