Cuando pensamos en terraformar un cuerpo en nuestra galaxia, Marte recibe mucha consideración como el cuerpo potencial más cercano. Pero, ¿y la Luna?
Actualmente está más allá de nuestra capacidad agregar una atmósfera a un planeta o una luna, pero no es imposible y probablemente se hará en el futuro.
Si añadimos una atmósfera a la Luna de la Tierra, ¿qué tan estable sería? ¿Lo robaría la Gravedad de la Tierra? ¿ Lo protegería el campo magnético de la Tierra?
Puede mantener una atmósfera, y de hecho lo hace . La atmósfera es algo parecido a un vacío terrestre de alto grado. Pero eso probablemente no sea lo que estás buscando.
Bien, entonces, ¿qué pasaría con, digamos, una atmósfera del tamaño de la Tierra en la Luna? Muchas cosas realmente interesantes sucederían en realidad. En primer lugar, en los días más largos de la noche, la atmósfera puede congelarse. También tendría un volumen de viento alto, en el terminador día/noche. Perdería gran parte de su atmósfera (consulte esta pregunta de física ) debido al viento solar y simplemente perdería al tener demasiada energía.
En pocas palabras, la atmósfera se mantendría, pero solo por quizás 1000 años (ver este artículo ). Las cúpulas son probablemente la mejor manera para el futuro previsible en la Luna.
Para ilustrar esto, Wikipedia proporciona un cuadro realmente ordenado que muestra las partículas atmosféricas que se pegarían frente a la temperatura y el tamaño.
PearsonArtPhoto cubre el problema básico, que es que las moléculas de luz se mueven tan rápido que alcanzan la velocidad de escape lunar.
La velocidad promedio de las moléculas de un gas en particular es proporcional a la raíz cuadrada de (temperatura en Kelvin dividida por la masa molecular) .
Propongo un par de gases con un peso molecular superior al xenón (mw 54) que podrían ser capaces de sostener una atmósfera en la Luna, dado que hay muy poco xenón en el Sistema Solar.
Creo que las posibilidades de terraformar la Luna con una atmósfera son muy escasas, pero es un experimento mental interesante.
Butano (mw 58.) Hecho de elementos abundantes. Puede descomponerse en hidrocarburos más livianos con el tiempo, especialmente si interactúa con el hidrógeno del viento solar. Los butenos o los hidrocarburos más pesados e insaturados (como el benceno) pueden durar más.
Cloro Cl 2 (mw 71.) No es uno de los diez elementos más comunes en el Sistema Solar, por lo que tendría que extraerse o importarse específicamente (el agua de mar de la Tierra tiene aproximadamente un 2 % de cloro en masa). Sería estable por sí solo , pero oxidaría las rocas y, por lo tanto, abandonaría la atmósfera si las rocas fueran deficientes en oxígeno. Forma una serie de óxidos gaseosos, pero estos son inestables con respecto a la descomposición en cloro y oxígeno, por lo que no se acumularían. Reaccionaría con el hidrógeno del viento solar para formar cloruro de hidrógeno, que tiene una masa molecular más baja.
EDIT 1: según Wikipedia, el viento solar es un flujo másico de aproximadamente , la mayor parte del cual es hidrógeno. En el radio orbital de la Tierra de , esto es simplemente:
o . El radio de la Luna es de 1740 km, por lo que presenta una superficie al viento solar. El hidrógeno total recibido por la luna del viento solar es, por lo tanto, aproximadamente por lo que la tasa de reposición de cloro Cl 2 que se ha convertido en HCl sería bastante trivial, en comparación con la tarea inimaginablemente grande de poner una atmósfera de cloro en la Luna en primer lugar. Me sorprende que este número sea tan pequeño.
La fotodisociación de Cl 2 en dos radicales Cl· (cada uno de los cuales tiene una masa inferior a la del CO 2 ) puede ser un mecanismo mucho más significativo de pérdida de cloro, pero no sé cómo cuantificarlo.
EDICIÓN 2: otra posibilidad es el dióxido de azufre SO 2 (mw 64). Probablemente sea más estable químicamente que cualquiera de mis propuestas anteriores. También existe una posible fuente no intencional para ello: si los programas de construcción masivos en la Luna se llevaran a cabo utilizando hormigón de azufre , podría degradarse en presencia de oxígeno a SO 2 . El hormigón de azufre es similar al hormigón regular en que contiene agregados, pero el azufre fundido se usa como aglutinante en lugar del cemento tradicional.
2 AlCl3 + 3 H2O -> Al2O3 + 6 HCl
y SiCl4 + 2 H2O -> SiO2 + 4 HCl
son ampliamente conocidas por proceder en la dirección de avance. Siguiendo su comentario, acabo de revisar crct.polymtl.ca/reacweb.htm y descubrí que las reacciones que involucran oxígeno elemental/cloro proceden (en la dirección del deltaG negativo) de la siguiente manera: 2 AlCl3 + 1.5 O2 -> Al2O3 + 3 Cl2
ySiCl4 + O2 -> SiO2 + 2Cl2
Si no recuerdo mal, la novela Moonseed (1998) de Stephen Baxter explora esta pregunta y responde que sí, podría mantener una atmósfera suficiente para sustentar la vida humana en la superficie durante un par de cientos de años antes de desaparecer. Apenas definitivo, pero no se queda atrás cuando se trata de investigación.
Un par de puntos no mencionados:
La Luna tenía una atmósfera cuando tenía un océano de lava. Duró probablemente 70 millones de años más o menos, y creo que fue alrededor de 100-1000 Pascales, o un poco menos que un poco más que la presión atmosférica en Marte. Hay una serie de estimaciones diferentes para la densidad y la edad de la atmósfera lunar.
La Luna está llena de hierro sin reducir, por lo que agregar oxígeno a la atmósfera hará que reaccione con el hierro, creando óxido de hierro. Óxido, en otras palabras. Entonces necesitarás aún más oxígeno, y la luna comenzaría a ponerse roja en las regiones ricas en hierro.
Referencia: ¿Hubo una ventana de habitabilidad temprana para la Luna de la Tierra? Referencia: [Un modelo de la atmósfera lunar primordial 2
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