De atmosfeer van de Maan

Samenstelling van de atmosfeer van de Maan
Samenstelling van de atmosfeer van de Maan

Op de Maan is er geen lucht om in te ademen, geen wind die de daar tijdens de Apollo-missies neergezette vlaggen doet wapperen. Echter, er is wel een zéér ijle dunne laag van gassen aan het oppervlak die je atmosfeer zou kunnen komen. Technisch gesproken zou die laag wellicht exosfeer moeten heten.

In een exosfeer zijn de gassen dermate verspreid dat ze maar zeer zelden met elkaar kunnen botsen. Het zijn een soort van microscopische kanonskogels die in een onbelemmerde ballistische baan om het maanoppervlak vliegen. In de atmosfeer van de Maan bevinden zich slechts 100 moleculen per kubieke centimeter. Ter vergelijking, de Aardse atmosfeer bevat op zeeniveau ongeveer 100 miljard moleculen per vierkante centimeter. De totale massa van deze gassen bedraagt ongeveer 25.000 kilogram. Ongeveer een volle tankauto.

In de atmosfeer van de Maan zijn verschillende elementen gedetecteerd. De Lunar Reconnaissance Orbiter detecteerde o.a. helium. Detectoren die door de Apollo astronauten zijn geplaatst hebben argon, helium-4, zuurstof, methaan, stikstof, koolstofmonoxide en koolstofdioxide waargenomen. Met spectrometers vanaf de Aarde zijn natrium en kalium gedetecteerd terwijl de Lunar Prospector ook nog eens radioactieve isotopen van radon en polonium heeft waargenomen.

Eén van de bronnen van de atmosfeer van de Maan is het vrijkomen van gassen uit het binnenste, meestal als gevolg van het verval van radioactieve isotopen. Gassen kunnen ook vrijkomen bij maanbevingen. Nadat ze zijn vrijgekomen verdwijnen de lichtste gassen bijna direct naar de ruimte. Het uitgassen zorgt er voor dat de ijle atmosfeer steeds wordt aangevuld.

Ook de invloed van zonlicht, de zonnewind en het inslaan van micrometeorieten kunnen er voor zorgen dat gassen uit de bovenste lagen vrijkomen. Deze gasmoleculen verdwijnen in de ruimte of stuiteren over het oppervlak heen. Dit effect wordt sputteren genoemd en dit verklaart wellicht ook hoe waterijs zich heeft kunnen verzamelen in sommige maankraters. Kometen die te pletter zijn geslagen op de Maan kunnen voor deze watermoleculen hebben gezorgd en sommige van deze moleculen stapelden zich op in de koude kraters aan de polen waar ze beddingen van vast ijs vormden.

Maangloed

Astronauten hebben verschillende waarneeminstrumenten op de Maan geplaatst
Astronauten hebben verschillende waarneeminstrumenten op de Maan geplaatst

Ultraviolet zonlicht beïnvloedt de vrijgekomen gassen zodat ze elektronen afsplitsen. De gasmoleculen worden elektrisch geladen waardoor deeltjes tot meer dan een kilometer hoogte de ruimte in worden geschoten. ’s Nachts gebeurt het omgekeerde. Atomen ontvangen vrije elektronen van de zonnewind en dalen weer naar richting het oppervlak.

Deze drijvende fonteinen van maanstof bevinden zich op de grens van dag en nacht en zorgen zo voor een gloed die lijkt op een zonsondergang op Aarde. Deze gloed is diverse malen bestudeerd tijdens de Apollo-missies.

De Apollo astronauten beschreven het maanstof als zanderig, plakkerig en schurend. Het kan eenvoudig materieel en computers vernielen. De maanpakken van de astronauten werden er mee bedekt en maakten een versleten indruk bij terugkeer op aarde. Dit is een belangrijk punt van aandacht bij het ontwikkelen van nieuwe pakken voor astronauten die ooit in de toekomst een basis op de Maan willen gaan bouwen.

 

Eerste publicatie: 3 februari 2013
Laatste volledige revisie:  3 december 2017

De Maan – Inleiding