TL: DR Las siguientes son las razones:
1. Baja gravedad, tan baja velocidad de escape,
2. Fluctuaciones de alta temperatura, actividad convectiva tan violenta.
3. Sin campo magnético, por lo que el viento solar lo arranca
4. La formación de la luna misma no permitió la formación de la atmósfera.
Esta implicación es que la velocidad de escape de las partículas será baja.
La velocidad de escape de un objeto en el espacio viene dada por la ecuación.
[matemáticas] v_e = \ sqrt {2gR} [/ matemáticas]
donde g es la gravedad del objeto y R es la distancia desde el centro de masa.
para la luna,
[matemática] g = 1.622 m / s ^ 2 [/ matemática]
y el radio de la luna,
[matemáticas] R \ aproximadamente 1737400 m [/ matemáticas]
Entonces [matemáticas] v_e = 2374.05256892 m / s [/ matemáticas]
Por tener tierra
[matemáticas] R = 6371000 m [/ matemáticas]
y
[matemática] g = 9.807 m / s ^ 2 [/ matemática]
La velocidad de escape es
[matemáticas] v_e = 11178.5864044 m / s [/ matemáticas]
Entonces, si ven, la velocidad de escape de un gas en la superficie de la Tierra es casi 4.7 veces mayor que la de la Luna.
Además, mirando el rango de temperatura, para la luna, la temperatura puede variar de 70 K a 390 K (Fuente: Wikipedia) y para la Tierra, la temperatura puede variar de 184 K a 330 K (Fuente: Wikipedia). Hay una famosa distribución llamada distribución de Maxwell-Boltzmann que se relaciona con la probabilidad de que las moléculas tengan un cierto rango de velocidad con respecto a la temperatura. (Para más detalles, puede consultar la teoría cinética de los gases y la distribución de Maxwell-Boltzmann).
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El punto es que, con el aumento de la temperatura, aumenta el extremo positivo en la velocidad. Además, la curva se aplana, lo que indica que la velocidad media de las moléculas de gas cambiará a valores más altos. Según la distribución, los gases más ligeros tienen más velocidad que los gases más pesados. Las moléculas de gas que tienen su velocidad por encima de la velocidad de escape escaparán de la retención de gravedad y se aventurarán al espacio. Ahora, esto causará una pequeña caída de presión general durante un período de tiempo. Esta caída de presión aumenta la trayectoria libre media de las moléculas de gas, reduciendo así el número de colisiones. La caída en colisiones tiende a mitigar el proceso de promediación de la “energía cinética” y, por lo tanto, más moléculas tendrán una mayor fracción de energía que antes, siempre que la fuente de calor esté presente. Por lo tanto, se empujarán más moléculas para tener mayores velocidades y la tasa de escape (número de moléculas que escapan de la retención de la gravedad durante un período de tiempo determinado) aumenta.
Puede jugar con diferentes gases y sus temperaturas para obtener sus velocidades desde esta página web: Página en gsu.edu
La baja gravedad y las fluctuaciones de alta temperatura pueden causar un gran aumento y disminución de la temperatura en la atmósfera. Esto puede desencadenar acciones convectivas muy violentamente si existe la atmósfera. Además, la altura de la atmósfera también puede cambiar en estas condiciones. Los planetas / lunas con menor valor de ‘g’ tienden a tener una gran atmósfera.
Altas altitudes de atmósfera efectiva, actividad convectiva violenta y una fuente continua de energía (como el sol) se sumarán a la tasa de escape.
Hablando prácticamente, en comparación con la Tierra, las condiciones en la luna favorecen el escape de gases mucho más rápido que la Tierra. La Tierra también está perdiendo su atmósfera (¡Sí! Pero no hay nada de qué preocuparse), pero la tasa es muy pequeña, ya que tomará miles de millones de años tener una pérdida sustancial. Esto es común a todos los planetas, incluso a las estrellas.
Con respecto al campo magnético, nuestra luna tiene un campo magnético débil externo atribuido por las partículas magnéticas en la superficie y se propusieron varias teorías para explicar lo mismo. Aparentemente, su núcleo no gira y la luna está tectónicamente muerta, lo que lleva al hecho de que no tiene un campo magnético autogenerado como la Tierra. En comparación con el campo magnético de la Tierra, su campo magnético es muy pequeño.
Esto tiene una implicación directa con las interacciones del viento solar. Los vientos solares pueden penetrar profundidades más grandes en la atmósfera y arrancarla si el campo magnético es débil. Para la Tierra, el campo magnético es fuerte y la magnetosfera es varias veces mayor que el radio de la Tierra, por lo tanto, la atmósfera es muy segura, ya que el campo magnético desvía los vientos solares. Para la luna, este efecto es muy bajo y, por lo tanto, no puede funcionar bien. El campo magnético de la Tierra puede ayudar a la Luna razonablemente en este punto, puede ser esa la razón para ralentizar el proceso posiblemente en el pasado.
Finalmente, la formación de nuestra luna misma es diferente. La teoría más aceptable es que nuestra luna se formó cuando la Tierra fue golpeada por un cuerpo muy grande, similar al de la luna. Este objeto se incrustó en la Tierra y este proceso arrojó varios materiales de la Tierra y de sí mismo. Algunos de estos materiales escaparon al espacio, mientras que una gran cantidad giraba alrededor de la Tierra, formando un disco de acreción que eventualmente formó la luna. Mi opinión es que en este tipo de formación, los gases serán retenidos más por la Tierra. La cantidad de gases producidos en el proceso para formar la luna podría ser baja para formar una atmósfera razonable como la Tierra.