È ovvio che non puoi respirare sulla Luna; la realtà è ancora più sorprendente. L’esosfera lunare – la sua atmosfera molto sottile – è circa 100 trilioni di volte più leggera di quella terrestre, rendendola essenzialmente un vuoto. Questa estrema rarità significa che le molecole di gas neutro raramente entrano in collisione tra loro; invece, le particelle del vento solare di solito li spazzano via nello spazio.
Immagini:Narvikk/Getty Images
L’esosfera della Luna contiene solo circa 100 molecole per centimetro cubo, quasi indistinguibili dallo spazio vuoto. In totale, la sua massa è di appena 55.000 libbre, paragonabile a quella di un autocarro con cassone ribaltabile pieno. Per contestualizzare, l’esosfera terrestre ha la stessa densità ma si trova sopra quattro strati molto più spessi:troposfera, stratosfera, mesosfera e termosfera. La troposfera, dove viviamo, contiene circa 100 miliardi di molecole per centimetro cubo al livello del mare. Pertanto, una fetta microscopica dell’aria superficiale della Terra supera l’intera esosfera della Luna.
L’esosfera della Terra inizia a circa 440 miglia sopra la superficie e si estende fino a circa 6.200 miglia, oltre l’orbita di 250 miglia della Stazione Spaziale Internazionale. Al contrario, l'esosfera della Luna inizia e finisce in superficie, lasciando che la ISS viaggi attraverso un'atmosfera molto più densa.
Immagini:Artsiom P/Shutterstock
Entrambe le atmosfere planetarie condividono gas comuni – azoto, ossigeno, argon, anidride carbonica – ma le loro proporzioni differiscono notevolmente. La scheda informativa sulla Luna della NASA mostra che l’elio-4 e il neon sono i gas lunari più abbondanti, con concentrazioni rispettivamente di 40.000 e 35.000 particelle per centimetro cubo. Seguono l'argon‑40 e l'argon‑36 con 30.000 e 2.000 particelle. Tracce di idrogeno, monossido di carbonio e persino isotopi radioattivi come il polonio e il radon sono stati rilevati dagli spettrometri dell'era Apollo. Questi gas in tracce sono troppo scarsi per fornire aria respirabile.
Immagini:NASA/Pat Rawlings/Wikimedia Commons
La minore gravità della Luna – circa un sesto di quella terrestre – gioca un ruolo, ma l’assenza di una sostanziale magnetosfera è il fattore decisivo. Il nucleo di ferro liquido della Terra genera un robusto campo magnetico che devia il vento solare, proteggendo sia la vita che l’atmosfera dall’erosione. La Luna non dispone di un tale scudo, che consente alle particelle cariche di strappare via la sua tenue esosfera. Questo processo rispecchia ciò che priva Marte della sua sottile atmosfera che, nonostante una gravità pari solo a un terzo di quella terrestre, contiene meno dell'1% della massa atmosferica terrestre.
Di conseguenza, raccogliere aria respirabile dall’esosfera lunare è poco pratico e l’assenza di protezione magnetica rende i gas rimanenti vulnerabili alla continua erosione del vento solare. Queste condizioni sottolineano perché l’atmosfera della Luna è un ambiente ostile per l’abitazione umana.
