Der Mond besitzt keine Atmosphäre im herkömmlichen Sinne, sondern eine extrem dünne Exosphäre. Diese besteht hauptsächlich aus Helium, Neon und Argon, wie Messungen der NASA-Raumsonde LADEE zwischen 2013 und 2014 zeigten. Die Teilchendichte liegt bei etwa einem Billiardstel der Erdatmosphäre auf Meereshöhe.
Eigenschaften der lunaren Exosphäre
Im Gegensatz zur Erdatmosphäre kollidieren die Teilchen in der Mond-Exosphäre kaum miteinander. Stattdessen bewegen sie sich auf ballistischen Bahnen, prallen von der Oberfläche ab oder entweichen ins All. Die Gase stammen aus verschiedenen Quellen: Helium und Neon werden durch den Sonnenwind in den obersten Bodenschichten eingelagert, während Argon-40 durch radioaktiven Zerfall von Kalium im Mondinneren entsteht.
Temperaturschwankungen sind auf dem Mond extrem ausgeprägt. Ohne eine dichte Atmosphäre als Wärmepuffer können Oberflächentemperaturen in sonnenbeschienenen Gebieten stark ansteigen, während schattige Krater an den Polen dauerhaft kalt bleiben. Diese Bedingungen ermöglichen die langfristige Speicherung flüchtiger Verbindungen.
Menschliche Aktivitäten verändern die lokale Gashülle
Landende Raumfahrzeuge oder astronautische Aktivitäten können die lokale Gaszusammensetzung kurzzeitig dominieren. Eine Modellstudie aus dem Jahr 2024 zeigt, dass ausgestoßene Wassermoleküle in der Nähe von Landeplätzen die natürliche Hintergrundkonzentration um den Faktor eine Million übersteigen können. Diese künstlichen Einträge sind zwar lokal begrenzt, stellen jedoch eine Herausforderung für wissenschaftliche Messungen dar.
Die NASA-Sonde LADEE sammelte während ihrer Mission über 700.000 Massenspektren und registrierte mehr als 11.000 Staubeinschläge. Diese Daten lieferten den ersten eindeutigen Nachweis von Neon in der lunaren Exosphäre und zeigten tageszeitliche Schwankungen in der Gaszusammensetzung.
- Quelle: NASA-Studie zur lunaren Atmosphäre (Geophysical Research Letters)
- Quelle: Modellstudie zu künstlichen Gasemissionen (Advances in Space Research, 2024)