Cho đến gần đây, chúng tôi nhận ra rằng Mặt trăng không có khí quyển. Cũng giống như việc phát hiện ra nước trên Mặt trăng đã thay đổi các văn bản trong sách giáo khoa về người láng giềng gần Trái đất nhất của chúng ta, các nghiên cứu gần đây đã xác nhận rằng Mặt trăng có bầu khí quyển bao gồm một số loại khí bất thường, bao gồm natri và kali. Chúng ta sẽ khó tìm kiếm chúng trong bầu khí quyển của Trái đất, Sao Hỏa và Sao Kim. So với bầu khí quyển của Trái đất, nó là một lượng không khí vô hạn. Mỗi cm khối không khí ở mực nước biển trên Trái đất chứa 10.000.000.000.000.000.000 phân tử. Ngược lại, bầu khí quyển của Mặt trăng có ít hơn 1 triệu phân tử cùng thể tích. Giá trị này có vẻ là một con số lớn, nhưng trong điều kiện của Trái đất, một thứ như thế này đã được coi là một chân không rất tốt. Trên thực tế, mật độ của bầu khí quyển trên bề mặt Mặt trăng có thể so sánh với mật độ của khí quyển Trái đất ở rìa ngoài cùng của nó - nơi mà Trạm vũ trụ quốc tế quay quanh.

Vậy bầu khí quyển của Mặt trăng được làm bằng gì? Chúng tôi đã biết vài điều về cô ấy. Trong sứ mệnh Apollo 17, Thí nghiệm Thành phần Khí quyển Mặt trăng (LACE) đã được đặt trên bề mặt Mặt trăng. Nhờ nó, một số lượng nhỏ các nguyên tử và phân tử đã được phát hiện, bao gồm heli, argon, neon, amoniac, metan và carbon dioxide. Các nhà khoa học Trái đất cũng sử dụng kính thiên văn đặc biệt để phân tích ánh sáng phản xạ từ bề mặt mặt trăng. Nhờ đó, chúng ta có thể phát hiện sự hiện diện của các nguyên tử natri và kali, những nguyên tử này cũng được cung cấp năng lượng từ gió mặt trời. Tuy nhiên, chúng tôi vẫn chỉ có một phần danh sách những gì thực sự tạo nên bầu khí quyển của Mặt Trăng. Còn nhiều hơn thế nữa để mong đợi.

Vệ tinh Quan sát và Cảm biến Mặt trăng (LCROSS) và Vệ tinh Quỹ đạo do thám Mặt trăng (LRO) của NASA đã tìm thấy các mỏ băng đáng kể trong các miệng núi lửa ở các cực của Mặt trăng. Hơn nữa, Đài quan sát tia X Chandrayaan đã phát hiện ra một lượng nhỏ phân tử nước trong đất mặt trăng. Từ đó có thể kết luận rằng khí quyển Mặt Trăng có thể đóng một vai trò quan trọng trong chu kỳ có thể có của các phân tử nước giữa các vùng cực và xích đạo. Vì vậy, mặt trăng có thể không chỉ ẩm ướt hơn mà còn năng động hơn chúng ta tưởng.

Một trong những điểm khác biệt chính giữa bầu khí quyển của Trái đất và Mặt trăng là thực tế là các phân tử trong khí quyển chuyển động. Trong bầu khí quyển dày đặc của Trái đất, chuyển động của các phân tử thường kèm theo va chạm của chúng. Ngược lại, trong bầu khí quyển của Mặt trăng, các nguyên tử và phân tử hầu như không bao giờ va chạm. Chuyển động của chúng chịu ảnh hưởng của các đường sức của trường hấp dẫn, nhưng nó rất tự do.

Các nhà khoa học gọi đây là loại khí quyển khí quyển ranh giới bề mặt. Mật độ của nó gần như giống nhau từ mặt đất đến rìa của nó. Các nhà khoa học tin rằng bầu khí quyển như vậy sẽ là loại phổ biến nhất trong hệ mặt trời. Ngoài mặt trăng của chúng ta sẽ bầu khí quyển ranh giới bề mặt nó có thể tìm thấy vô số mặt trăng của các hành tinh khổng lồ trên Sao Thủy, hầu hết các tiểu hành tinh, hoặc thậm chí một số thiên thể ở xa trong Vành đai Kuiper ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương. Cho đến nay, chúng ta có rất ít thông tin về mức độ chính xác của giả thuyết này. Thật tuyệt khi chúng ta có cơ hội khám phá một bầu khí quyển như vậy ngay bên cạnh chúng ta trên mặt trăng và hiểu rõ hơn về cách mọi thứ hoạt động.

Một trong những mục tiêu của Nhà thám hiểm Môi trường Bụi và Khí quyển Mặt trăng (LADEE) là xác định thành phần và cấu trúc của một bầu khí quyển thưa thớt mặt trăng và tìm hiểu cấu trúc của nó thay đổi như thế nào theo thời gian, bao gồm cả sự phụ thuộc vào những thay đổi của điều kiện bên ngoài. Các phép đo LADEE vừa đúng lúc. Nhiều quốc gia đã bày tỏ sự quan tâm đến việc khám phá mặt trăng. Do đó, các sứ mệnh trong tương lai có thể ảnh hưởng đáng kể đến thành phần tự nhiên của bầu khí quyển Mặt Trăng.

Dịch miễn phí theo bài báo NASA: "Có Khí quyển trên Mặt trăng không?" của Brian Daye vào ngày 12.4.2013.