近日有科学家提出，地球的大气层厚度远远超过原来认为的20万公里。

距离地球平均距离有38万4400公里的月球其实是从地球大气层的腰间穿过。因为科学家们发现，地冕其实可以一直延伸到距地球63万公里远的地方。

我们先看看目前对地球的大气层是怎样理解的。

这是咱高中地理的知识

简化版

直观版

台湾教科书版

油管版

美式科普版

西班牙语科普版

NASA的最新研究表明，古代月球曾拥有大气层。古代火山活动喷出的气体在月球表面

至少逗留了7000万年以上。彼时，超音速的狂风，在月球的岩浆海洋中掀起滔天巨浪，厚厚的金属大气层包裹着婴儿期的月球。

而现在月球每立方厘米的原子总数大约是80,000个，略高于存在于水星大气层中的数量，虽然这远超过太阳风每立方厘米只有几颗质子的密度，但与地球的大气层比较仍几乎是真空的。

我们知道空气就像任何气体一样，是一些彼此没有关系的混合分子，这些分子朝四面八方快速运动，它们的平局速度是每秒大约0.5千米（子弹的速度）。为什么它们在宇宙空间没有逃逸呢？原因与子弹没有在宇宙空间消失一样。将能量消耗在克服重力上，分子最后落回了地球。设想一下，靠近地球表面的分子以每秒0.5千米重力加速度垂直向上飞行。它能飞多高呢？计算起来并不难：速度V，上升的高度h和重力家速度g，它们的相互关系如下列公式：

V2=2gh

用数值500米/秒代替v,10米/秒代替g,可以看出：

250000=20h

最后得出：

h=12500米=12.5千米

但是，如果空气分子不能飞过12.5千米，超出这个高度的空气分子又从何而来呢？要知道，构成大气的氧气形成于地表附近（由于植物的光合作用源自二氧化碳），什么样的力量将它们提升并保持在500千米以上的高度，使那里发现了空气的痕迹？物理学给出的答案与我们询问统计学家得到的答案一样，人类的平均寿命是70岁，怎么会出现80岁的老人呢？问题在于我们做的计算是针对平均分子，并非真正的分子。平均分子具有每秒0.5千米的速度，但是真正的分子中有些平均分子慢，有些则比平均分子快。确实如此，速度明显偏离平均值的分子百分比并不大，其比率随着偏离值的增加幅度而快速降低。在0度是的氧气分子中，只有20%的分子速度是每秒400-500米，还有20%是每秒300-400米，17%是每秒200-300米，9%是每秒600-700米，8%是每秒700-800米，1%是每秒1300-1400米，很小一部分（小于一百万分之一）的分子速度是每秒3500米，而这个速度足以使分子升到600千米以上的高度：

35002=20h

最后得出：

h=612500米=612.5千米

地表上空几百千米的高度存在氧气分子，完全合乎情理，这源于气体的物理属性，不过，能是氧气分子、氮气分子、水蒸气分子以及二氧化碳分子完全离开地球的速度是不存在的。要离开地球需要地球每秒不少于11千米的速度，而在不高的温度下具备这样速度的只有上述气体中的个别分子。这是为什么地球能够牢固的维持其大气层的原因。计算表明，即使地球大气中最轻的气体-氢气，要想损耗其一半的储量也得经过上亿年。可见几百万年的时间并不可能对地球大气的构成和质量带来任何变化。

现在要说明为什么月球不能在其周围留住这类大气，只需要补充几句就足够了。

月球上的重力仅仅是地球上的1/6，所以，月球上克服重力的必要速度同样也小，只等于每秒2360米。因为在温度合适的情况下，氧气和氮气的分子速度可以超过这个数值，那么显而易见，假如月球形成了自己的大气，也会持续不断的丢失掉。

当分子中最快的部分逃逸时，另外一些分子的速度随之发生聚变，这是气体分子速度分布律的结果，大气表层越来越新的分子会消失在宇宙空间。在一定时间后（这个时间间隔在宇宙范围内微不足道），整个大气就会逃离这个吸引力微弱的天体表层。

我们可以通过数学方法来证明，如果行星大气中分子的平均速度比最大速度小2/3(对于月球来说，就是2360:3=790米/秒)，那么这样的大气层在几个星期内有一半将会消失（天体的大气层能够被稳定地保留住只能是在它的分子平均速度小于最大速度的1/5,的情况下）。有一种想法，确切地说是一种愿望：随着时间的推移，当地球上的人类拜访并征服月球之后，人类可以使月球处在人造的，而且适宜居住的大气层中，不过，经过上述介绍，我们也许会明白，这种想法很难实现。

目前技术看来，像是欧洲人的利用月壤做混凝土3D打印基地保护壳，或者美国的高分子材料保护层比较靠谱。

esa的3D打印计划

美国的复合材料包裹计划

美国

俄罗斯

月球采矿

​

​

​​​