A velocidade mínima que um objeto deve ter para escapar permanentemente do campo gravitacional de um corpo celeste, ou sem nunca voltar a cair.Ao contrário da sabedoria popular, a lua tem uma atmosfera , que é tecnicamente chamada de exosfera. É tão incrivelmente fino e esparso que suas partículas raramente colidem. A razão pela qual é tão fina é que, ao contrário da Terra, a força gravitacional da Lua é tão incrivelmente fraca que ela não consegue segurar os gases que pairam acima dela ou que emanam de seu interior escarpado.
A lua tem o que é chamado de exosfera.
A maioria das partículas de gás que as rochas lunares liberam disparam para cima a uma velocidade maior que a velocidade de escape da lua – a velocidade mínima que um objeto deve ter para escapar permanentemente do campo gravitacional de um corpo celeste, ou sem nunca voltar a cair.
Velocidade de escape
Agora, porque a força gravitacional de um corpo é uma função de sua massa, é óbvio que corpos celestes massivos são muito mais difíceis de escapar. Naturalmente, a velocidade de escape da Terra é muito maior do que a da Lua, mas muito menor que a de Júpiter, que possui a maior velocidade de escape entre todos os planetas, devido ao seu enorme tamanho.
Uma conseqüência da dependência da velocidade em massa é o problema paradoxal que enfrentamos ao enviar uma sonda para planetas mais massivos que a Terra. A sonda deve carregar um enorme excedente de combustível porque a quantidade de combustível que deve queimar para escapar desse planeta recém-explorado é drasticamente maior do que a quantidade que ele decolou para escapar da Terra. No entanto, quando transporta esse combustível extra ao longo da viagem, ele se torna mais pesado e, portanto, mais difícil de acelerar para a velocidade de escape da Terra.
Para escapar do campo gravitacional da Terra sem nunca voltar a cair, um foguete deve viajar a 11,2 km / s. (Fonte da imagem: pixabay.com)
Equação de velocidade de escape
Um objeto pode escapar de um corpo celeste de massa M somente quando sua energia cinética é igual à sua energia potencial gravitacional. A energia cinética de um objeto de massa m viajando a uma velocidade v é dada por ½mv² . A energia potencial gravitacional desse objeto, por definição, é uma função de sua distância rdo centro do corpo celeste. Isto é dado por GMm / r, onde G é a constante gravitacional cujo valor é 
Pode-se substituir diferentes valores de M e r nesta equação para determinar a velocidade de escape de diferentes corpos celestes. A dependência de r também implica que objetos acima da superfície do corpo acham mais fácil escapar do que os objetos que estão sobre ele. Isso é óbvio porque a força de atração gravitacional de um planeta diminui à medida que nos afastamos de sua superfície.
Por último, pode-se inferir da equação que a velocidade de escape de um planeta é independente da massa do objeto. Isso é contra-intuitivo, mas se é um dinossauro ou uma tartaruga, ele deve viajar a 11,2 km / s (desprezando a resistência do ar) para escapar da Terra! A aceleração, no entanto, é uma função da massa, então mesmo que o dinossauro escape na mesma velocidade que a tartaruga, acelerá-lo para 11,2 km / s é muito mais difícil do que acelerar a tartaruga para a mesma velocidade.