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：
