Может ли существовать луна или планета с «лужами» пригодного для дыхания воздуха в глубоких кратерах?

Да, мог (или, по крайней мере, достаточно для истории).

Чтобы жизнь развивалась или была пригодной для жизни колонистов, газы должны были бы постоянно пополняться из какого-то источника, потому что они в конечном итоге рассеются по той же причине, по которой наша атмосфера постоянно просачивается в космос.

https://en.wikipedia.org/wiki/Атмосферный_побег

Одним из классических механизмов теплового побега является побег Джинса.[2] В газе средняя скорость любой молекулы измеряется температурой газа, но скорости отдельных молекул изменяются по мере того, как они сталкиваются друг с другом, приобретая и теряя кинетическую энергию. Изменение кинетической энергии между молекулами описывается распределением Максвелла. Кинетическая энергия и масса молекулы определяют ее скорость по формуле$E_{kin}=$$1 \over 2$$\cdot mv^2$

Отдельные молекулы в верхнем хвосте распределения могут достичь космической скорости на уровне атмосферы, где длина свободного пробега сравнима с высотой шкалы, и покинуть атмосферу.

Чем массивнее молекула газа, тем ниже средняя скорость молекул этого газа при данной температуре и тем меньше вероятность того, что какая-либо из них достигнет космической скорости.

Если вы посмотрите на Марс, вы обнаружите, что атмосфера в более глубоких кратерах отличается от атмосферы на возвышенной поверхности. Нет необходимости спрашивать, может ли он существовать, потому что он существует.

https://en.wikipedia.org/wiki/Атмосфера_Марса

«Он колеблется от 30 паскалей (0,0044 фунта на квадратный дюйм; 0,30 мбар) на вершине горы Олимп до более 1155 паскалей (0,1675 фунта на квадратный дюйм; 11,55 мбар) в глубинах равнины Эллада».

Осталось задать только один вопрос: «Может ли эта атмосфера поддерживать жизнь?» нет никаких причин, по которым, если бы химический состав был другим, этого бы не произошло.

Вид, если это не должен быть кратер

Вот очень длинная статья о производстве гелия: https://www.chemistryworld.com/news/scientists-unearth-one-of-worlds-largest-helium-gas-deposits/1010122.article .

Интересный момент: после образования гелия (путем радиоактивного распада; бета-излучение — это, по сути, ядро ​​гелия, выбрасываемое с большой скоростью), в нужных местах он попадает в ловушку, потому что не может проникнуть в слои горных пород над ним. А когда гелий попадает в атмосферу, он настолько легкий, что просто дрейфует через атмосферу и просачивается в космос.

Если вашему поселению не нужна открытая крыша, то это вполне подойдет. Кратеры обычно имеют более плотный материал от любого удара, который их создал. Он мог бы легко уловить достаточно газа, чтобы удержать карман с пригодной для жизни атмосферой.

Да, это возможно. Учтите, что на дне долины человек находится ближе к центру масс планеты, поэтому гравитация может быть относительно сильнее, и это может отражаться на местном атмосферном давлении.

На Земле у нас нет долин, достаточно глубоких, чтобы ощутить разительную разницу, но у нас есть такая особенность на Марсе: Долина Маринер.

На глубине до 7 км давление на его дне составляет около 0,168 фунтов на квадратный дюйм, в то время как среднее атмосферное давление на Марсе составляет 0,087 фунтов на квадратный дюйм. Примерно вдвое, как видите.

Все еще недостаточно высоко, чтобы ходить в футболке, но если бы атмосфера на Марсе была более плотной, это было бы первое место, где можно было бы достичь обитаемых условий.

Совершенно возможно, что в одних местах тело имеет пригодную для дыхания атмосферу, а в других нет. На Земле это уже есть. Посмотрите на гору Эверест, вы не можете выжить на вершине в течение длительного периода времени без дополнительного кислорода. А теперь представьте, если бы атмосфера Земли была в 10 раз плотнее, чем она есть на самом деле. Тогда у вас будет такое же низкое давление на 1/10 пути на Эверест. Это означало бы, что в таких низких местах, как Денвер, штат Колорадо, не будет достаточно воздуха для дыхания. Продвиньте его дальше, и вы получите изолированные низкие области с пригодной для дыхания атмосферой с бесплодными пустошами между ними. Такие места, как Долина Смерти в Нью-Мексико или Великая рифтовая долина в Африке, были бы пригодны для дыхания.

Одна из проблем заключается в том, что если воздух действительно настолько разрежен, то единственные пригодные для дыхания области находятся глубоко в долинах или кратерах, и он будет медленно улетучиваться в космос. Каждая атмосфера, даже наша собственная, теряет атомы в космосе. Когда солнце нагревает атмосферу, некоторые атомы получают достаточно энергии, чтобы достичь космической скорости. Некоторые из них останавливаются, сталкиваясь с другими атомами, но некоторые ускользают. Поскольку над этими кратерами намного меньше атмосферы, эта пропорция, вероятно, будет намного выше. Кратеры недолго будут иметь пригодную для дыхания атмосферу, по крайней мере, в геологических временных масштабах.

Фактор жизни. Естественно эволюционировавшее или генетически модифицированное амебоподобное существо (ALE), которое приспособилось к жизни на краю газового кармана в колониях. ALE выделяет воздухонепроницаемую жидкость, которая затвердевает в воздухонепроницаемую оболочку на краю колонии. По мере того, как колония расширяется, она расширяет оболочку, запечатывая все больший и больший карман. Внутри или под этим карманом процветает более сложная жизнь.

И да и нет.

Поскольку вопрос задан в заголовке , ответ положительный — вы вполне можете иметь тело, атмосфера которого достаточно плотна только на самых низких высотах.

Однако, поскольку вопрос задается в теле , ответ отрицательный. Вам просто нужно слишком большое расстояние между безвоздушной поверхностью и обитаемым карманом — большее расстояние, чем прочность горных пород, из которых состоит ваша планета. Любой карман, достаточно глубокий, чтобы вместить пригодную для дыхания атмосферу, разрушается.