言ってる事はあってるけど、
気体分子の速度には分布があるので、
非常に速い速度を持った分子は月の脱出速度を超えてしまう。これは地球の大気の場合も同じ。

すると残った分子の平均速度は小さくなる（温度が下がるといっても可）が
太陽からの輻射とかで分子の運動エネルギーは常に供給されているはずなので
（常に温度がある一定値位になっているかもしれない）
その中でまた脱出速度を超える分子が出てくる。

だから、非常に長い時間で見れば、地表とかから分子の供給がない限り、
大気は少しずつ減っていく。
月の場合は重力が小さいとかの理由で他の惑星なんかより短期間で
大気が無くなったのかもしれん。専門家じゃないので詳しくは知らないが。