هل تساءلت يومًا عن قصة تاريخ القمر المبكر؟ على الرغم من كل ما نعرفه عن أقرب جارٍ لنا في الفضاء، إلا أن العلماء لا يزالون يكتشفون جوانب مذهلة من تاريخه. 🚀
أظهرت القياسات الحديثة للصخور التي جمعتها بعثات أبولو أن القمر تصلب منذ حوالي 4.43 مليار سنة! 😲 هل تعلم أن هذا الوقت تقريبًا هو وقت تحوّل الأرض إلى كوكب صالح للسكن؟
قام عالم جامعة شيكاغو نيكولاس دو فاس وفريقه من الباحثين بإجراء هذه القياسات الدقيقة. لقد نظرون في نسب العناصر المختلفة داخل صخور القمر، وكأنهم يقرأون صفحات من تاريخ الكون. 🔭 هذه النسب تقدم لنا نافذةً على عصور القمر المبكرة! 💫
وبينما برد وتبلور القمر، انفصلت طبقاته المنصهرة. وتصلب حوالي 99% من محيط الصهارة القمرية. ولكن ماذا عن الباقي؟ بقي سائلًا، مادة فريدة تسمى KREEP. وهذا الاختصار يشير إلى العناصر البوتاسيوم (K) والعناصر الأرضية النادرة (REE) والفوسفور (P).
حلّل دو فاس وفريقه هذه المادة الفريدة KREEP، ووجدوا أنها تشكلت بعد حوالي 140 مليون سنة من ولادة النظام الشمسي! وهذه المادة موجودة في صخور أبولو، ويرغب العلماء في العثور عليها في عينات من حوض القطب الجنوبي-أيتكين. 🚀
هذا الجزء من القمر هو الهدف المُتَوَقّع لبعثات أرتيميس القادمة. إذا أكدت التحليلات وجود هذه الطبقة الغنية بـ KREEP هناك، فسيؤكد ذلك توزيعًا موحدًا لهذه الطبقة على سطح القمر.
فهم تاريخ KREEP على القمر
تُكمن أدلة فترة “التبريد النهائي” للقمر في عنصر أرضي نادر يُدعى “اللوتيتيوم”. 🧪 مع مرور الوقت، يتحلل إلى الهافنيوم. في النظام الشمسي المبكر، كانت جميع الصخور تحتوي على كميات متشابهة تقريبًا من اللوتيتيوم. يساعد تحلله في تحديد عمر الصخور التي يوجد بها.
ولكن، أثناء تصلب القمر وتكوين خزانات KREEP، لم تُنتج الصخور القمرية الكثير من اللوتيتيوم مقارنة بالصخور الأخرى المتشابهة في العمر.🤔
لهذا، أراد العلماء قياس نسب اللوتيتيوم والهافنيوم في صخور القمر، ومقارنتها بجسم آخر تشكّل بنفس الوقت، مثل النيازك. سيسمح ذلك بحساب وقت أكثر دقة لتكوين KREEP على القمر.
قاموا باختبار عينات صغيرة من صخور القمر، ونظروا إلى نسبة الحافنيوم في الزركونات القمرية المضمنة. من خلال هذا التحليل، وجدوا أن أعمار الصخور تتفق مع تكوين خزان غني بـ KREEP.
هذه الأعمار متسقة مع تكوين خزانات KREEP بعد حوالي 140 مليون سنة من ولادة النظام الشمسي، أو حوالي 4.43 مليار سنة مضت. ⏱️
“استغرق الأمر سنوات من العمل لتطوير هذه التقنيات، لكننا حصلنا على إجابة دقيقة للغاية لسؤال أثاره الجدل لفترة طويلة”، قال دوفياس.
وضع KREEP في المنظور
أظهرت نتائج الفريق أن تبريد محيط الصهارة القمري حدث أثناء اصطدام أجسام كوكبية أولية و الكواكب الصغيرة المُتشكّلة بالقمر.
كانت هذه الأجسام “البذور” المُكوّنة للكواكب والقمر، والتي بدأت تظهر بعد تشكّل الشمس قبل حوالي 4.6 مليار سنة. وكانت بقايا تشكّل الكواكب مازالت تُصطدم بالكواكب المتشكل بالفعل.
بدأ تشكّل القمر نفسه بعد حوالي 60 مليون سنة من ولادة النظام الشمسي نفسه. والحدث الأكثر احتمالاً كان اصطدام جسم بحجم المريخ يُدعى ثيا بالأرض المُبكّرة.
أدى ذلك إلى إطلاق حطام منصهر في الفضاء، وبدأ هذا الحطام في التجمع لتكوين القمر. 想像一下!
«يجب أن نتخيل كرة كبيرة من الصهارة تطفو في الفضاء حول الأرض»، قال دو فاس. وبعد ذلك بقليل، بدأت الكرة بالتبريد. أدى هذا التبريد في نهاية المطاف إلى تشكيل طبقات KREEP القمرية.
دراسة تحلل اللوتيتيوم إلى الهافنيوم في عينات من تلك الصخور KREEP هي خطوة كبيرة إلى الأمام في فهم أقدم حقبة من تاريخ القمر.
سيساعد جلب المزيد من عينات الصخور من حوض القطب الجنوبي-آيتكين على ملء الفراغات المتبقية ومساعدة الباحثين على توضيح الجدول الزمني لكل من تبريد الصخور القمرية وتكوين رواسب الصخور اللاحقة مثل بازلت الماري.
تشكلت تلك الطبقات الصخرية عندما اصطدمت أجسام مؤثرة بالسطح القمري، مما أنتج تدفقات من الحمم البركانية التي ملأت أحواض الاصطدام. تشكلت الماري نتيجة لاصطدامات حدثت في وقت لاحق من التاريخ المبكر للقمر، بعد حوالي 240 مليون سنة من ولادة نظامنا الشمسي.
لقد حفّزت تلك الآثار تدفقات الحمم البركانية التي غطت أقل من 20% من سطح القمر، وابتلعَت أقدم الأسطح.
التوقيت هو كل شيء
تحديد تواريخ تبريد القمر لا يخبرنا فقط عن تاريخ القمر، بل يساعد العلماء على فهم تطور الأرض. لأن الاصطدام الذي شكل القمر ربما كان أيضًا آخر اصطدام رئيسي على الأرض.
قد يمثل ذلك وقتًا بدأت فيه الأرض تحولها إلى عالمٍ مستقر. وذلك خطوة مهمة نحو التطور إلى مكانٍ صالح للحياة.
“هذا الاكتشاف يتماشى بشكلٍ رائع مع الأدلة الأخرى – إنه مكانٌ رائعٌ أن نكون فيه بينما نستعد لمعرفةٍ أكثر عن القمر من مهمّات تشانغ إي وارتيميس،” قال دو فاس. “لدينا عددٌ من الأسئلة الأخرى التي تنتظر الإجابة.”
المصدر: المقال الأصلي