تجتمع البيانات والنماذج النظرية لرسم صورة للقمر "من الداخل إلى الخارج". تعلم كيف يعرف الخبراء ما حدث.
رسم توضيحي تخطيطي مع خريطة تدرج الجاذبية (نمط سداسي أزرق) للجانب القريب من القمر ومقطع عرضي يُظهر اثنين من أحواض الإلمنيت المتراكمة من انقلاب "وشاح القمر" .
Credit: Adrien Broquet/University of Arizona & Audrey Lasbordes
لقد كان تكوين القمر مقلوبًا رأسًا على عقب من الناحية النظرية لعقود من الزمن. غرقت أجزاء من سطح الصهارة المنصهرة الأصلي تحت القشرة. على مدار آلاف السنين، اختلطت المعادن الكثيفة بالوشاح، وذابت، ثم عادت إلى السطح مع تدفقات الحمم البركانية الغنية بالتيتانيوم. وتوضح ورقة بحثية في مجلة Nature Geoscience هذا التحول وتؤكده.
قال جيف أندروز هانا، عالم القمر ومختبر الكواكب بجامعة أريزونا والمؤلف المشارك للدراسة، في بيان صحفي: "لقد قلب قمرنا نفسه حرفيًا من الداخل إلى الخارج". "ولكن كانت هناك القليل من الأدلة المادية لتسليط الضوء على التسلسل الدقيق للأحداث خلال هذه المرحلة الحرجة من التاريخ القمري، وهناك الكثير من الخلاف في تفاصيل ما حدث - حرفيا".
ماذا حدث للقمر؟
اعتمد الباحثون على مجموعة من البيانات الفيزيائية والنماذج النظرية للوصول إلى استنتاجهم.
أولاً، عاد رواد فضاء أبولو منذ أكثر من 50 عامًا بصخور الحمم البازلتية - التي كانت تحتوي على مستويات عالية من التيتانيوم - وهو أمر مفاجئ لأنه لم يكن من المتوقع العثور على التيتانيوم على سطح القمر. وفي وقت لاحق، أظهرت ملاحظات الأقمار الصناعية أن الصخور الغنية بالتيتانيوم جاءت في المقام الأول من الجانب القريب من القمر. لكن كيف ولماذا وصلوا إلى هناك غير معروف.
ثم ابتكر فريق بقيادة نان تشانغ في جامعة بكين في بكين نموذجًا يوضح كيفية القيام بذلك. توقع تشانغ (وهو أيضًا مؤلف مشارك في أحدث ورقة بحثية) وزملاؤه أن المواد الغنية بالتيتانيوم الموجودة أسفل القشرة هاجرت أولاً إلى الجانب القريب من القمر، وربما يكون ذلك ناجمًا عن اصطدام عملاق على الجانب البعيد للقمر.
ثم تتالي المادة إلى الداخل في ألواح تشبه الصفائح، تشبه الشلالات تقريبًا. وعندما غرقت تلك المادة الكثيفة، تركت وراءها بقايا صغيرة في نمط هندسي من أجسام خطية متقاطعة من مادة كثيفة غنية بالتيتانيوم تحت القشرة.
جاذبية القمر
أخيرًا، سجلت مهمة GRAIL التابعة لناسا، والتي دارت مركبتان فضائيتان حول القمر بين عامي 2011 و2012، قياس اختلافات صغيرة في جاذبية القمر، اعتمادًا على أجزاء سطح القمر التي رصدوها. تحيط هذه ما يسمى بـ "الشذوذات الخطية" بمنطقة مظلمة واسعة من الجانب القريب من القمر مغطاة بالتدفقات البركانية المعروفة باسم الفرس (باللاتينية تعني "البحر").
وقد خلقت هذه البيانات، جنبًا إلى جنب مع النموذج الجديد، "لحظة اكتشاف" لفريق أندروز هانا. قال أندروز هانا: "عندما رأينا تلك التنبؤات النموذجية، كان الأمر أشبه بمصباح كهربائي مضاء". إن الاختلافات الدقيقة في مجال جاذبية القمر تحدد بشكل وثيق المنطقة التي تكمن فيها المواد الكثيفة تحت القشرة.
وقال أندروز هانا: "اتضح أن التاريخ المبكر للقمر مكتوب تحت السطح، واحتاج الأمر إلى المزيج الصحيح من النماذج والبيانات لكشف النقاب عن هذه القصة".
المصدر: