ما بداخل قلب القمر
مصر: ايهاب محمد زايد
حسنًا ، الحكم قائم. القمر ليس مصنوعًا من الجبن الأخضر بعد كل شيء.
وجد تحقيق شامل أن اللب الداخلي للقمر هو ، في الواقع ، كرة صلبة ذات كثافة مماثلة لتلك الموجودة في الحديد. يأمل الباحثون أن يساعد هذا في تسوية نقاش طويل حول ما إذا كان القلب الداخلي للقمر صلبًا أم ذائبًا ، ويؤدي إلى فهم أكثر دقة لتاريخ القمر – وبالتالي تاريخ النظام الشمسي.
كتب فريق يقوده عالم الفلك آرثر بريود من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في فرنسا أن “نتائجنا ” تشكك في تطور المجال المغناطيسي للقمر بفضل إظهاره لوجود اللب الداخلي ودعمه لانقلاب الوشاح العالمي. سيناريو يجلب رؤى جوهرية حول الجدول الزمني للقصف القمري في المليار سنة الأولى من النظام الشمسي “.
يتم إنجاز فحص التركيب الداخلي للأجسام في النظام الشمسي بشكل أكثر فاعلية من خلال البيانات الزلزالية. يمكن أن تساعد الطريقة التي تتحرك بها الموجات الصوتية الناتجة عن الزلازل وانعكاسها من مادة داخل كوكب أو قمر العلماء في إنشاء خريطة مفصلة لداخل الجسم .
صادف أن لدينا بيانات زلزالية قمرية جمعتها بعثة أبولو ، لكن دقتها منخفضة جدًا لتحديد حالة النواة الداخلية بدقة. نعلم أن هناك لبًا خارجيًا مائعًا ، لكن ما يشمله يظل قيد المناقشة. تعمل نماذج النواة الداخلية الصلبة واللب المائع تمامًا بشكل جيد مع بيانات أبولو.
لمعرفة ذلك مرة واحدة وإلى الأبد ، جمع برياود وزملاؤه البيانات من المهمات الفضائية وتجارب المدى بالليزر القمري لتجميع ملف تعريف لخصائص القمر المختلفة. وتشمل هذه درجة تشوهها من خلال تفاعلها الثقالي مع الأرض ، والتغير في بعدها عن الأرض ، وكثافتها.
بعد ذلك ، أجروا نمذجة بأنواع أساسية مختلفة للعثور على أكثر تطابقًا مع بيانات المراقبة.
لقد توصلوا إلى العديد من النتائج المثيرة للاهتمام. أولاً ، النماذج التي تشبه إلى حد بعيد ما نعرفه عن القمر تصف الانقلاب النشط في أعماق الوشاح القمري. هذا يعني أن المواد الأكثر كثافة داخل القمر تسقط باتجاه المركز ، وترتفع المواد الأقل كثافة إلى الأعلى. لطالما تم اقتراح هذا النشاط كطريقة لشرح وجود عناصر معينة في المناطق البركانية على القمر. يضيف بحث الفريق نقطة أخرى في “حصر” الأدلة.
ووجدوا أن نواة القمر تشبه إلى حد بعيد نواة الأرض – بطبقة سائلة خارجية ونواة داخلية صلبة. وفقًا للنمذجة الخاصة بهم ، يبلغ نصف قطر اللب الخارجي حوالي 362 كيلومترًا (225 ميلاً) ، ويبلغ نصف قطر اللب الداخلي حوالي 258 كيلومترًا (160 ميلاً). هذا يمثل حوالي 15 بالمائة من نصف قطر القمر بأكمله.
وجد الفريق أن اللب الداخلي له كثافة تبلغ حوالي 7822 كيلوجرامًا لكل متر مكعب. هذا قريب جدًا من كثافة الحديد .
من الغريب أنه في عام 2011 ، وجد فريق بقيادة عالم الكواكب في ناسا مارشال رينيه ويبر نتيجة مماثلة باستخدام تقنيات الزلازل الحديثة على بيانات أبولو لدراسة نواة القمر. وجدوا دليلاً على وجود قلب داخلي صلب يبلغ نصف قطره حوالي 240 كيلومترًا ، وكثافة حوالي 8000 كيلوجرام لكل متر مكعب.
يقول بريود وفريقه إن النتائج التي توصلوا إليها هي تأكيد لتلك النتائج السابقة ، وتشكل حالة قوية جدًا لنواة القمر الشبيهة بالأرض. وهذا له بعض التداعيات المثيرة للاهتمام على تطور القمر.
نعلم أنه لم يمض وقت طويل على تكوين القمر ، حيث كان يحتوي على مجال مغناطيسي قوي ، بدأ في الانخفاض منذ حوالي 3.2 مليار سنة. يتم إنشاء مثل هذا المجال المغناطيسي عن طريق الحركة والحمل الحراري في القلب ، لذا فإن ما يتكون منه اللب القمري وثيق الصلة بكيفية ولماذا اختفى المجال المغناطيسي.
بالنظر إلى أمل البشرية في العودة إلى القمر في وقت قصير نسبيًا ، ربما لن يكون لدينا وقت طويل لانتظار التحقق الزلزالي من هذه النتائج.
نُشر البحث في مجلة Nature .
