رسمياً.. العلماء يؤكدون ما بداخل القمر
مصر:إيهاب محمد زايد
حسنًا، لقد صدر الحكم. القمر ليس مصنوعًا من الجبن الأخضر بعد كل شيء.
وجد تحقيق شامل نُشر في مايو 2023 أن النواة الداخلية للقمر هي في الواقع كرة صلبة ذات كثافة مماثلة لكثافة الحديد. ويأمل الباحثون أن يساعد هذا في تسوية نقاش طويل حول ما إذا كان القلب الداخلي للقمر صلبًا أم منصهرًا، ويؤدي إلى فهم أكثر دقة لتاريخ القمر – وبالتالي تاريخ النظام الشمسي.
كتب فريق بقيادة عالم الفلك آرثر بريود من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في فرنسا: “نتائجنا تشكك في تطور المجال المغناطيسي للقمر بفضل إثباته لوجود النواة الداخلية ودعم سيناريو انقلاب الوشاح العالمي الذي يقدم رؤى جوهرية حول الجدول الزمني للقصف القمري في أول مليار عام من عمر النظام الشمسي”.
يتم تحقيق التركيب الداخلي للأجسام في النظام الشمسي بشكل أكثر فعالية من خلال البيانات الزلزالية. إن الطريقة التي تتحرك بها الموجات الصوتية الناتجة عن الزلازل عبر المواد الموجودة داخل كوكب أو قمر وتنعكس منها يمكن أن تساعد العلماء في إنشاء خريطة مفصلة للجزء الداخلي من الجسم.
لقد صادفنا أن لدينا بيانات زلزالية قمرية تم جمعها بواسطة مهمة أبولو، ولكن دقتها منخفضة للغاية لتحديد حالة النواة الداخلية بدقة. نحن نعلم أن هناك نواة خارجية سائلة، ولكن ما تحتويه لا يزال قيد المناقشة. تعمل نماذج النواة الداخلية الصلبة والنواة السائلة بالكامل بشكل جيد بنفس القدر مع بيانات أبولو.
وللتوصل إلى ذلك مرة واحدة وإلى الأبد، جمع بريود وزملاؤه بيانات من بعثات الفضاء وتجارب تحديد المدى بالليزر القمري لتجميع ملف تعريف للخصائص القمرية المختلفة. وتشمل هذه درجة تشوهه بسبب تفاعله الجاذبي مع الأرض، والاختلاف في المسافة بينه وبين الأرض، وكثافته.
انطباع فني لأدوات مختلفة تقيس خصائص القمر للكشف عن نواته. (Géoazur/Nicolas Sarter)
بعد ذلك، أجروا نماذج بأنواع مختلفة من النواة للعثور على أيها يتطابق بشكل وثيق مع البيانات الرصدية.
توصل الفريق إلى عدة نتائج مثيرة للاهتمام. أولاً، تصف النماذج التي تشبه إلى حد كبير ما نعرفه عن القمر الانقلاب النشط في عمق الوشاح القمري. وهذا يعني أن المواد الأكثر كثافة داخل القمر تسقط نحو المركز، وترتفع المواد الأقل كثافة إلى الأعلى. وقد تم اقتراح هذا النشاط منذ فترة طويلة كوسيلة لتفسير وجود عناصر معينة في المناطق البركانية من القمر. ويضيف بحث الفريق نقطة أخرى إلى حصيلة الأدلة “المؤيدة”.
وقد وجدوا أن قلب القمر يشبه إلى حد كبير قلب الأرض – مع طبقة سائلة خارجية ونواة داخلية صلبة. ووفقًا لنمذجتهم، يبلغ نصف قطر اللب الخارجي حوالي 362 كيلومترًا (225 ميلًا)، ويبلغ نصف قطر اللب الداخلي حوالي 258 كيلومترًا (160 ميلًا). وهذا حوالي 15 في المائة من نصف قطر القمر بالكامل.
وجد الفريق أن اللب الداخلي له أيضًا كثافة حوالي 7822 كيلوغرامًا لكل متر مكعب. وهذا قريب جدًا من كثافة الحديد.
ومن الغريب أن فريقاً بقيادة عالمة الكواكب في وكالة ناسا رينيه ويبر توصل في عام 2011 إلى نتيجة مماثلة باستخدام أحدث التقنيات الزلزالية في ذلك الوقت على بيانات أبولو لدراسة قلب القمر. وقد وجدوا أدلة على وجود قلب داخلي صلب يبلغ نصف قطره حوالي 240 كيلومتراً، وكثافته حوالي 8000 كيلوغرام لكل متر مكعب.
ويقول بريود وفريقه إن نتائجهم تؤكد تلك النتائج السابقة، وتشكل حجة قوية إلى حد ما لوجود قلب قمري يشبه الأرض. وهذا له بعض الآثار المثيرة للاهتمام على تطور القمر.
نحن نعلم أنه بعد فترة وجيزة من تشكله، كان للقمر مجال مغناطيسي قوي، بدأ في الانحدار منذ حوالي 3.2 مليار سنة. يتم توليد مثل هذا المجال المغناطيسي عن طريق الحركة والحمل الحراري في القلب، وبالتالي فإن ما يتكون منه قلب القمر له صلة وثيقة بكيفية ولماذا اختفى المجال المغناطيسي.
ونظراً لأمل البشرية في العودة إلى القمر في وقت قصير نسبياً، فربما لن ننتظر طويلاً للتحقق من هذه النتائج من خلال المسح الزلزالي.
تم نشر البحث في مجلة Nature.
