قصة عمرها 4.5 مليار عام: عندما كان القمر جحيما

كتب – رامز يوسف:

أمضى القمر بضعة ملايين من السنين أرضًا بركانية قاحلة، مغطاة بثورات بركانية مستمرة انبعثت من الجبال وحتى من الأرض نفسها. تشير أبحاث جديدة إلى أن مدار القمر ربما حوّله إلى وحش منصهر لعشرات الملايين من السنين. ربما كانت النتيجة مماثلة لقمر المشتري “آيو”، أكثر الأجسام البركانية في النظام الشمسي.

في وقت مبكر من تاريخ النظام الشمسي، اصطدم كوكب أولي ضخم بالأرض الوليدة. امتزجت المواد المتصادمة، ثم تحوّلت إلى جسمين منفصلين أصبحا الأرض والقمر. دار الجسمان تقريبًا فوق بعضهما البعض، ولكن مع مرور الوقت، ابتعد القمر ببطء، وتصلب مع مرور الوقت.

في النهاية، مارست جاذبية الشمس قوة جذب أقوى على القمر. على الرغم من أنه كان أبعد من الشمس، إلا أن الجسمين سحبا القمر بالتساوي.

قال عالم الكواكب فرانسيس نيمو، من جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز: “يُصاب القمر بنوع من الحيرة. فهو لا يعرف بالضبط المدار الذي ينبغي أن يتخذه، ولذلك قد يتطور لديه مدار غريب نوعًا ما”. عرض نيمو نتائج دراسته في مارس خلال المؤتمر السنوي السادس والخمسين لعلوم القمر والكواكب.

يُؤدي خليط الجاذبية الناتج إلى اهتزاز باطن القمر، ما يُذيب الصخور مُكوّنًا طبقة من الصهارة التي تنفجر على السطح.

يشير البحث الجديد إلى أن سطح القمر ربما أُعيد تشكيله بفعل تدفقات الحمم البركانية قبل حوالي 4.35 مليار سنة. ملأت تدفقات الحمم البركانية أي فوهات موجودة، وساعدت في إعادة تحديد الأعمار التي قيست بواسطة صخور القمر والزركون القمري.

القمر القديم مقابل القمر الشاب

يُمثل تحديد توقيت تشكل القمر تحدياته الخاصة. هناك عدة طرق، بدءًا من دراسة العينات العائدة إلى الأرض، مرورًا بفحص الزركون داخل تلك الصخور، وصولًا إلى محاولة فهم كيفية تراقص الكواكب وأقمارها قبل مليارات السنين. لكن جميع هذه الطرق قد تُعطي إجابات متضاربة.

كان سبر أغوار عمر صخور القمر من أولى الطرق التي حاول العلماء من خلالها تحديد عمر القمر. دُرست وقُيست العينات التي جُلبت من برنامج أبولو التابع لناسا. واليوم، لا تزال عينات جديدة تصل، وهي الآن من سلسلة برنامج تشانج A الصيني المستمر. تُوفر هذه العينات أجسامًا جديدة للدراسة والاختبار.

يأتي دليل ثانٍ على عمر القمر من الزركون داخل الصخور نفسها. الزركون هو معدن سيليكاتي موجود داخل الصخور على كل من الأرض والقمر، وهو من أقدم الأجسام في النظام الشمسي. في حين أن الصخور قابلة للانصهار وإعادة التشكيل، فإن الزركون نفسه قوي بما يكفي لمقاومة الانصهار في جميع درجات الحرارة باستثناء أعلى درجات الحرارة.

يتطلب تدمير الزركون بعد تكوينه جهدًا كبيرًا. تُعدّ إذابة سطح القمر من خلال نشاط بركاني واسع النطاق إحدى طرق إعادة ضبط الزركون.

قد تُشكّل كلتا طريقتي التأريخ تحديًا. فالزركون أكثر دقة، ولكنه يتطلب قياسات بالغة الدقة، ولهذا السبب لم يتمكن العلماء من فحصه إلا خلال العقدين الماضيين تقريبًا. من ناحية أخرى، قد يكون تفسير صخور القمر أكثر تعقيدًا، وقد وفّرت أعمارًا متنوعة. تشير العمليتان معًا إلى أن عمر القمر يبلغ حوالي 4.35 مليار سنة.

يعتمد العلماء أيضًا على رؤى النماذج الديناميكية. تُظهر دراسات الأرض أنها جمعت الكثير من المعادن المُحبّة للحديد بعد أن تكونت نواة حديدية. استقرت هذه المعادن في الوشاح، مُشكّلةً ما يقرب من 0.5% من كتلة الأرض بعد اكتمال تكوين اللب، ويُشار إليها باسم القشرة المتأخرة. لكن كان لا بد من امتصاص هذه المعادن بينما كانت المواد لا تزال تتطاير في النظام الشمسي المبكر الفوضوي والمزدحم – وقبل 4.35 مليار سنة، كانت تلك المواد قد اختفت بالفعل.

مع النتائج الجديدة، التي نُشرت في مجلة Nature، يقترح نيمو وزملاؤه أن قمرًا عمره 4.5 مليار عام سيتناسب مع قياسات الصخور القمرية الأحدث. عندما عانى القمر من شد الحبل بين الأرض والشمس، كان الذوبان سيؤدي إلى ذوبان الصخور القمرية والزركون وإعادة تشكيلها، ما يوفر عمرًا أصغر لا يعكس بالضرورة تاريخ ولادة القمر نفسه.

لبضع عشرات الملايين من السنين، غطت البراكين القمر. ولكن لم يكن من الضروري التعبير عنها على شكل جبال ضخمة تقذف الحمم البركانية. على الأرض، تكون المواد البركانية غنية بالسيليكات، ما يزيد من سماكة الحمم البركانية ويسمح لها بالتراكم في جبال ضخمة. على القمر، يُرجَّح أن الحمم البركانية كانت أرق، إذ كانت تتسرب عبر القشرة إلى الجانب بدلًا من أن تتراكم على نفسها.

قال نيمو: “كان هناك بالتأكيد نشاط بركاني كثيف، لكنه لم يُنتج البراكين المألوفة لدينا”.

ربما يكون التسرب المستمر قد حال دون تكوّن طبقة محيط الصهارة، لأن السائل المتشكل حديثًا لن يظل عالقًا في الوشاح. ومع ذوبان المادة وطفوها، كانت ستتسرب إلى أعلى نحو القشرة. بعض منها كان سيخترقها، لكن بعضها الآخر ربما ملأ القشرة ببساطة، مسببًا انحناءات خارجية تشبه تلك التي نراها على الأرض.

في ذلك الوقت، كانت الأرض أقرب بكثير إلى القمر مما هي عليه اليوم، ما يجعلها ربما ضعف حجمها في سماء القمر. قال نيمو: “كنت سترى تدفقات حمم بركانية متوهجة في كل مكان، وربما ثورانًا بركانيًا غريبًا”.

وفقًا لنيمو، لم تستمر الحالة الشبيهة بـقمر “آيو” سوى بضع عشرات الملايين من السنين.

المصدر: Space.com

اقرأ أيضا:

دراسة: “القلب المنكسر” يقتل الرجال أكثر من النساء

قد يعجبك أيضًأ