كتب – رامز يوسف:
مع تطلع البشرية إلى مستقبل خارج الأرض – على القمر والمريخ وما بعدهما – فإن أحد أكبر التحديات هو تأمين الأساسيات للبقاء: الأكسجين والغذاء والماء. يعرف العلماء أن الماء موجود على القمر، لكن تحديد موقعه الدقيق أمر بالغ الأهمية. هل هو مخفي في الحفر، أو محاصر في مناطق مظللة بشكل دائم، أو مركز عند القطبين؟
تحديد مصادر المياه هذه هو المفتاح لدعم الحياة على القمر على المدى الطويل – وهو شيء كان حتى الآن ينتمي إلى عالم الخيال العلمي.
يعمل باحثون من جامعة كاليفورنيا في سان دييجو على تغيير ذلك من خلال المساعدة في توجيه مهام الفضاء المستقبلية، بما في ذلك برنامج أرتميس التابع لوكالة ناسا، والذي يهدف إلى استكشاف القمر وتأسيس وجود بشري عليه في نهاية المطاف. يمكن أن يكون بحثهم، الذي ظهر في عدد خاص من وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS) بعنوان “الماء على القمر والمريخ”، بمثابة خريطة طريق لاستكشاف القمر. يسلط غلاف هذا العدد الضوء حتى على أرتميس 1، الخطوة الأولى في مبادرة ناسا الطموحة للقمر.
من بين العلماء المساهمين في هذا البحث فريق الأب والابن مارك ثيمينز، أستاذ الكيمياء والكيمياء الحيوية المتميز في جامعة كاليفورنيا في سان دييجو، وماكسويل ثيمينز، زميل باحث في جامعة فريجي بروكسل وخريج معهد سكريبس لعلوم المحيطات.
ميراث استكشاف القمر
في عام 1967، كان الحائز على جائزة نوبل هارولد أوري وجيمس أرنولد – وكلاهما عضو هيئة تدريس في قسم الكيمياء بجامعة كاليفورنيا في سان دييجو – من بين أول من حصلوا على عينات قمرية من أبولو 11. كان أوري من أوائل العلماء الذين وضعوا نظرية مفادها أن هناك مياها على القمر، وخاصة في المناطق المظللة بشكل دائم من أقطاب القمر.
اليوم، يعتقد العلماء أن المياه على القمر نشأت من أحد 3 مصادر: أصلية نشأت بواسطة الرياح الشمسية حيث يتفاعل الهيدروجين من الشمس مع الأكسجين بطاقة عالية، أو الترسيب من المذنبات الجليدية التي تحطمت على سطح القمر، أو جاءت من الأرض بعد انفصال القمر عنها.
تنص النظرية الأكثر قبولًا على أنه منذ حوالي 4.5 مليار سنة كان هناك تصادم بين الأرض وكوكب آخر. وتجمع الحطام الناتج عن هذا الاصطدام في مدار حول الأرض لتكوين القمر.
وأحضرت بعثات الفضاء أبولو التابعة لوكالة ناسا من عام 1961 إلى عام 1972، 842 رطلاً من صخور القمر، بعضها شق طريقه إلى مختبر هارولد يوري في جامعة كاليفورنيا في سان دييجو.
للتعرف على أصل الماء على القمر، استخرج مورجان نون مارتينيز كميات صغيرة جدًا من الصخور القمرية التي أحضرتها مهمة أبولو 9 عام 1969. قد يبدو الحصول على الماء من الصخور أمرًا غير معقول، ولكنه ممكن من خلال “الإطلاق الحراري”، وهي عملية تسخين عينات القمر إلى 50 و150 و1000 درجة مئوية، وكما اتضح، كانت هذه الصخور “رطبة” بشكل مدهش.
أدنى درجات الحرارة أطلقت جزيئات الماء المرتبطة بشكل خفيف من خلال جاذبية ضعيفة. عند 1000 درجة مئوية، تم إطلاق جزيئات الماء المرتبطة بإحكام، وهي في الأصل مغروسة بشكل أعمق في الصخور.
من خلال هذه العملية، جُمعت جزيئات الماء الغازية، ثم خضعت للتنقية بحيث يبقى الأكسجين فقط. ثم قاس الفريق تركيبة ثلاثة نظائر مختلفة للأكسجين.
النظائر هي ذرات من نفس العنصر تحتوي على أعداد متفاوتة من النيوترونات، ما يغير كتلتها – فكلما زاد عدد النيوترونات، زادت ثقل الذرة. هذه القياسات مفيدة بشكل خاص في تحديد أصل المادة وعمرها.
أصول المياه القمرية
كشفت بيانات الدراسة أن معظم المياه القمرية نشأت على الأرجح من القمر نفسه أو من اصطدامات المذنبات. وعلى عكس الاعتقاد السائد، لم تساهم الرياح الشمسية بشكل كبير في مخزونات المياه على القمر.
قال ماكسويل ثيمنز: “الشيء الجميل في هذا البحث هو أننا نستخدم أكثر القياسات العلمية تقدمًا وهو يدعم الأفكار السليمة حول مياه القمر – كان الكثير منها موجودًا منذ البداية وأضيف المزيد من خلال هذه الاصطدامات الجليدية للمذنبات”.
المصدر: scitechdaily
اقرأ أيضا:
