مهمة تشاندرايان 3 تكتشف أدلة جديدة تدعم نظرية القمر

اشترك في النشرة العلمية Wonder Theory من CNN. استكشف الكون من خلال الأخبار حول الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
—

كشفت مهمة تشاندرايان 3 التاريخية، والتي جعلت الهند رابع دولة تهبط على سطح القمر قبل عام واحد يوم الجمعة، عن أدلة جديدة تدعم نظرية حول تاريخ القمر المبكر.

وعندما هبطت البعثة في المناطق الجنوبية المرتفعة من القمر، بالقرب من القطب الجنوبي للقمر، أطلقت مركبة صغيرة ذات ست عجلات تسمى براجيان، والتي تعني الحكمة باللغة السنسكريتية. وكانت المركبة مجهزة بأدوات علمية سمحت لها بتحليل الجسيمات داخل تربة القمر وقياس العناصر هناك.

وأجرى المسبار 23 قياسًا أثناء سيره على طول منطقة طولها 338 قدمًا (103 أمتار) من سطح القمر، وتقع على بعد 164 قدمًا (50 مترًا) من موقع هبوط تشاندرايان 3، لمدة 10 أيام تقريبًا. وتمثل بيانات المسبار أول قياسات للعناصر الموجودة داخل تربة القمر بالقرب من منطقة القطب الجنوبي.

تمكنت المركبة من اكتشاف تركيبة موحدة نسبيًا تتكون إلى حد كبير من صخرة تسمى الأنورثوسايت الحديدي، والتي تشبه العينات المأخوذة من المنطقة الاستوائية للقمر خلال مهمة أبولو 16 في عام 1972.

وأفاد الباحثون بنتائج الدراسة التي نشرت يوم الأربعاء في مجلة طبيعة.

تساعد العينات القمرية العلماء على حل الألغاز التي لا تزال قائمة حول كيفية تطور القمر بمرور الوقت، بما في ذلك كيفية تشكله خلال الأيام الفوضوية الأولى للنظام الشمسي.

وقال مؤلفو الدراسة إن وجود صخور مماثلة في أجزاء مختلفة من القمر يقدم دعما إضافيا للفرضية التي استمرت عقودا من الزمن والتي تقول إن القمر كان مغطى ذات يوم بمحيط قديم من الصهارة.

هناك العديد من النظريات حول كيفية تشكل القمر، لكن العلماء يتفقون في الغالب على أنه قبل حوالي 4.5 مليار سنة، اصطدم جسم بحجم المريخ أو سلسلة من الأجسام بالأرض وأطلق ما يكفي من الحطام المنصهر إلى الفضاء لإنشاء القمر.

أدت العينات القمرية الأولى التي تم جمعها خلال مهمة أبولو 11 في عام 1969 الباحثين إلى نظرية مفادها أن القمر كان في وقت ما كرة منصهرة من الصهارة.

دحضت عينات الصخور والتربة القمرية التي يبلغ وزنها 842 رطلاً (382 كيلوجرامًا) التي أعادتها بعثات أبولو إلى الأرض في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات الأفكار القائلة بأن القمر كان جسمًا سماويًا محاصرًا في جاذبية الأرض، أو أن القمر تشكل جنبًا إلى جنب مع الأرض من نفس الحطام. أشارت عينات الصخور إلى أن القمر تم إنشاؤه بعد حوالي 60 مليون عام من بدء تشكل النظام الشمسي، وفقًا لـ ناسا.

استمر محيط الصهارة، الذي يبلغ عمقه على الأرجح مئات إلى آلاف الكيلومترات، لمدة 100 مليون عام تقريبًا، وتقول وكالة الفضاءعندما برد محيط الصهارة، تشكلت بلورات داخله.

وقال نوح بيترو، عالم مشروع ناسا لكل من مسبار الاستطلاع القمري ومسبار أرتميس 3، إن بعض الصخور والمعادن مثل الأنورثوسيت الحديدي ارتفعت إلى الأعلى لتكوين القشرة القمرية والمرتفعات، في حين غرقت معادن أخرى غنية بالمغنيسيوم مثل الزبرجد عميقًا تحت السطح في الوشاح. ولم يشارك بيترو في الدراسة الجديدة.

في حين أن القشرة القمرية يبلغ متوسط ​​سمكها حوالي 31 ميلاً (50 كيلومترًا)، فإن الوشاح القمري تحتها يصل عمقه إلى حوالي 838 ميلاً (1350 كيلومترًا).

وأضاف بيترو أن جميع المعادن والصخور الموجودة على القمر تحكي قصة عن تاريخ القمر.

عندما أجرى المسبار “براجيان” تحقيقه الخاص بالتركيب الكيميائي للتربة القمرية، وجد مزيجًا من الأنورثوسيت الحديدي وأنواع أخرى من الصخور، بما في ذلك المعادن مثل الزبرجد.

يقع موقع هبوط تشاندرايان 3، المعروف باسم نقطة شيف شاكتي، على بعد حوالي 217 ميلاً (350 كيلومترًا) من حافة حوض القطب الجنوبي – أيتكين، والذي يعتبر أقدم حفرة على القمر.

ويعتقد فريق البحث أن اصطدام كويكب أدى إلى تكوين الحوض منذ حوالي 4.2 مليار إلى 4.3 مليار سنة، واكتشف معادن غنية بالمغنيسيوم مثل الزبرجد، وخلطها بالتربة القمرية، بحسب ما قاله سانتوش فاداوالي، المؤلف الرئيسي للدراسة، وهو أستاذ في مختبر الأبحاث الفيزيائية في أحمد آباد بالهند.

وأضاف أن الباحثين يواصلون التحقيق في وجود هذه المعادن التي من المحتمل أنها نشأت في وشاح القمر لتوفير المزيد من السياق لأصول القمر وتطوره.

وأضاف فاداوالي أن هذه المهمة تثبت أهمية إرسال المركبات الفضائية إلى مناطق قمرية مختلفة لفهم تاريخ القمر.

وقال “كانت جميع عمليات الهبوط الناجحة السابقة على القمر مقتصرة على المناطق الاستوائية وخطوط العرض المتوسطة. وتعد شاندرايان 3 أول مهمة تنجح في الهبوط في المناطق القطبية من القمر وإجراء تحليلات في الموقع. وقد عززت هذه القياسات الجديدة في مناطق لم يتم استكشافها من قبل الثقة في فرضية (محيط الصهارة القمري)”.

وأضاف فاداوالي أن برنامج استكشاف القمر الهندي يهدف بعد ذلك إلى استكشاف المناطق المظللة بشكل دائم في أقطاب القمر وإعادة عينات لتحليلها بشكل مفصل في المختبرات على الأرض.

وقال بيترو إنه في حين أن التآكل وحركة الصفائح التكتونية قد أزالت الأدلة على كيفية تشكل الأرض، فإن القمر لا يزال دون تغيير إلى حد كبير باستثناء فوهات الاصطدام.

“في كل مرة نهبط فيها على سطح القمر، فإن هذا يرسخ هذا الفهم لنقطة محددة، وموقع محدد على السطح، وهو أمر مفيد للغاية لاختبار جميع النماذج والفرضيات التي لدينا”، كما قال. “إن فرضية محيط الصهارة هذه هي التي تحرك الكثير مما نفكر فيه عن القمر، وخاصة في وقت مبكر من تاريخه. وتضيف نتائج المركبة الفضائية من مهمة تشاندرايان 3 نقطة بيانات سطحية أخرى”.

إن كل مهمة لا تضيف قطعة أخرى إلى لغز فهم القمر فحسب، بل إنها توفر أيضًا رؤى حول كيفية تشكل الأرض والكواكب الصخرية الأخرى مثل المريخ. وقال بيترو إن فهم العلماء لكيفية تشكل القمر يقود نماذج لكيفية تشكل وتغير جميع الكواكب، بما في ذلك الكواكب خارج نظامنا الشمسي.

ومع التخطيط لمزيد من البعثات للعودة إلى سطح القمر، فإن الأمر يشبه الهدية التي لا تتوقف عن العطاء، خاصة مع احتمال جمع عينات من مناطق مختلفة، بما في ذلك الجانب البعيد من القمر والأقطاب.

قال بيترو “في كل مرة نحصل فيها على قطعة جديدة من البيانات، يكون ذلك بمثابة إكليل إضافي لتلك الهدية”.