العلماء يؤكدون ما يوجد داخل القمر: ScienceAlert

حسنًا، لقد صدر الحكم. القمر ليس مصنوعًا من الجبن الأخضر بعد كل ذلك.

وقد وجد تحقيق شامل نُشر في شهر مايو أن النواة الداخلية للقمر هي في الواقع كرة صلبة ذات كثافة مماثلة لكثافة الحديد. ويأمل الباحثون أن يساعد هذا في تسوية جدل طويل حول ما إذا كان القلب الداخلي للقمر موجودًا أم لا صلب أو المنصهرويؤدي إلى فهم أكثر دقة لتاريخ القمر، وبالتالي تاريخ النظام الشمسي.

“نتائجنا” كتب فريقًا بقيادة عالم الفلك آرثر بريود من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في فرنسا، “يشكك في تطور المجال المغناطيسي للقمر بفضل إثبات وجود اللب الداخلي ويدعم سيناريو انقلاب الوشاح العالمي الذي يقدم رؤى جوهرية حول الجدول الزمني للقصف القمري في المليار سنة الأولى من النظام الشمسي.”

يتم التحقق من التركيب الداخلي للأجسام الموجودة في النظام الشمسي بشكل أكثر فعالية من خلال البيانات السيزمية. 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 تفصيلية لداخل الجسم.

لدينا بيانات زلزالية قمرية تم جمعها بواسطة مهمة أبولو، لكن دقة هذه البيانات منخفضة جدًا بحيث لا يمكن تحديد حالة النواة الداخلية بدقة. نحن نعلم أن هناك نواة خارجية سائلةولكن ما يشمله لا يزال قيد المناقشة. تعمل نماذج النواة الداخلية الصلبة والنواة السائلة تمامًا بشكل جيد مع بيانات أبولو.

لمعرفة ذلك مرة واحدة وإلى الأبد، قام بريود وزملاؤه بجمع البيانات من البعثات الفضائية و نطاق الليزر القمري تجارب لتجميع لمحة عن الخصائص القمرية المختلفة. وتشمل هذه درجة تشوهها بسبب تفاعل الجاذبية مع الأرض، والاختلاف في بعدها عن الأرض، وكثافتها.

بعد ذلك، أجروا النمذجة باستخدام أنواع أساسية مختلفة للعثور على أكثرها تطابقًا مع بيانات الرصد.

لقد توصلوا إلى العديد من النتائج المثيرة للاهتمام. أولاً، النماذج التي تشبه إلى حد كبير ما نعرفه عن القمر تصف الانقلاب النشط في أعماق عباءة القمر. وهذا يعني أن المواد الأكثر كثافة داخل القمر تسقط نحو المركز، والمواد الأقل كثافة ترتفع إلى أعلى. لقد تم اقتراح هذا النشاط منذ فترة طويلة كوسيلة لشرح وجود عناصر معينة في المناطق البركانية من القمر. يضيف بحث الفريق نقطة أخرى في قائمة الأدلة “من أجل”.

ووجدوا أن نواة القمر تشبه إلى حد كبير نواة الأرض، مع طبقة خارجية سائلة ونواة داخلية صلبة. وفقًا لنموذجهم، يبلغ نصف قطر النواة الخارجية حوالي 362 كيلومترًا (225 ميلًا)، ويبلغ نصف قطر النواة الداخلية حوالي 258 كيلومترًا (160 ميلًا). وهذا يمثل حوالي 15 بالمائة من نصف قطر القمر بأكمله.

ووجد الفريق أيضًا أن كثافة اللب الداخلي تبلغ حوالي 7822 كيلوجرامًا لكل متر مكعب. وهذا قريب جدًا من كثافة الحديد.

ومن المثير للاهتمام أنه في عام 2011، توصل فريق بقيادة عالم الكواكب مارشال التابع لناسا رينيه ويبر إلى نتيجة مماثلة باستخدام ما كان آنذاك تقنيات زلزالية حديثة بناءً على بيانات أبولو لدراسة قلب القمر. لقد وجدوا أدلة وهو عبارة عن نواة داخلية صلبة يبلغ نصف قطرها حوالي 240 كيلومترا، وتبلغ كثافتها حوالي 8000 كيلوغرام لكل متر مكعب.

ويقول بريود وفريقه إن النتائج التي توصلوا إليها هي تأكيد لتلك النتائج السابقة، وتشكل حجة قوية جدًا لوجود نواة قمرية تشبه الأرض. وهذا له بعض الآثار المثيرة للاهتمام بالنسبة لتطور القمر.

نحن نعلم أنه بعد وقت قصير من تشكله، كان للقمر مجال مغناطيسي قوي، والذي 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 قلب القمر له صلة وثيقة بكيفية وسبب اختفاء المجال المغناطيسي.

ونظرًا لأمل البشرية في العودة إلى القمر في وقت قصير نسبيًا، فربما لن يكون أمامنا وقت طويل لانتظار التحقق الزلزالي من هذه النتائج.

وقد تم نشر البحث في طبيعة.

نُشرت نسخة من هذه المقالة لأول مرة في مايو 2023.