كنا نظن أننا نعرف كل شيء يجب أن نعرفه عن قمرنا ، لكن التحقيقات الجديدة في أصوله البركانية دفعت العلماء إلى إلقاء نظرة أخرى على كيفية تشكل أقرب جيراننا الفلكي - وعمره. إذا كنت تحب القليل من الجنون في حياتك ، فتدخل واقرأ المزيد ...
كان فريق من العلماء بقيادة إريك هوري من جامعة كارنيجي منشغلًا بدراسة سبع عينات إرجاع صغيرة من مركبة أبولو 17 باستخدام مسبار دقيق NanoSIMS 50L أيوني متطور. هذه القطع الصغيرة من 'الأدلة' القمرية عبارة عن شظايا من الصهارة القمرية التي تحتوي على بلورات تسمى 'شوائب الذوبان'. كانت هذه البلورات ذات محتوى عالٍ من التيتانيوم جزءًا من حبات زجاجية بركانية مقذوفة في الانفجارات البركانية المتفجرة. الجزء البارد هو هذه الشوائب الذائبة التي سعلت من أعماق القمر منذ دهور أسفرت عن اكتشاف - الصهارة المحتجزة داخل البلورات تظهر مائة مرة من الماء أكثر مما كان يعتقد من قبل.
'على عكس معظم الرواسب البركانية ، فإن المواد الذائبة مغطاة ببلورات تمنع تسرب الماء والمواد المتطايرة الأخرى أثناء الثوران. قال جيمس فان أورمان من جامعة كيس ويسترن ريزيرف ، وهو عضو في الفريق العلمي: 'هذه العينات توفر أفضل نافذة لدينا لكمية الماء في باطن القمر'. مؤلفو الورقة هم هوري. توماس وينريتش وألبرتو سال ومالكولم راذرفورد من جامعة براون ؛ وفان أورمان.
كما يعلم عشاق النيزك جيدًا ، فإن محتوى الماء هو كل شيء وكان النظام الشمسي الداخلي خاليًا منه تقريبًا ومن العناصر المتطايرة الأخرى أثناء التكوين المبكر. تُظهر الدراسات القمرية السابقة محتوى أقل حتى من ذلك ، مما يدعم نظرية الاصطدام العملاق - وهي نظرية قد تحتاج بشدة إلى إعادة النظر فيها. تشير النتائج الجديدة أيضًا إلى الحاجة إلى المزيد من العينات المرتجعة من هيئات النظام الشمسي الأخرى أيضًا.
قال هوري ، عالم الكيمياء الجيولوجية في قسم المغناطيسية الأرضية (DTM) في كارنيجي: 'يلعب الماء دورًا مهمًا في تحديد السلوك التكتوني لأسطح الكواكب ، ونقطة انصهار الأجزاء الداخلية للكواكب ، والموقع والأسلوب البركاني للبراكين الكوكبية'. 'لا يمكننا تصور أي نوع من العينات سيكون أكثر أهمية للعودة إلى الأرض من عينات الزجاج البركاني التي تم إخراجها بواسطة البراكين المتفجرة ، والتي تم تعيينها ليس فقط على القمر ولكن في جميع أنحاء النظام الشمسي الداخلي.'
لكن هذه ليست المرة الأولى بالنسبة لسال. قبل ثلاث سنوات ، أبلغ نفس الفريق عن أول دليل على وجود الماء في الزجاج البركاني القمري. باستخدام النمذجة ، كانوا قادرين على تنظير كمية الماء التي كانت محتواة في الصهارة قبل اندلاع البركان. من هذه النتائج ، وجد Weinreich ، وهو طالب جامعي في جامعة براون ، شوائب الذوبان. سمح هذا للفريق بقياس تركيز الماء قبل اندلاع البركان في الصهارة وتقدير كمية الماء في باطن القمر.
قال سال: 'المحصلة النهائية هي أنه في عام 2008 ، قلنا أن محتوى الماء البدائي في الصهارة القمرية يجب أن يكون مشابهًا لمحتوى الماء في الحمم البركانية القادمة من الوشاح العلوي المستنفد للأرض. الآن ، لقد أثبتنا أن هذا هو الحال بالفعل '.
بالطبع ، قد يعني هذا تغيير الفكر العلمي حول المكان الذي نشأت فيه رواسب جليد القطب القمري أيضًا. تشير النظرية الحالية إلى أنها نتاج المذنبات وتأثيرات النيازك - لكنها ربما تكون أيضًا مرتبطة بالصهارة. إنها دراسة رائعة يمكن أن تساعدنا أيضًا على فهم خصائص الأجسام الكوكبية الأخرى.
لكن الصهارة لا تتوقف عند هذا الحد ...
وفقًا لبحث جديد من فريق يضم ريتشارد كارلسون من جامعة كارنيجي وزميل كارنيجي السابق مود بوييه ، قد تكشف عينات الصهارة عن قمر أصغر أيضًا. بناءً على نظرية الاصطدام العملاق ، يتم فحص عينات من نوع صخري يسمى ferroan anorthosite أو FAN. يُعتقد أنها أقدم صخور القشرة الأرضية للقمر ، وقد يصل عمرها إلى 4.36 مليار سنة - وهو رقم أصغر بكثير من التقديرات السابقة للقمر. باستخدام نظائر عنصري الرصاص والنيوديميوم ، حلل الفريق العينات لأعمار متسقة من تقنيات التأريخ بالنظائر المتعددة.
قال كارلسون: 'العمر الصغير للغاية لهذه العينة القمرية يعني إما أن القمر تماسك بشكل كبير متأخرًا عن التقديرات السابقة ، أو أننا بحاجة إلى تغيير فهمنا الكامل للتاريخ الجيوكيميائي للقمر'.
ماذا يعني كل هذا؟ بفضل فهمنا لأقدم المعادن الأرضية ، مثل الزركون من غرب أستراليا ، يمكننا اشتقاق قشرة القمر التي ربما تكون قد تطورت في نفس الوقت الذي تطورت فيه الأرض ... وهو وقت يمكن أن يعود إلى تأثير عملاق. 'قمر الأرض هو المثال الأصلي لهذا النوع من التمايز.' يقول الفريق. 'الدليل على وجود محيط من الصهارة القمرية مستمد إلى حد كبير من التوزيع الواسع ، والخصائص التركيبية والمعدنية ، والعصور القديمة التي تم استنتاجها لمجموعة فيروان أنورثوسيت (FAN) من صخور القشرة القمرية.'
في المرة القادمة التي ترصد فيها القمر ، تذكر ... أنها أصغر قليلاً مما كنت تعتقد!
مصدر الأخبار الأصلي: أخبار كارنيجي للعلوم و علم يوميا .