ما هو القمر الثرى؟

عندما تتجول على أرض ناعمة ، هل تلاحظ كيف تترك قدمك انطباعات؟ ربما تكون قد تعقبت بعض التربة الأكثر مرونة في فناء منزلك إلى المنزل في بعض الأحيان؟ إذا كنت ستلتقط بعض هذه الآثار - ما نشير إليه بالتراب أو التربة - وفحصها تحت المجهر ، فماذا سترى؟

في الأساس ، سترى مكونات ما يعرف بالثرى ، وهو عبارة عن مجموعة من جزيئات الغبار والتربة والصخور المكسورة وغيرها من المواد الموجودة هنا على الأرض. ولكن من المثير للاهتمام أن هذه المادة الأساسية نفسها يمكن العثور عليها في بيئات أرضية أخرى أيضًا - بما في ذلك القمر والمريخ والكواكب الأخرى وحتى الكويكبات.

تعريف:

يشير مصطلح الثرى إلى أي طبقة من المواد تغطي الصخور الصلبة ، والتي يمكن أن تأتي على شكل غبار أو تربة أو صخور مكسورة. الكلمة مشتقة من مزيج من كلمتين يونانيتين - rhegos (والتي تعني 'blanket') و lithos (والتي تعني 'الصخور).

الارض:

على الأرض ، يتخذ الثرى شكل التراب والتربة والرمل ومكونات أخرى تتشكل نتيجة التجوية الطبيعية والعمليات البيولوجية. بسبب مزيج من التعرية ، الرواسب الغرينية (أي تحريك المياه الرملية) ، الانفجارات البركانية ، أو النشاط التكتوني ، يتم طحن المادة ببطء وتوضع فوق صخر صلب.

صورة Mt Magnet في وسط Yilgarn Craton في غرب أستراليا ، والذي يعود تاريخه إلى عصر ما قبل الكمبري. الائتمان: geomorphologie.revues.org

يمكن أن تتكون من الطين والسيليكات والمعادن المختلفة والمياه الجوفية والجزيئات العضوية. يمكن أن يتنوع الثرى على الأرض من كونه غائبًا أساسًا إلى سمكه مئات الأمتار. يمكن أن يكون أيضًا صغيرًا جدًا (على شكل رماد أو طمي أو صخور حمم بركانية تم ترسيبها للتو) لمئات الملايين من السنين (الثرى الذي يرجع تاريخه إلى عصر ما قبل الكمبري يحدث في أجزاء من أستراليا).

على الأرض ، يعد وجود الثرى أحد العوامل المهمة لمعظم أشكال الحياة ، نظرًا لأن القليل من النباتات يمكن أن تنمو على الصخور الصلبة أو داخلها ولن تتمكن الحيوانات من الحفر أو بناء مأوى بدون مواد فضفاضة. يعتبر Regolith مهمًا أيضًا للبشر لأنه تم استخدامه منذ فجر الحضارة (في شكل طوب طيني وخرسانة وسيراميك) لبناء المنازل والطرق وغيرها من الأعمال المدنية.

الفرق في المصطلحات بين 'التربة' (ويعرف أيضًا باسم الأوساخ والطين وما إلى ذلك) و 'الرمل' هو وجود المواد العضوية. في السابق ، يوجد بكثرة ، وهو ما يفصل الثرى على الأرض عن معظم البيئات الأرضية الأخرى في نظامنا الشمسي.

القمر:

سطح القمر مغطى بمادة مسحوقية ناعمة يطلق عليها العلماء اسم 'الثرى القمري'. سطح القمر بأكمله مغطى بالثرى ، ولا يمكن رؤية حجر الأساس إلا على جدران الفوهات شديدة الانحدار.

الأرض التي شوهدت من القمر بواسطة مركبة الفضاء أبولو 11 ، عبر بحر من التربة القمرية. الائتمان: ناسا

تشكل الثرى القمري على مدى مليارات السنين من آثار النيازك المستمرة على سطح القمر. يقدر العلماء أن الثرى القمري يمتد من 4 إلى 5 أمتار في بعض الأماكن ، وحتى عمق يصل إلى 15 مترًا في مناطق المرتفعات القديمة.

عندما تم وضع الخطط لمهمات أبولو ، كان بعض العلماء قلقين أن الثرى القمري سيكون خفيفًا ومسحوقًا للغاية بحيث لا يتحمل وزن مركبة الهبوط على سطح القمر. بدلاً من الهبوط على السطح ، كانوا قلقين من أن المسبار سيغرق فيه مثل كتلة ثلجية.

ومع ذلك ، فإن عمليات الإنزال التي تتم بواسطة الروبوتات مساح أظهرت المركبة الفضائية أن تربة القمر كانت صلبة بدرجة كافية لدعم مركبة فضائية ، وأوضح رواد الفضاء لاحقًا أن سطح القمر كان شديد الصلابة تحت أقدامهم. أثناء هبوط أبولو ، غالبًا ما وجد رواد الفضاء أنه من الضروري استخدام مطرقة لدفع أداة أخذ العينات الأساسية فيها.

بمجرد وصول رواد الفضاء إلى السطح ، أبلغوا أن غبار القمر الناعم التصق ببدلاتهم الفضائية ثم غبار الجزء الداخلي من مركبة الهبوط على سطح القمر. كما ادعى رواد الفضاء أنه وصل إلى عيونهم ، وجعلها حمراء ؛ والأسوأ من ذلك ، دخلت رئتيهم ، مما أدى إلى سعالهم. يعتبر الغبار القمري مادة كاشطة للغاية ، وقد لوحظ قدرته على ارتداء ملابس الفضاء والأجهزة الإلكترونية.

آلان بين يأخذ عينة من الثرى القمري خلال مهمة أبولو 12. الائتمان: ناسا

والسبب في ذلك هو أن الثرى القمري حاد وخشن. هذا يرجع إلى حقيقة أن القمر ليس له غلاف جوي أو مياه متدفقة عليه ، وبالتالي لا توجد عملية تجوية طبيعية. عندما اصطدمت النيازك الدقيقة بالسطح وخلقت كل الجسيمات ، لم تكن هناك عملية للتآكل حوافها الحادة.

غالبًا ما يستخدم مصطلح التربة القمرية بالتبادل مع 'الثرى القمري' ، لكن البعض جادل بأن مصطلح 'التربة' غير صحيح لأنه يُعرّف على أنه يحتوي على محتوى عضوي. ومع ذلك ، فإن الاستخدام القياسي بين علماء القمر يميل إلى تجاهل هذا التمييز. يُستخدم مصطلح 'الغبار القمري' أيضًا ، ولكن بشكل أساسي للإشارة إلى مواد أدق من تربة القمر.

نظرًا لأن ناسا تعمل على خطط لإعادة البشر إلى القمر في السنوات القادمة ، يعمل الباحثون على تعلم أفضل الطرق للقيام بذلك. العمل مع الثرى القمري . يمكن للمستعمرين المستقبليين استخراج المعادن والمياه وحتى الأكسجين من تربة القمر ، واستخدامها لتصنيع القواعد أيضًا.

المريخ:

أعادت مركبات الهبوط والمركبات الجوالة التي أرسلتها وكالة ناسا والروس ووكالة الفضاء الأوروبية إلى المريخ العديد من الصور المثيرة للاهتمام ، والتي تُظهر منظرًا طبيعيًا مغطى بمساحات شاسعة من الرمال والغبار ، فضلاً عن الصخور والصخور.

مغرفة ناجحة من الثرى المريخي أداها مسبار فينكس التابع لوكالة ناسا. حقوق الصورة: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / Max Planck Institute

بالمقارنة مع الثرى القمري ، فإن غبار المريخ ناعم جدًا ويبقى عالقًا بدرجة كافية في الغلاف الجوي لإضفاء صبغة حمراء على السماء. يتم التقاط الغبار أحيانًا في العواصف الترابية الواسعة على مستوى الكوكب ، والتي تكون بطيئة جدًا بسبب الكثافة المنخفضة جدًا للغلاف الجوي.

يرجع السبب في أن الثرى المريخي أرق بكثير من ذلك الموجود على القمر إلى المياه المتدفقة ووديان الأنهار التي غطت سطحه ذات يوم. يدرس باحثو المريخ حاليًا ما إذا كان الثرى المريخي لا يزال يتشكل في العصر الحالي أيضًا.

يُعتقد أن كميات كبيرة من جليد الماء وثاني أكسيد الكربون تظل مجمدة داخل الثرى ، الأمر الذي سيكون مفيدًا إذا ومتى تحدث البعثات المأهولة (وحتى جهود الاستعمار) في العقود القادمة.

قمر المريخ ديموس مغطى أيضًا بطبقة من الثرى تقدر بسمك 50 مترًا (160 قدمًا). الصور المقدمة من فايكنغ 2 أكدت المركبة المدارية وجودها من ارتفاع 30 كيلومترا (19 ميلا) فوق سطح القمر.

الكويكبات والنظام الشمسي الخارجي:

الكوكب الآخر الوحيد في نظامنا الشمسي المعروف بوجود الثرى فيه هو تيتان ، أكبر قمر لكوكب زحل. يُعرف السطح بحقول كثبانه الشاسعة ، على الرغم من عدم معرفة مصدرها الدقيق. اقترح بعض العلماء أنها قد تكون أجزاء صغيرة من الجليد المائي تآكلت بفعل تيتان الميثان السائل ، أو ربما مادة عضوية جسيمية تكونت في الغلاف الجوي لتيتان وتساقطت على السطح.

الاحتمال الآخر هو أن سلسلة من انعكاسات الرياح القوية ، التي تحدث مرتين خلال سنة زحل واحدة (30 سنة أرضية) ، هي المسؤولة عن تكوين هذه الكثبان الرملية ، التي يبلغ ارتفاعها عدة مئات من الأمتار وتمتد عبر مئات الكيلومترات. في الوقت الحالي ، لا يزال علماء الأرض غير متأكدين مما يتكون منه ثرى تيتان.

تم إرجاع البيانات بواسطة مجسات Huygens أشار مقياس الاختراق إلى أن السطح قد يكون شبيهًا بالطين ، لكن التحليل طويل المدى للبيانات يشير إلى أنه قد يتكون من حبيبات جليدية شبيهة بالرمال. تُظهر الصور التي التقطها المسبار عند هبوطه على سطح القمر سهلًا مسطحًا مغطى بالحصى المستدير ، والتي قد تكون مصنوعة من جليد الماء ، وتشير إلى حركة السوائل عليها.

وقد لوحظ أن الكويكبات تحتوي على ثرى على أسطحها أيضًا. هذه هي نتيجة تأثيرات النيزك التي حدثت على مدى ملايين السنين ، مما أدى إلى تحطيم أسطحها وخلق الغبار والجسيمات الدقيقة التي يتم حملها داخل الحفر.

صورة ملونة زائفة التقطتها كاميرا NEAR Shoemaker التابعة لوكالة ناسا لحفرة إيروس التي يبلغ طولها 5.3 كيلومترات (3.3 ميل) ، تظهر وجود الثرى في الداخل. الائتمان: NASA / JPL / JHUAPL

وكالة ناسا بالقرب من صانع الأحذية أنتجت المركبة الفضائية دليلاً على وجود الثرى على سطح الكويكب 433 إيروس ، والتي لا تزال أفضل صور الثرى الكويكب حتى الآن. وقدمت وكالة جاكسا أدلة إضافية مهمة هايابوسا ، والتي أعادت صورًا واضحة للثرى على كويكب كان يُعتقد أنه أصغر من أن يتمسك به.

الصور التي توفرها كاميرات نظام التصوير البصري والطيفي والأشعة تحت الحمراء عن بعد (OSIRIS) على متن المركبة الفضائية روزيتا أكد أن الكويكب 21 Lutetia يحتوي على طبقة من الثرى بالقرب من قطبه الشمالي ، والتي شوهدت تتدفق في الانهيارات الأرضية الكبرى المرتبطة بالاختلافات في البياض النجمي.

لكسرها بإيجاز ، أينما توجد صخرة ، من المحتمل أن يكون هناك الثرى. سواء كان ذلك ناتجًا عن الرياح أو المياه المتدفقة ، أو وجود الشهب التي تؤثر على السطح ، يمكن العثور على 'الأوساخ' القديمة الجيدة في أي مكان في نظامنا الشمسي ؛ وعلى الأرجح ، في الكون بعده ...

لقد أعددنا العديد من المقالات حول ثرى القمر هنا في Universe Today. وإليك طريقة يمكن لرواد الفضاء القيام بها استخراج المياه من الثرى القمري مع أجهزة المطبخ البسيطة ، ومقال عن وكالة ناسا البحث عن حفار القمر .

تريد شراء بعض الثرى القمري المحاكي؟ هذا موقع يتيح لك شرائه. هل تريد أن تكون عامل منجم القمر ؟ هناك الكثير من المعادن الجيدة في ذلك الثرى القمري.

يمكنك الاستماع إلى بودكاست ممتع للغاية حول تكوين القمر من Astronomy Cast ، الحلقة 17: من أين أتى القمر؟

المرجعي:
ناسا