Moon

القمر، أقرب جار سماوي إلينا، كان يثير اهتمام العلماء منذ فترة طويلة بمناظره الطبيعية القاحلة وسطحه الذي يبدو خالياً من الحياة، ومع ذلك، وعلى الرغم من تعرضه العاري للفراغ في الفضاء، فإن القمر يحتوي على طبقة رقيقة من الغازات تُعرف باسم الغلاف الخارجي، وقد حير استمرار وجود هذا الغلاف الخارجي العلماء لسنوات، نظراً لافتقار القمر إلى مجال مغناطيسي لحمايته والحفاظ عليه، على عكس الأرض، وقد حددت الأبحاث الحديثة أخيراً المصدر الأساسي للغلاف الجوي الغامض للقمر: اصطدامات النيازك الدقيقة.

وتقصف النيازك الدقيقة الصغيرة، التي لا يزيد حجمها غالباً عن حبيبات الغبار، سطح القمر باستمرار، وعند الاصطدام، تبخر هذه النيازك الدقيقة الغبار القمري وتطلق ذرات في الفضاء المحيط بالقمر، وتعمل هذه العملية باستمرار على تجديد الغلاف الخارجي للقمر، مما يمنع نزعه تماماً بسبب النشاط الشمسي.

Message Dialog

"ونعطي إجابة حاسمة مفادها أن تبخر اصطدام النيازك هو العملية السائدة التي تخلق الغلاف الجوي للقمر"، كما تقول نيكول ني، عالمة الكيمياء الجيولوجية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، فعلى مدار تاريخ القمر الذي يمتد لـ 4.5 مليار سنة، تعرض سطحه لقصف مستمر من النيازك، مما أدى إلى حالة مستقرة حيث يتم تجديد الغلاف الخارجي باستمرار من خلال هذه التأثيرات الصغيرة.

وإن الطبيعة المنتشرة للغلاف الخارجي للقمر تجعل دراسته صعبة، وفي حين حددت أجهزة الكشف التي تركتها بعثات أبولو مكونات ذرية مختلفة في الغلاف الخارجي، فإن تحديد الآليات الدقيقة لتكوينه وصيانته كان صعباً، وقد أشارت النماذج السابقة إلى اصطدامات النيازك الدقيقة وعملية تُعرف باسم رش الأيونات، حيث تطرد الجسيمات المشحونة من الرياح الشمسية الذرات من سطح القمر.

وسعت نيكول ني وزملاؤها إلى توضيح مساهمات هذه العمليات من خلال تحليل البيانات من مستكشف الغلاف الجوي والغبار القمري (LADEE)، الذي دار حول القمر لمدة سبعة أشهر بين عامي 2013 و2014، وأشارت بيانات LADEE إلى أن كل من اصطدامات النيازك الدقيقة والرياح الشمسية لعبت دوراً في توليد والحفاظ على الغلاف الخارجي القمري، وعلى سبيل المثال، أشارت الزيادات في الذرات الجوية أثناء زخات النيازك إلى تأثير الاصطدام، في حين أشارت التغييرات أثناء أحداث الحماية الشمسية، مثل الكسوف، إلى التأثير الشمسي.

ولتضييق نطاق المساهمات بشكل أكبر، فحص الباحثون عينات تربة القمر التي تم جمعها أثناء بعثات أبولو، وركزوا على البوتاسيوم والروبيديوم، العناصر التي تتبخر بسهولة عند اصطدامها بجسيمات شمسية أو نيازك دقيقة، واستخدم الفريق مطياف الكتلة لتحليل نسب النظائر في هذه العناصر، والتي تختلف اعتماداً على ما إذا كانت قد تبخرت بسبب اصطدامات النيازك الدقيقة أو رش الأيونات.

وكشفت النتائج أن كلتا العمليتين تساهمان في الغلاف الخارجي للقمر، ولكن تأثير النيازك الدقيقة أكثر أهمية، وتوضح نيكول ني: "مع تبخر الاصطدام، ستبقى معظم الذرات في الغلاف الجوي للقمر، بينما مع رش الأيونات، سيتم إخراج الكثير من الذرات إلى الفضاء"، وقد قامت الدراسة بقياس المساهمات النسبية، وحددت أن تبخر الاصطدام يمثل حوالي 70٪ أو أكثر من تجديد الغلاف الخارجي، مقارنة بالرش الأيوني.

وهذا الاكتشاف له تداعيات أوسع نطاقاً تتجاوز القمر، وقد تحدث عمليات مماثلة على أجرام سماوية أخرى في النظام الشمسي، مثل الكويكبات والأقمار، ويمكن أن يساعد فهم هذه الآليات العلماء في تفسير البيانات من بعثات إعادة العينات، مثل مهمة وكالة الفضاء الأوروبية المخطط لها إلى قمر المريخ فوبوس.

وأشار الباحثون إلى أن "قياس نظائر البوتاسيوم والروبيديوم في التربة الصخرية لتلك الأجسام سيساعدنا على فهم كيفية تأثرها بقصف النيازك والرياح الشمسية على المقاييس الزمنية الجيولوجية وكيف تختلف التجوية الفضائية عبر النظام الشمسي".




إقراء إيضاً : إكتشاف كهف على سطح القمر قد يكون موطناً للبشر !... متابعة القراءة