وجد العلماء في عمليات محاكاة جديدة أن تأثيرًا ضخمًا ربما يكون قد شكّل القمر بشكل أسرع

استخدم علماء من معهد علم الكونيات الحاسوبي بجامعة دورهام عمليات المحاكاة الحاسوبية العملاقة الأكثر تفصيلاً حتى الآن للكشف عن تفسير بديل لأصل القمر، حيث أدى تأثير عملاق إلى وضع جسم يشبه القمر في مدار حول الأرض.

استخدم علماء من معهد علم الكونيات الحاسوبي بجامعة دورهام عمليات المحاكاة الحاسوبية العملاقة الأكثر تفصيلاً حتى الآن للكشف عن تفسير بديل لأصل القمر، حيث أدى تأثير عملاق إلى وضع جسم يشبه القمر في مدار حول الأرض.

 وقام الباحثون بمحاكاة مئات من التأثيرات المختلفة، وتغيير زاوية وسرعة الاصطدام بالإضافة إلى كتل ودورات الجسمين المتصادمين في بحثهم عن سيناريوهات يمكن أن تفسر نظام الأرض والقمر الحالي. يتم إجراء هذه الحسابات باستخدام برنامج المحاكاة مفتوح المصدر SWIFT، والذي يعمل على خدمة COSMA ذات الذاكرة العالية في جامعة دورهام.

 وكشفت القوة الحسابية الإضافية أن عمليات المحاكاة ذات الدقة المنخفضة يمكن أن تفوت جوانب مهمة من الاصطدامات واسعة النطاق، مما يسمح للباحثين باكتشاف ميزات لا يمكن الوصول إليها في الدراسات السابقة. فقط التصوير عالي الدقة هو الذي خلق القمر الصناعي الشبيه بالقمر، وأظهرت التفاصيل الإضافية كيف كانت طبقاته الخارجية غنية بالمواد المشتقة من الأرض.

 وإذا كان جزء كبير من القمر قد تشكل مباشرة بعد الاصطدام العملاق، فقد يعني ذلك أيضًا أن جزءًا أصغر قد انصهر أثناء التكوين مقارنة بالنظريات المعتادة التي بموجبها تطور القمر في قرص حطام حول الأرض. اعتمادًا على تفاصيل التصلب اللاحق، تتنبأ هذه النظريات بهياكل داخلية مختلفة للقمر.

 وقال فنسنت إيك، المؤلف المشارك للدراسة: "مسار التكوين هذا يمكن أن يفسر التشابه في التركيب النظائري بين صخور القمر التي أعادها رواد فضاء أبولو وعباءة الأرض. وقد تكون هناك أيضًا نتائج ملحوظة في سمك القشرة القمرية، مما سيسمح لنا بتحديد نوع الاصطدام الذي حدث بشكل أكثر دقة".

بالإضافة إلى ذلك، اكتشفوا أنه حتى عندما يمر قمر صناعي بالقرب من الأرض بحيث من المتوقع أن يتمزق بفعل "قوى المد والجزر" الناتجة عن جاذبية الأرض، فإن القمر الصناعي لا يمكنه البقاء على قيد الحياة فحسب، بل يمكن أيضًا دفعه إلى مدار أوسع، حيث سيكون في مأمن من الدمار في المستقبل.

وقال جاكوب كاجريس، الباحث الرئيسي في الدراسة: "هذا يفتح عالما جديدا تماما من الأماكن المحتملة التي بدأ فيها القمر في التطور. لقد دخلنا في هذا المشروع دون أن نعرف بالضبط ما هي نتائج عمليات المحاكاة عالية الدقة هذه. لذلك، بالإضافة إلى التنوير الكبير بأن القرارات المعتادة يمكن أن تعطي إجابات خاطئة، كان من المثير بشكل خاص أن النتائج الجديدة يمكن أن تشمل قمرًا صناعيًا مغريًا يشبه القمر في مداره."

 ويُعتقد أن القمر قد تشكل بعد اصطدام وقع قبل 4.5 مليار سنة بين الأرض الفتية وجسم بحجم المريخ يسمى ثيا. في معظم النظريات، تشكل القمر من خلال التراكم التدريجي للشظايا الناتجة عن هذا الاصطدام. لكن قياسات الصخور القمرية - التي أظهرت أن تركيبها مشابه لتركيبة عباءة الأرض، في حين أن الارتطام يخلق شظايا تأتي بشكل رئيسي من ثيا - تلقي بظلال من الشك على ذلك.

يفتح هذا السيناريو الخاص بالقمر الصناعي الفوري احتمالات جديدة حول المدار الأولي للقمر بالإضافة إلى تكوينه وبنيته الداخلية المتوقعة. وستكشف المهمات القمرية العديدة القادمة عن أدلة جديدة حول نوع الاصطدام العملاق الذي أدى إلى وصول القمر، ومنه سنتعرف على تاريخ الأرض نفسها.

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• بحث إسرائيلي: القمر تشكل نتيجة عدة اصطدامات مع الأجرام السماوية وليس نتيجة تصادم واحد
• أثبت التصوير: أن القمر تشكل من مادة انفجرت من الأرض عندما اصطدم بها جسم كبير
• لقد تشكل القمر في أقل من 20 مليون سنة
• ستنتج طائرة هيليوس الإسرائيلية الأكسجين والمعادن على القمر في تجربة مشتركة مع اليابان