وفي مقال نشر أمس، يزعم باحثون من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز أن محتويات القمر الثاني قد تم سحقها وتكثيف جانب القمر الذي تم وضعه باعتباره الجانب الأبعد عنا
نانسي أتكينسون
هذا هو المشهد الذي يأمله عشاق الخيال العلمي، وهو وجود قمرين في سماء الليل فوق الأرض. لكن هذا المنظر شوهد آخر مرة منذ 4 مليارات سنة. ويشير نموذج جديد إلى أن المستويات العالية في الجانب البعيد من القمر تشكلت نتيجة الاصطدام مع قمر مرافق أصغر يطلق عليه الباحثون في جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز اسم "الاصطدام الكبير".
إن سبب الاختلاف الكبير بين الجانب القريب والبعيد من القمر هو اللغز الذي ظل يطارد علماء الكواكب لسنوات. الجانب القريب منخفض ومسطح نسبياً بينما تضاريس الجانب البعيد مرتفعة وجبلية، والقشرة هناك أكثر سمكاً. من حيث المبدأ، لدينا في الواقع قمر يميل في الغالب إلى جانب واحد.
وفي دراسة نشرت في عدد 4 أغسطس من مجلة نيتشر، تم وصف نموذج الاصطدام الكبير لنشأة القمر، حيث اصطدم جسم بحجم المريخ بالأرض في بداية تاريخ النظام الشمسي وقذفه البقايا التي اجتمعت لتشكل القمر.
ويظهر نموذج حاسوبي جديد أن قمرا ثانيا يبلغ قطره 1,200 كيلومتر تشكل حول الأرض في نفس الاصطدام. وفي وقت لاحق، سقط الجسم الأصغر داخل القمر الكبير وغطى أحد جانبيه بطبقة أخرى من القشرة الصلبة يبلغ سمكها عشرات الكيلومترات.
"نموذجنا يعمل بشكل جيد ويتوافق مع نموذج الاصطدام الهائل الذي شكل القمر والذي يتنبأ بوجود شظايا ضخمة أخرى ستحيط بالأرض بالإضافة إلى القمر نفسه" يقول إريك أسبود، أستاذ علوم الأرض والكواكب في الجامعة. جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز. "إن النموذج متوافق مع المعرفة التي لدينا حول الاستقرار الديناميكي لمثل هذا النظام، وتوقيت تبريد القمر وعمر الصخور القمرية."
يقول إسبود، الذي أجرى الدراسة مع طالب الدكتوراه مارتن جوسي: "لقد اقترحت نماذج حاسوبية أخرى وجود نجم مرافق". واستخدم الاثنان عمليات المحاكاة الحاسوبية لدراسة ديناميكيات الاصطدام بين القمر والأجسام الأصغر حجما، التي تبلغ كتلتها واحدا على ثلاثين من كتلة القمر الرئيسي، وتابعا تطور وتوزيع المادة القمرية بعد الاصطدام. كان الاصطدام بين الجسمين بطيئًا نسبيًا - بسرعة حوالي 8,000 كيلومتر في الساعة، وهي بطيئة بدرجة كافية بحيث لا تذوب الصخور ولا تتشكل حفرة نتيجة الاصطدام. وبدلاً من ذلك، ستنتشر الصخور والقشرة الناتجة عن القمر الأصغر على مساحة كبيرة.
وبطبيعة الحال، سيحاول واضعو النماذج تفسير كل شيء من خلال الاصطدامات. وأوضح إسبود: "في هذه الحالة، مطلوب اصطدام غريب للغاية: اصطدام بطيء، لا يخلق حفرة ولكنه يسحق المواد من جانب واحد". "إنه شيء جديد يجب التفكير فيه."
افترض إسبود وجوتشي أن القمر المرافق تم التقاطه في البداية بواسطة إحدى نقاط لاغرانج - نقاط طروادة - وشارك في مداره مع القمر. ثم عندما ابتعد مدار القمر عن الأرض، أصبح المدار الذي كان فيه القمر الثانوي غير مستقر. يوضح جوسي: "من الممكن أن يكون الاصطدام في أي مكان على سطح القمر". "يميل الجسم النهائي إلى أحد الجانبين ويعيد وضعه بحيث يستقر على الجانب البعيد عن الأرض."
ويشرح النموذج أيضًا الاختلاف في تكوين القشرة القمرية، والتي تكون على الجانب الأقرب من الأرض غنية بالبوتاسيوم والفوسفور. وتم العثور على هذه العناصر، بالإضافة إلى اليورانيوم والثوريوم، وفقا للفرضية، بتركيزات عالية في محيط الصهارة الذي بقي على شكل صخور جليدية تصلبت تحت القشرة السميكة على القمر. وفي عمليات المحاكاة، حطم الاصطدام الطبقة الغنية بهذه المواد في النصف المقابل من الكرة الأرضية، مما مهد الطريق للجيولوجيا التي نراها اليوم على الجانب القريب من القمر.
وفي حين أن النموذج يشرح أشياء كثيرة، إلا أنه لا يزال غير مقبول من قبل جميع علماء الكواكب كتفسير للتاريخ الكامل للقمر. ويقول العلماء إن أفضل طريقة لاكتشاف تاريخ القمر هي جمع المزيد من البيانات من المركبات الفضائية التي تدور حول القمر وحتى إطلاق مهمات مأهولة أو غيرها لجمع التربة من القمر ودراسة هذه الصخور.
