تکنولوژی

شواهد جدید نشان می دهد که ماه زمانی بخشی از زمین بوده است



دقیقاً 4.5 میلیارد سال پیش، نسخه اولیه زمین از گدازه مذاب پوشیده شده بود. زمین که هویت جدید خود را پیدا کرد، با جسم کوچکتری به اندازه مریخ به نام Theia برخورد کرد. تیا در اثر این برخورد تکه تکه شد. از سوی دیگر، یک توده عظیم زمینی به فضا پرتاب شد، جاذبه گرانشی جرم جدا شده آن را در مدار زمین به دام انداخت. به طور شگفت انگیزی، در یک دوره زمانی نسبتاً کوتاه کمتر از 100 سال، برخی از توده های ماده با هم متحد شدند و ماه را تشکیل دادند. این فرضیه یکی از فرضیه های رایج در مورد منشاء شکل گیری ماه است. اما شواهد جدید نشان می دهد که ماه از زباله های حاصل از برخورد کیهانی بین زمین و تیا میلیاردها سال پیش به وجود آمده است. کشف گازهای خاص در داخل ماه این ایده را تقویت می کند و همچنین جزئیات بیشتری در مورد چگونگی این اتفاق ارائه می دهد. پاتریشیا ویل در حین اتمام دکترای خود در موسسه فناوری فدرال سوئیس در زوریخ (ETH)، شش شهاب سنگ کشف شده توسط ناسا در اوایل سال 1990 را مطالعه کرد. در سال 2000 پس از میلاد از قطب جنوب حذف شد. در این سنگ‌ها، او و همکارانش آثاری از هلیوم و نئون را پیدا کردند که در کره‌های شیشه‌ای ریز به دام افتاده‌اند که در اثر افزایش ماگما در فوران‌های آتشفشانی روی سطح ماه ایجاد شده‌اند. گازهای هلیوم و نئون به ندرت واکنش نشان می دهند و بنابراین به عنوان گازهای نجیب شناخته می شوند. منبع اصلی این گازها زمین است و احتمالا ماه نیز آنها را از زمین به ارث برده است. این تحقیق در ژورنال Science Advances منتشر شده است.مطالعات قبلی به فرضیه تاثیر عظیم اشاره می کند. سنگ های ماه بسیار شبیه به سنگ های زمین هستند و این شباهت گواه منشا مشترکی است. با این حال، این سنگ ها تفاوت های اساسی با یکدیگر دارند. به عنوان مثال، سنگ های ماه حاوی نوع سبک تری از کلر هستند که به یک رویداد اولیه مهم در تاریخ هر دو جهان اشاره می کند که باعث جدا شدن برخی از مواد شد. اکثر دانشمندان بر این باورند که رویداد مذکور یک برخورد عظیم بوده است. Soju Mukhopadhyay، ژئوشیمیدان دانشگاه کالیفرنیا که در این تحقیق شرکت نداشت، می‌گوید: همه ما با فرضیه تاثیر عظیم موافق هستیم. این فرضیه هنوز بهترین گزینه روی میز است.پس از برخورد، دیسکی از مواد جابجا شده در اثر برخورد احتمالاً دوناتی از سنگ تبخیر شده به نام سینستیوم در دمای هزاران درجه سانتیگراد در اطراف زمین تشکیل داده است. مقدار نئون و هلیوم موجود در نمونه‌های قمری این فرضیه را تایید می‌کند که ماه در این سینستیا شکل گرفته است. زیرا فراوانی نسبی این گازها نشان می دهد که از گوشته زمین برخاسته و بر اثر برخورد به فضا پرتاب شده اند. اگر این گازها توسط باد خورشیدی به ماه منتقل می‌شدند، در شهاب‌سنگ‌ها انتظار کمتری از آنها وجود داشت. با این حال، به گفته ری برگس، ژئوشیمی‌دان دانشگاه منچستر: «غلظت‌ها بسیار کم است و تشخیص آن دشوار است.» ویل و همکارانش کشف فوق را با استفاده از یک طیف‌سنج جرمی پیشرفته در آزمایشگاه گاز نجیب زوریخ ETH انجام دادند. این ابزار محتوای یک ماده شیمیایی را با اندازه گیری وزن مولکول های مستقل نشان می دهد. ساز ذکر شده در ETH زوریخ بیشترین حساسیت را برای مطالعه هلیوم و نئون دارد. این دستگاه به محققان اجازه می دهد تا ترکیب کره های شیشه ای در شهاب سنگ ها را مطالعه کنند. این کره‌ها با استفاده از موچین‌های کوچک زیر میکروسکوپ جدا می‌شوند و آثار کوچکی از هلیوم و نئون به دام افتاده را آشکار می‌کنند. اندازه هر یک از کره های شیشه ای به یک میلیونیم متر می رسد و بسیار کوچک هستند، در مرحله بعدی به این سوال پاسخ داده شد که چگونه گازهای نجیب به زمین رسیده اند؟ دو احتمال اصلی وجود دارد: این گازها احتمالاً توسط دنباله‌دارها و سیارک‌ها به زمین اولیه آورده شده‌اند، یا زمین آنها را از سحابی گاز و غبار اطراف خورشید جوان به جو خود کشیده است. برای پاسخ به این سوال، دانشمندان می خواهند به دنبال گازهای نجیب جدیدی مانند کریپتون و زنون در شهاب سنگ های قمری باشند. به گفته برگس، «ما به دنبال کریپتون و زنون در سایر شهاب‌سنگ‌هایی هستیم که به زمین برخورد کرده‌اند.» این قطعات سیارکی احتمالاً حاوی عناصر تشکیل‌دهنده حیات از سیاراتی مانند زمین هستند. اگر بتوانیم این گازها را در شهاب سنگ های قمری پیدا کنیم با مقایسه ترکیب آن ها به شباهت آنها پی خواهیم برد.دلیل اینکه به جای سنگ های زمین، سنگ های ماه را مطالعه می کنیم این است که این سنگ ها سابقه بهتری از تاریخ اولیه منظومه شمسی دارند. اگر کریپتون و زنون موجود در شهاب‌سنگ‌های قمری شبیه به شهاب‌سنگ‌های دیگر باشند، این نظریه را تقویت می‌کند که گازهای نجیب زمین از سیارک‌ها و دنباله‌دارها آمده‌اند. در غیر این صورت، ایده سحابی تایید می شود. از سوی دیگر، اگر کریپتون یا زنون شناسایی نشود، معمای جدید دیگری مطرح خواهد شد. مقالات مرتبط: هانار بوسمن از ETH زوریخ و یکی از نویسندگان این مطالعه از کشف ردپای کریپتون و زنون در نمونه‌های شهاب‌سنگ قمری خبر می‌دهند، اما این گروه هنوز نتایج را تایید نکرده است.نتایج به دست آمده قابل اعتماد نیستند. به گفته بوسمن: «ما هنوز نمی توانیم با قطعیت نظر بدهیم. ما باید به دقت بالاتری برسیم.” تشخیص گازهای نجیب در ماه می تواند اطلاعات زیادی را در مورد محتوای آب آن فاش کند. اگر هیدروژن و نئون از روند خشونت آمیز شکل گیری ماه جان سالم به در ببرند، ممکن است آب در داخل ماه نیز وجود داشته باشد. همانطور که شواهدی مبنی بر وجود آب یخ زده در قطب های ماه پیدا شده است. چنین آبی منبع ارزشمندی برای ماموریت های بعدی ماه است. برگس گفت: “اگر ماه مرطوب تر از آنچه ما فکر می کنیم باشد، شانس بیشتری برای یافتن منابع ارزشمند وجود خواهد داشت.” ویل می گوید: ما می توانیم مدل های جدیدی برای فرآیند تشکیل سیاره در منظومه شمسی و فراتر از آن ایجاد کنیم؛ اما این فرآیند تنها یک تکه از این پازل است. شکل گیری حیات در زمین و سیارات دیگر.”

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.