فوهة بركان تغطي ما يقرب من ربع القمركشف سطح كوكب الأرض عن معلومات جديدة حول كيفية تشكل رفيق الأرض الطبيعي للأقمار الصناعية – والنتائج لها آثار هائلة ، كما يقول الباحثون.
سمح تحليل جديد للمواد التي تم إخراجها من تأثير حوض القطب الجنوبي-أيتكين للعلماء بتحسين الجدول الزمني لتطوير الوشاح القمري والقشرة ، باستخدام الثوريوم المشع للكشف عن ترتيب الأحداث.
“هذه النتائج،” كتب فريق من الباحثين بقيادة عالم جيولوجيا الكواكب دانيال موريارتي من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، “له آثار مهمة على فهم تكوين وتطور القمر”.
على سطح القمر المغطى تمامًا بندوب الصدمة ، يبرز حوض القطب الجنوبي – أيتكين حقًا. يبلغ عرضه 2500 كيلومتر (1550 ميلاً) ويصل عمقه إلى 8.2 كيلومتر (5.1 ميل) ، وهي واحدة من أكبر الحفر المؤثرة في النظام الشمسي.
تم إنتاجه من خلال تأثير عملاق منذ حوالي 4.3 مليار سنة ، عندما كان النظام الشمسي (حاليًا 4.5 مليار سنة) لا يزال طفلاً. في هذا الوقت ، كان القمر لا يزال دافئًا ومرنًا ، وكان من الممكن أن يؤدي التأثير إلى “تناثر” كمية كبيرة من المواد من تحت السطح.
نظرًا لأن الحوض يقع في الجانب البعيد من القمر ، لم يكن من السهل دراسته مثل جانب القمر الذي يواجهنا. أجرى الباحثون الآن محاكاة جديدة لنمط الرش من اصطدام القطب الجنوبي – أيتكين ، واكتشفوا أن مكان سقوط القذيفة يتوافق مع رواسب الثوريوم على سطح القمر.
من الأشياء المميزة في القمر أن الجانب القريب والجانب البعيد مختلفان تمامًا عن بعضهما البعض. والجانب القريب – الذي يواجه الأرض دائمًا – مغطى بالبقع الداكنة. هذه هي ماريا القمرية، سهول واسعة من البازلت الداكن من النشاط البركاني القديم داخل القمر.
على النقيض من ذلك ، فإن الجانب البعيد أكثر شحوبًا ، مع عدد أقل من بقع البازلت ، والكثير من الحفر. القشرة في الجانب البعيد أكثر سمكًا أيضًا ولها تركيبة مختلفة عن الجانب القريب.
يظهر معظم الثوريوم الذي اكتشفناه على الجانب القريب ، لذلك عادة ما يتم تفسير وجوده على أنه مرتبط بهذا الاختلاف بين الجانبين. لكن ارتباطًا بالمقذوفات من تأثير القطب الجنوبي – أيتكين يروي قصة مختلفة.
ترسب الثوريوم على القمر خلال فترة تعرف باسم محيط الصهارة القمرية. في هذا الوقت ، منذ حوالي 4.5 إلى 4.4 مليار سنة ، يُعتقد أن القمر مغطى بصخور منصهرة تم تبريدها وتصلبها تدريجيًا.
خلال هذه العملية ، غرقت المعادن الأكثر كثافة في قاع الطبقة المنصهرة لتشكيل الوشاح ، وتطفو العناصر الأخف إلى الأعلى لتشكيل القشرة. نظرًا لأنه لا يتم دمج الثوريوم بسهولة في الهياكل المعدنية ، فقد يظل في الطبقة المنصهرة المحصورة بين هاتين الطبقتين ، ويغرق فقط باتجاه اللب أثناء أو بعد تبلور القشرة والعباءة.
وفقًا للتحليل الجديد ، عندما ضرب اصطدام القطب الجنوبي-أيتكين ، قام بحفر مجموعة كاملة من الثوريوم من هذه الطبقة ، ورشها عبر سطح القمر على الجانب القريب.
هذا يعني أن التأثير كان سيحدث قبل غرق طبقة الثوريوم. كما يشير إلى أن طبقة الثوريوم يجب أن تكون موزعة عالميًا في ذلك الوقت ، بدلاً من أن تتركز على الجانب القريب من القمر.
أدى تأثير القطب الجنوبي – أيتكين أيضًا إلى صهر الصخور من أعماق أكبر من المقذوفات. من الناحية التركيبية ، يختلف هذا كثيرًا عن المادة التي يتم رشها عبر السطح ، مع القليل جدًا من الثوريوم. في المقابل ، يشير هذا إلى أن الوشاح العلوي كان يحتوي على طبقتين مختلفتين من الناحية التركيبية في وقت الاصطدام والتي تم الكشف عنها بطرق مختلفة.
ومنذ ذلك الحين ، تمت تغطية مادة النثر المتطايرة بأكثر من 4 مليارات سنة من الحفر والتجوية والنشاط البركاني ، لكن الفريق تمكن من تحديد مواقع العديد من رواسب الثوريوم البكر في الحفر الأثرية الأخيرة. ستكون هذه مواقع مهمة يجب زيارتها في البعثات القمرية المستقبلية.
“يعتبر تكوين حوض القطب الجنوبي – أيتكين من بين الأحداث الأقدم والأكثر أهمية في تاريخ القمر. فلم يؤثر فقط على التطور الحراري والكيميائي للغطاء القمري ، ولكنه حافظ على مواد الوشاح غير المتجانسة على سطح القمر في شكل المقذوفات وذوبان التأثير ” كتب الباحثون في ورقتهم.
“مع دخولنا في عصر جديد من استكشاف القمر الدولي والتجاري ، يجب اعتبار مواد الوشاح الموجودة على سطح القمر من بين الأهداف ذات الأولوية القصوى لتقدم علوم الكواكب.”
تم نشر البحث في JGR Planets.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
