قد يكون قمر الأرض أصغر مما كنا نظن

اعتقد العلماء أن الأرض والقمر كانا في نفس العمر تقريبًا ، أي حوالي 4.57 مليار عام. لكن تحليلًا جديدًا لعينات الصخور القمرية يوحي بأن قمر الأرض أصغر بـ 200 مليون عام من التقدير السابق. قد يؤدي هذا الاكتشاف إلى تغييرات في فهمنا لكيفية ومتى تشكل القمر والأرض. أعلن العلماء نتائجهم على الإنترنت في 17 أغسطس 2011 في مجلة Nature .

قاد لارس بورغ ، الجيولوجي الكوكبي في مختبر لورنس ليفرمور الوطني ، المجموعة التي حللت عينات من الصخور القمرية - جزء من المكافأة الغنية التي أعادها رواد فضاء أبولو من القمر منذ عقود.

عينة من القمر 60025. جمعها رواد فضاء أبولو 16 في عام 1972 بينما كانوا في مهمة قمرية خامسة وأول من قاموا بتجربة المرتفعات القمرية.

انقر هنا لتوسيع الصورة أعلاه

كل ما تريد معرفته عن العينة 60025.

يعتمد عمر القمر على أقدم الأعمار المحددة لصخور القمر. على وجه التحديد ، نظر هؤلاء العلماء في العينة القمرية 60025 ، وهي نوع من الصخور القمرية تسمى ferroan anorthosite ، أو FAN. جمعها رواد الفضاء أبولو 16 في عام 1972 على بعد حوالي 15 متر جنوب غرب الوحدة القمرية على سطح القمر.

الآن يلقي عقلك أبعد بكثير في الوقت المناسب. وفقًا للنظريات الحالية ، يُعتقد أن القمر قد تشكل عندما اصطدم جسم كبير بحجم كوكب المريخ بالأرض الفتية قبل حوالي 4.5 مليار عام. تأثير حجم المريخ على الأرض أطلق الصهارة في الفضاء. الصهارة المنصهرة هي صخرة أسفل قشرة الأرض التي تصنع منها الحمم البركانية. تم تبريد الصهارة في النهاية ، مكونًا القمر ، وفقًا لهذه النظرية الشائعة.

الصورة الائتمان: ناسا

بسبب هذه النظرية ، يتحدث علماء اليوم عن محيط صهارة ربما كان موجودًا على سطح القمر بعد وقت قصير من تكوينه ، قبل مليارات السنين. يُعتقد أن FAN مكون من صهارة من هذه البحار القديمة المنصهرة على القمر ، مما يجعلها أقدم مواد تركيب القمر الصناعي الوحيد.

نظر الفريق في مستويات نظائر الرصاص والنيوديميوم في عينات من القمر من مركز جونسون للفضاء ، باستخدام تقنيات جديدة لتحسين الدراسات السابقة المماثلة. ووجد الباحثون أن عينة القمر 60025 يبلغ عمرها 4.36 مليار عام ، أي أقل بحوالي 200 مليون سنة من التقديرات السابقة. يصطف هذا العصر مع أقدم عينات الصخور المعروفة على الأرض - الموجودة في أستراليا.

تعتبر عينات FAN صعبة الاستخدام ، وقد واجه العلماء صعوبة في مواعدتها. خضعت صخور القمر هذه للتدفئة من التأثيرات على مدى مليارات السنين ، وتحتوي على كميات منخفضة نسبيًا من النظائر المستخدمة في المواعدة الإشعاعية).

قبل هذه الدراسة ، يمكن للفرق التي تحلل عينات FAN تحديد العمر من "ساعة" نظيرية واحدة فقط داخل عينة ، مما يجعل من الصعب استخلاص النتائج ، وفقًا لبورج. هذه المرة - بعد عملية تنظيف دقيقة - حصل فريق Borg على أعمار من ثلاث "ساعات" نظيرية في وقت واحد ضمن العينة القمرية 60025. اصطف الثلاثة جميعًا بشكل جيد ، مما يشير إلى أن العمر الذي حدده الفريق للعينة كان دقيقًا.

قال بورغ لـ EarthSky:

كان يُعتقد أن العينة التي يرجع تاريخها إلى عام 60025 تمثل أقدم صخرة قشرة قمرية لأنها تشكلت نتيجة التعويم في محيط أولي من الصهارة. سن مبكرة من 4.36 مليار سنة لعام 60025 تشير إلى احتمالين. إما أن المحيطات الصهريجية تجمدت في 4.36 مليار سنة - وهو عدد أصغر بكثير من 4.50 مليار سنة يشعر معظم علماء القمر بالارتياح. أو 60025 - وبالاستدلال على المعجبين الآخرين - ليست منتجات التعويم للمحيطات الصهارة. إذا لم يتم اشتقاق FANs من محيط الصهارة ، فإن إحدى الملاحظات الرئيسية التي أدت إلى فرضية محيط الصهارة غير صالحة.

يبدو القمر أبديًا ، لكن مثل الأرض ، له تاريخ يحاول العلماء فهمه. صورة اكتمال القمر من إيستبورن ، شرق ساسكس ، بريطانيا العظمى. عبر الجغرافيا

بمعنى آخر ، وفقًا للنظرية الرائدة ، وُلدت FANs طافية على سطح سائل من الصهارة الأرضية التي تم سحبها من الأرض لتكوين القمر. إذا كان فريق بورغ محقًا ، فإما أن تكون بحيرات الصهارة البدائية للقمر أصغر كثيرًا مما تسمح به النظرية الحالية ، أو طورت شبكات FAN طريقة أخرى - ضربة لنظرية محيطات الصهارة في القمر ككل. وبالتالي ، يمكن أن تعني الدراسة أشياء كبيرة للعلماء القمر.

قال ريتشارد كارلسون في قسم المغناطيسية الأرضية في معهد كارنيجي ، وهو عضو آخر في فريق الدراسة ، في بيان صحفي صدر في 17 أغسطس 2011:

يعني العمر الصغير للغاية لهذه العينة القمرية أن القمر تجمد في وقت متأخر أكثر من التقديرات السابقة ، أو أننا بحاجة إلى تغيير فهمنا الكامل للتاريخ الجيوكيميائي للقمر.

خلاصة القول: كان يُعتقد أن قمر الأرض يبلغ 4.57 مليار عام ، ولكن التحليل التفصيلي لعينة الصخور القمرية 60025 يشير إلى أنه قد يكون أصغر من 200 مليون عام. قاد لارس بورغ من مختبر لورنس ليفرمور الوطني فريق البحث الذي ضم ريتشارد كارلسون من معهد كارنيجي.