كوكب مدفون في أعماق الأرض يكشف أسرار القمر

كشفت دراسة حديثة، شملت خام المعادن في أعماق القمر، عن أدلة جديدة لتشكّل القمر نتيجة اصطدام كوكب قديم بالأرض منذ فترة طويلة.

وشهد هذا الاصطدام الكوكبي، الذي يُعتقد أنه حدث قبل حوالي 4.5 مليار سنة، تحطّم كوكب بحجم المريخ اسمه “ثيا” إلى شظايا من الحمم البركانية الساخنة عند اصطدامه بكوكبنا.

وقال العلماء إن بعض بقايا كوكب “ثيا” تبدو مدفونة على شكل “نقط” كثيفة وضخمة في أعماق إفريقيا والصفائح التكتونية للمحيط الهادئ، إلا أنه لا توجد أدلة كافية على مكان تواجد بقية حطام “ثيا”.

والآن، وجدت بيانات جديدة من مركبة ناسا الفضائية لاستعادة الجاذبية والمختبر الداخلي (GRAIL)، رواسب كبيرة من خام الحديد والتيتانيوم في أعماق القمر، ما يدل على أن بقايا “ثيا” الأخرى شكّلت قمر الأرض.

ووصف عالم جيوفيزياء الكواكب، أدريان بروكيت، من مركز الفضاء الألماني في برلين، نتائج GRAIL بأنها “ساحرة”.

وركزت الورقة البحثية الجديدة لفريقه، والتي نُشرت في مجلة Nature Geoscience، على “شذوذات الجاذبية” العميقة تحت سطح القمر: جيوب كثيفة وثقيلة من المادة حددتها مستشعرات المركبة الفضائية GRAIL.

وقال بروكيت: “إن تحليل هذه الاختلافات في مجال جاذبية القمر سمح لنا بإلقاء نظرة خاطفة تحت السطح”.

وهناك منطقتان متشابهتان كثيفتان وغير عاديتين في قاعدة عباءة الأرض، المعروفتين بـLLVPs، قدّمت نوعا من المصداقية للنظرية القائلة بأن اصطداما كوكبيا أدى إلى نشوء القمر. وتقع إحداها تحت الصفيحة التكتونية الإفريقية، والأخرى تحت الصفيحة التكتونية للمحيط الهادئ.

وتأكد وجودها عندما وجد الجيولوجيون أن الموجات الزلزالية تباطأت بشكل كبير على عمق 2900 كيلومتر في المنطقتين، والتي تختلف عن أجزاء أخرى من الأرض.

ويعتقد العلماء أن المادة الموجودة في الـ LLVPs أكثر كثافة بنسبة تتراوح بين 2 و3.5% من الوشاح المحيط بالأرض.

يذكر أنه في العام الماضي، توصل باحثو معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا إلى فكرة مفادها أن مادة LLVPs تطورت من كمية صغيرة من مادة “ثيا” التي دخلت الوشاح السفلي للأرض المبكرة.

ولدعم ذلك، طلب الفريق من البروفيسور هونغ بينغ دينغ، في مرصد شنغهاي الفلكي، استكشاف هذه الفكرة باستخدام أساليبه الرائدة.

وبعد إجراء سلسلة من عمليات المحاكاة، اكتشف دينغ أنه بعد الاصطدام الذي أدى إلى تشكيل القمر، فإن كمية كبيرة من مادة “ثيا” (حوالي 2% من كتلة الأرض) دخلت إلى الوشاح السفلي لكوكب الأرض القديم.

قال تشيان يوان، العالم الجيوفيزيائي في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والذي عمل أيضا في هذا المشروع: “من خلال التحليل الدقيق لمجموعة واسعة من عينات الصخور، إلى جانب نماذج التأثير العملاق الأكثر دقة ونماذج تطور الأرض، يمكننا استنتاج التركيب المادي والديناميكيات المدارية للأرض البدائية، “غايا” و”ثيا””.

نشر فريق دينغ ويوان الدراسة في مجلة Nature أواخر العام الماضي.