دراسة ثورية.. العلماء يؤكدون رسميًا ما يوجد داخل القمر

في كشف ثوري، توصل العلماء إلى تحديد تكوين القلب الداخلي للقمر. وتبين أنه يحمل خصائص مشابهة للحديد. إذ كشف تقرير أن القمر يحتوي على قلب ثقيل وصلب، يشبه في كثافته الحديد. ومن المتوقع أن تساعد هذه الاكتشافات الهامة في إنهاء التكهنات المستمرة بشأن ما إذا كان قلب القمر الداخلي سائلاً أم صلباً. فحل هذا اللغز لن يعمق فهمنا لتطور القمر فحسب، ولكنه سيسلط الضوء أيضًا على تاريخ النظام الشمسي بصفة عامة.

تمت الدراسة بقيادة الفلكي آرثر بريود من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي. وتقترح نتائج الفريق أسئلة حول تطور المجال المغناطيسي للقمر، مؤكدين على وجود القلب الداخلي. كما تدعم الدراسة نظرية انقلاب الغطاء الخارجي على مستوى عالمي، والتي تقدم رؤى حاسمة حول الجدول الزمني لقصف القمر في البليون الأول من تاريخ النظام الشمسي.

الحصول على بيانات حول تكوين الأجسام في النظام الشمسي يتم بشكل فعال من خلال البيانات الزلزالية. إذ يمكن أن تكشف الأمواج الصوتية الناتجة عن الزلازل كثيراً عن تكوين جسم سماوي عند دراسة حركتها وانعكاساتها داخل الجسم السماوي.

من المثير للاهتمام أننا نملك بيانات زلزالية للقمر جُمعت خلال مهمة أبولو، ولكن دقتها لم تكن كافية لتحديد حالة القلب الداخلي. نحن نعلم أن هناك قلبًا خارجيًا سائلاً، ولكن ما يحتوي عليه لا يزال محل نقاش. فكلا نموذجي القلب الداخلي الصلب والقلب الكلي السائل يتناسبان جيدًا مع بيانات أبولو.

لمعرفة ذلك بشكل نهائي، جمع بريود وزملاؤه بيانات من مهام فضائية وتجارب قياس الليزر القمري لإعداد ملف لمختلف الخصائص القمرية. وتضمن تحليلهم الشامل عدة خصائص قمرية، بما في ذلك تشوهها بسبب التفاعلات الجاذبية مع الأرض، وتغير مسافتها من الأرض، وكثافتها العامة. بعد ذلك، قاموا بإجراء نمذجة باستخدام أنواع مختلفة من القلوب لمعرفة أي نوع يتطابق بشكل أدق مع البيانات الملاحظة.

كما أجروا العديد من الاكتشافات المثيرة. ففي البداية، أظهرت النماذج التي تشبه بشكل وثيق ما نعرفه عن القمر نشاطًا عميقًا داخل الغطاء الخارجي للقمر. ويعني ذلك أن المواد الأكثر كثافة داخل القمر تسقط نحو المركز، والمواد الأقل كثافة تصعد إلى الأعلى. وقد طُرح هذا النشاط منذ فترة طويلة كوسيلة لشرح وجود عناصر معينة في المناطق البركانية للقمر. لذا يضيف بحث الفريق نقطة أخرى في صالح هذه النظرية.

اكتشفوا أيضًا أن القلب القمري مشابه جدًا لقلب الأرض - مع طبقة خارجية سائلة وقلب داخلي صلب. فوفقًا لنماذجهم، يبلغ نصف قطر القلب الخارجي حوالي 362 كيلومترًا، بينما يبلغ نصف قطر القلب الداخلي حوالي 258 كيلومترًا. وهذا يمثل حوالي 15% من نصف قطر القمر بأكمله. ووجد الفريق أيضًا أن القلب الداخلي لديه كثافة تقدر بحوالي 7,822 كيلوغرام لكل متر مكعب. وهذا قريب جدًا من كثافة الحديد.

من الجدير بالذكر أن فريقًا بقيادة عالم الكواكب في ناسا ريني ويبر توصل إلى نتيجة مماثلة في عام 2011 باستخدام تقنيات سيزمولوجية حديثة لدراسة القلب القمري. فقد وجدوا أدلة على وجود قلب داخلي صلب بنصف قطر حوالي 240 كيلومترًا، وكثافة حوالي 8,000 كيلوغرام لكل متر مكعب.

نحن نعلم أن القمر كان يملك في الماضي مجالًا مغناطيسيًا قويًا بعد تكوينه، والذي بدأ في الانخفاض منذ حوالي 3.2 مليار سنة. إذ يتم إنتاج مثل هذا المجال المغناطيسي بواسطة الحركة والحمل داخل القلب، لذلك معرفة ما يتكون منه القلب القمري يعد أمرًا ذا صلة بشكل عميق في فهم كيف ولماذا اختفى المجال المغناطيسي. ومع الأمال البشرية المتجددة في العودة إلى القمر في الوقت القريب، قد لا نضطر للانتظار طويلاً للحصول على تأكيد لهذه النتائج.