اشترك في النشرة الإخبارية العلمية لشبكة CNN The Miracle Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.
كشف الغبار القمري الذي جمعه رواد فضاء أبولو 17 في السبعينيات أن القمر أكبر بـ 40 مليون سنة مما كان يعتقد في السابق.
بعد الهبوط على سطح القمر في 11 ديسمبر 1972، قام رائدا الفضاء في ناسا يوجين سيرنان وهاريسون شميت بجمع الصخور والغبار من سطح القمر. وكشف التحليل الجديد لتلك العينة عن بلورات الزركون وأرجعها إلى 4.46 مليار سنة. وتشير التقديرات السابقة إلى أن عمر القمر، الذي تشكل نتيجة اصطدام سماوي ضخم، يبلغ 4.425 مليار سنة.
ونشرت النتائج يوم الاثنين في المجلة رسائل المنظورات الجيوكيميائية.
“هذه البلورات هي أقدم المواد الصلبة المعروفة التي تشكلت بعد الاصطدام العملاق. وقال كبير مؤلفي الدراسة فيليب هيك، أمين قسم النيازك والدراسات القطبية في المتحف الميداني للتاريخ الطبيعي في شيكاغو، فيليب هيك، كبير الباحثين في الدراسة: “نظرًا لأننا نعرف عمر هذه البلورات، فهي بمثابة مرساة للتسلسل الزمني القمري”. إفادة.
كانت الأيام الأولى لنظامنا الشمسي -عندما كانت الأرض لا تزال تتشكل وتنمو- فوضوية، وكانت الأجسام الصخرية تصطدم بشكل متكرر في الفضاء. خلال تلك الفترة قبل أكثر من 4 مليارات سنة، اصطدم جسم بحجم المريخ بالأرض، مما أدى إلى تساقط قطعة كبيرة من الصخور التي أصبحت القمر، وفقا للباحثين. لكن العلماء ناضلوا من أجل تحديد تاريخ هذا الحدث الرئيسي بدقة.
أدت الطاقة الناتجة عن اصطدام جسم بحجم المريخ بالأرض إلى إذابة الصخور التي ستشكل في النهاية سطح القمر.
“عندما كان السطح منصهرًا جدًا، لم تتمكن بلورات الزركون من التشكل والبقاء على قيد الحياة. وقال هيك، وهو أيضًا مدير أول لمركز أبحاث Negaunee التكاملي بالمتحف وأستاذ في قسم العلوم الجيوفيزيائية بجامعة شيكاغو: “يجب أن تكون جميع البلورات الموجودة على سطح القمر قد تشكلت بعد تبريد محيط الصهارة القمري”.
“وإلا فإنها سوف تذوب وتمحى بصماتها الكيميائية.”
التحليل الذري عالي التقنية
اقترح البحث السابق الذي أجراه المؤلف المشارك في الدراسة بيدونغ تشانغ، وهو باحث مساعد في قسم علوم الأرض والكواكب والفضاء في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، أن تأريخ البلورات في الغبار القمري يمكن أن يكشف عن العمر الفعلي للقمر أيضًا.
اقترب تشانغ وزميلته المؤلفة المشاركة أودري بوفييه، أستاذة علم الكواكب التجريبي في جامعة بايرويت في ألمانيا، من هيك ومؤلفة الدراسة الرئيسية جينيكا جرير، باحثة مشاركة في علوم الأرض بجامعة غلاسكو، للنظر في البلورات الموجودة في الكوكب. بمقياس النانو باستخدام تقنية متقدمة لتحديد تركيبها الكيميائي وتحديد عمر القمر.
يمثل البحث أول استخدام للطريقة التحليلية للتأريخ البلوري عن طريق التصوير المقطعي بالمسبار الذري، وتم إجراؤه باستخدام أدوات في جامعة نورث وسترن في إيفانستون، إلينوي، وفقًا لمؤلفي الدراسة.
وقال جرير، الذي كان مرشحًا للدكتوراه في المتحف الميداني: “في التصوير المقطعي بالمسبار الذري، نبدأ بشحذ قطعة من عينة القمر إلى طرف حاد للغاية، باستخدام مجهر شعاعي أيوني مركّز، مثل مبراة قلم رصاص أنيقة جدًا تقريبًا”. جامعة شيكاغو عندما كانت تعمل على الدراسة. “ثم نستخدم أشعة الليزر فوق البنفسجية لتبخير الذرات من سطح تلك القمة. تنتقل الذرات عبر مطياف الكتلة، وسرعة حركتها تخبرنا بمدى ثقلها، والذي بدوره يخبرنا مما تتكون”.
وأظهر التحليل عدد ذرات اليورانيوم داخل بلورة الزركون التي خضعت للتحلل الإشعاعي. يمكن للعناصر أن تتحول إذا كانت ذراتها تحتوي على تكوين غير مستقر من البروتونات والنيوترونات، مما يتسبب في اضمحلال بعضها، على سبيل المثال، كيفية اضمحلال اليورانيوم ليصبح رصاصًا. ومن خلال تتبع المدة التي تستغرقها هذه العملية، يمكن للعلماء تحديد عمر شيء ما من خلال مقارنة نسبة اليورانيوم إلى ذرات الرصاص.
وقال هيك: “إن التأريخ الرادومتري يشبه إلى حد ما الساعة الرملية”. “في الساعة الرملية، يتدفق الرمل من بصيلة زجاجية إلى أخرى، ويُشار إلى مرور الوقت من خلال تراكم الرمل في البصيلة السفلية. يعمل التأريخ الإشعاعي بطريقة مماثلة عن طريق حساب عدد الذرات الأصلية وعدد الذرات الوليدة التي تحولت إليها. ويمكن بعد ذلك حساب مرور الوقت لأن معدل التحول معروف.
“أقدم جزء من القمر”
واستخدم فريق البحث نظائر الرصاص في عينة من الغبار القمري لتحديد أن عمر البلورات يبلغ 4.46 مليار سنة، مما يشير إلى أن عمر القمر يجب أن يكون على الأقل بهذا العمر.
وقال جرير: “إنه لأمر مدهش أن يكون لديك دليل على أن الصخرة التي تحملها هي أقدم جزء من القمر اكتشفناه حتى الآن”. “إنها نقطة ارتكاز للعديد من الأسئلة حول الأرض. عندما تعرف عمر شيء ما، يمكنك أن تفهم بشكل أفضل ما حدث له في تاريخه.
