داستان عجیب و خشونت‌آمیز تولد ماه؛ ماه چگونه به وجود آمد؟

راز بقا: در آغاز، حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش، همه چیز درون ابری از گاز باقی مانده از نسل قبلی ستاره ها، به شکل هرج و مرج و آشفتگی بود. فقط مولکول‌های غبار و گاز وجود داشت که در خلأ می‌چرخیدند. یک سری توده‌های ستاره‌ای به هم نزدیکتر شدند، ماده جدید به وجود آمد و بعد اتفاق بزرگی افتاد.

به گزارش راز بقا، این ماده تحت گرانش خود شروع به فروپاشی کرد. خورشید شعله ور شد. یک داستان خلقت می‌گوید بگذار نور باشد. باد‌ها از خورشید تازه متولد شده به بیرون زوزه می‌کشند، بسیار قوی‌تر از ذرات باردار که اکنون از طریق باد خورشیدی جاری می‌شوند، و طوفان‌ها گرد و غبار و گاز باقی مانده را به اطراف می‌راندند. ترکیب در حال گردش در نهایت به توده‌هایی تبدیل شد و دوباره به توده‌های بزرگتر تبدیل شدند و در نهایت سیاره‌ها به وجود آمدند. 

تعداد سیاره‌ها در آن زمان بیش از هشت عدد بود. برخی از سیارات اولیه خورشید احتمالاً به فراموشی سپرده شده اند. فعل و انفعالات گرانشی باعث شد که سیاره‌های کوچک (عموماً رویان‌های سیاره) مانند توپ‌های بیلیارد به یکدیگر برخورد کنند و برخی احتمالاً از منظومه شمسی خارج شده و محکوم به حرکت بدون صدا در میان ستاره‌ها هستند.

نقش ماه در علم این است که داستان ما را به ما بازگو کند

ما هرگز نمی‌دانیم چه تعداد سیاره به این سرنوشت دچار شدند، اما می‌دانیم که یکی از این سیارات اولیه کاملاً محو شده است. یکی از آن‌ها که در قالب همان توده‌های ستاره‌ای مانند عطارد، زهره، زمین و مریخ متولد شده است، دنیایی است که دیگر وجود ندارد. این سیاره احتمالاً به اندازه مریخ بود، تقریباً ۴۵ درصد جرم زمین امروزی. نام این سیاره «ثیا» بود که از نام الهه یونانی مادر سلن، یعنی همان ماه گرفته شده است. ثیا نابود شد؛ و زمین و ماه در بقایای آن خانه خود را ساختند.

تا زمانی که فضانوردان آپولو روی ماه فرود آمدند و آن را با ابزار‌های علمی نقطه‌گذاری کردند و تکه‌هایی از آن را به خانه آوردند، هیچکس از ثیا خبر نداشت. ما هیچ ایده زمینی نداشتیم که ماه چگونه به اینجا رسیده است، فقط یک سری حدس‌های علمی. ماموریت‌های آپولو به طور کامل داستان پیدایش ماه را بازنویسی کردند.

در همان زمان، زمین‌شناسان شروع به بازنویسی داستان شکل‌گیری خود زمین و تاریخ منحصر به فرد زمین‌شناسی کردند و متوجه شدند که ماه نیز چیز‌های زیادی برای گفتن درباره زمین دارد. داستان ماه، تاریخ مشترک سیاره ما است و آپولو همچنان سرنخ‌های جدیدی را ارائه می‌دهد. بازدید از ماه آنقدر مواد جدید و سؤالات غیرمنتظره زیادی ارائه کرد که دانشمندان را مجبور کرد تا به طور کامل دوباره درباره نحوه تولد منظومه شمسی تفکر کنند. همانطور که ماه نور زمین را منعکس می‌کند، نقش اصلی آن در علم مدرن این است که داستان ما را به خودمان بازگو کند.

به گزارش راز بقا؛ داستان فراتر از یک کنجکاوی علمی است. منشأ ماه می‌تواند روشن کند که چگونه همه ما به اینجا رسیدیم، و شاید حتی چرا. آیا دانستن آن فوق العاده نیست؟ چرا ما، چرا اینجا؟ چرا جا‌های دیگر نه؟

سیارات سنگی دیگری نیز وجود دارند، اما هیچ کدام شبیه زمین نیستند. مریخ همچنین یک جهان زمینی است که به آرامی در حال چرخش است و تقریباً به اندازه زمین به دور خودش می‌چرخد، اما آب و جو خود را از دست داد. مریخ ماه ندارد بلکه فقط سیارک‌هایی گرفتار و کم ارزش دارد. زهره یک دنیای سنگی با سرعت چرخش بیشتر و با جوی متراکم است، اما پوشش ابر‌های آن به مرور زمان بیش از حد ضخیم شد و سیاره را تا حد مرگ خفه کرد. اگر زهره تا به حال آب داشت، اکنون از بین رفته است. عطارد، بسیار نزدیک به خورشید است و به نوعی هنوز مقادیر بسیار کمی آب در سایه‌های تاریک عمیق‌ترین چاله‌های خود دارد. اما عطارد یا مرکوری توسط پرتو‌های خورشیدی منفجر می‌شود. نه زهره و نه عطارد ماه ندارند.

چرا ما؟ چه چیزی در مورد ثیا، زمین اصلی، و نابودی متقابل آن‌ها بود که باعث پیدایش این سیاره شد؟ چرا در نهایت به یک ماه عظیم رسیدیم که یک چهارم وزن خود زمین است؟ در آن فاجعه چه اتفاقی افتاد که منجر به ایجاد سیستم جفتی جهان شد، یکی خشک و کاملاً مرده، و دیگری غرق در آب و زندگی؟

اندازه ظاهری ماه در مقایسه با خورشید، و این واقعیت که ما خورشید گرفتگی داریم، بسیاری از انسان‌های باستانی را بر آن داشت که فکر کنند ماه به دلیلی در آسمان در کنار خورشید قرار گرفته است. مردم ناواهو در جنوب غربی آمریکا، مانند بسیاری از فرهنگ ها، معتقدند که هر دو در یک زمان و برای اهداف مشابه ایجاد شده اند: یکی برای روشن کردن روز، یکی برای روشن کردن شب. بسیاری از ادیان در طول قرون و اعصار به همین می‌اندیشیدند. مردم همچنین تصور می‌کنند که ماه به عنوان یک زمان‌سنج به ما داده شده است. افلاطون حتی اظهار داشت که توالی روز‌ها و شب‌ها که توسط خورشید و ماه روشن می‌شود، به ما یاد می‌دهد که چگونه بشماریم و چگونه فکر کنیم.

با گذشت زمان، این تصور که ماه به طور هدفمند و شگفت انگیز ساخته شده، به یک نظریه علمی تبدیل شد. فیلسوفان و دانشمندان استدلال می‌کردند که ماه همراه با زمین ساخته شده و از همان ماده اولیه ایجاد شده که خورشید و سایر سیارات را می‌سازد. ماه می‌بایست در همان زمان و در همان مکان زمین شکل گرفته باشد و به دلیل زمین و جاذبه متقابل بین زمین و ماه در اینجا مانده باشد. دانشمندان نسخه‌ای از این را تا آغاز قرن بیستم پس از میلاد ترویج کردند، تا اینکه که ستاره شناس پیشگامی به نام «جورج هاوارد داروین» توضیح جایگزینی را ارائه کرد.

چرا ما، چرا اینجا؟ چرا جای دیگر نه؟

جورج - پسر چارلز زیست شناس معروف و همسرش اِما - نظریه خود را با تفکر در مورد جزر و مد آغاز کرد. پدرش نوشته بود که کنترل ماه بر جزر و مد ممکن است عامل منشأ حیات بوده باشد. 

به گزارش راز بقا؛ اما جورج به این فکر کرد که آیا جزر و مد ربطی به وجود خود ماه دارد یا خیر. به لطف کار دانشمندان قبلی، او می‌دانست که چرخش زمین از طریق فعل و انفعالات جزر و مدی با ماه کم می‌شود. کاهش سرعت چرخش روزانه زمین به این معنی است که زمیندر حال از دست دادن تکانه زاویه‌ای خود است. تکانه زاویه‌ای همیشه حفظ می‌شود، به این معنی که تنها زمانی این تکانه ایجاد می‌شود یا از بین می‌رود که چیز دیگری درگیر شود. جورج داروین فهمید که بقای تکانه زاویه‌ای به این معنی است که با کاهش سرعت زمین، ماه در حال دور شدن است. اگر ماه همیشه در حال دور شدن از زمین بوده بدین معنی است که در دوره‌های گذشته بسیار نزدیک‌تر به زمین بوده است. 

داروین محاسباتی انجام داد و دریافت که در گذشته‌ای نه چندان دور، زمین و ماه آن عملاً با همدیگر تماس پیدا می‌کردند و روز زمین چهار ساعت طول می‌کشید. در واقع با تماس زمین و ماه، ماه به نحوی پرت می‌شد. در سال ۱۸۹۹، او داستانی از شکل گیری شکافت بین ماه و زمین پیشنهاد کرد: ماه مانند یک یخچال طبیعی و به شکل توده یخ زاییده شد و از زمین جدا شد. او محاسبه کرد که ماه احتمالاً از جایی در اقیانوس آرام جدا شده و به همین دلیل است که این اقیانوس بسیار عمیق است.

این چیزی نیست که اتفاق افتاد، اما جورج داروین به دلیل ارائه طرح کلی ایده‌ای که اکنون درست است، شایسته تقدیر است: ماه به طور جداگانه تشکیل نشده، و همچنین در فرآیند عجیب پیدایش دوقلو‌ها در کنار زمین پخته نشده است (اشاره به نظریه ماه پخته شده مبنی بر اینکه زمین اولیه پس از برخورد با یک سیاره به صورت ابر داغ از بخار و سنگ بوده و ماه از آن به وجود آمده است). ماه از زمین آمده و تاریخ خود را به اشتراک می‌گذارد.

مبنای واقعی داستان جورج داروین از ماموریت‌های آپولو می‌آید. این نظریه در واقع از چند سنگریزه می‌آید که «نیل آرمسترانگ» در اولین لحظاتش روی ماه چنگ زد. این سنگ‌ها از صخره‌های آپولو معروف‌تر است و هنوز هم ماه از خلال این سنگ‌های زیبا و عجیب و غریب که مانند مروارید‌های خالدار سبز به نام تروکتولیت ۷۶۵۳۵ هستند در حال کشف شدن است. 

مریخ ماه ندارد، فقط سیارک‌هایی کم ارزش و اسیر دارد

بسیاری از سنگ‌های ماه، تکه‌های سفید و خاکستری به نام آنورتوزیت هستند، نوعی ماده عجیب و کم چگالی که وقتی کانی‌ها در سنگ مذاب متبلور می‌شوند، تشکیل می‌شوند. آن‌ها جزو اولین نمونه‌هایی هستند که نیل آرمسترانگ جمع آوری کرد، و از آنجایی که بسیار غیرعادی بودند، ماموریت‌های آپولو به ماه برای کسب اطلاعات بیشتر تکرار شد. 

این تکه‌های پر زرق و برق ماه تا حدی به این دلیل که بسیار خالصند خاص هستند. پالایش آنها، به ویژه در مقایسه با سنگ‌های متوسط زمین، زمین شناسان را در دهه ۱۹۷۰ شگفت زده کرد. یک سنگ معمولی روی زمین در یکی از سه شکل وجود دارد: سنگ آذرین، که هنگام سرد شدن سنگ مذاب تشکیل می‌شود. سنگ رسوبی که سنگ‌هایی هستند که توسط آب و باد طی سالیان متمادی رسوب می‌کند و سنگ دگرگونی که شامل دو سنگ قبلی است که در بوته اعصار دگرگون شده اند. همه این سنگ‌ها می‌توانند حاوی مواد معدنی زیادی باشند. اما آنورتوزیت ماه اینطور نیست. تقریباً به طور کامل از ماده معدنی به نام «فلدسپار» ساخته شده است.

«فلدسپار» به قدری در زمین رایج است که به دلیل شکننده بودن و چگالی کم، اغلب در پودر‌های تمیزکننده آشپزخانه استفاده می‌شود. اما در ماه، این ویژگی‌ها آن را خاص می‌کند. سنگ‌های آنورتوزیت سطح ماه را می‌پوشانند، زیرا در آنجا شناور بودند. آن‌ها در دریایی از ماه ذوب شده حرکت کردند دقیقا مانند یک کوه یخ در اقیانوس‌های روی زمین. مواد سنگین‌تر در ماگمای جاری فرورفته و هسته ماه را تشکیل دادند، در حالی که کریستال‌های آنورتوزیت به سمت بالا شناور شدند و پوسته نازکی مانند پوسته روی یک فنجان پودینگ یک بار مصرف را تشکیل می‌دهند. با سرد شدن ماه تازه پخته شده، صخره‌ها در جای خود قفل شدند تا بعداً با برخورد سیارک‌ها آزاد شوند. 

برای اینکه این ماده از بقیه مواد ماه جدا شود، برای اینکه آنورتوزیت یک پوسته خالص و سفید و ماه‌مانند بسازد، به یک اقیانوس برای شناور شدن در آن نیاز داشت. اقیانوسی سنگی به اندازه ماه. اقیانوس ماگما که سراسر ماه را در بر می‌گیرد، تنها می‌تواند از طریق یک خشونت غیرقابل درک شکل بگیرد: مانند ملاقات با ثیا.