سنگ و خاک کره ماه چه فرقی با زمین دارد؟ | ماه دقیقا از چه چیزی ساخته شده است؟!

راز بقا: تحقیقات کاملی که در ماه می ۲۰۲۳ منتشر شد نشان داد که هسته درونی ماه در واقع یک توپ جامد با چگالی مشابه با چگالی آهن است. محققان امیدوارند این نتیجه به حل و فصل یک بحث طولانی در مورد جامد یا مذاب بودن هسته درونی ماه کمک کند و به درک دقیق تری از تاریخ ماه و در نتیجه، تاریخ منظومه شمسی منجر شود.

به گزارش راز بقا؛ تیمی به رهبری «آرتور بریو»، ستاره‌شناس مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه این پژوهش را انجام داد. این تیم در گزارش خود نوشت: «نتایج ما، تکامل میدان مغناطیسی ماه را به دلیل اثبات وجود هسته داخلی زیر سوال می‌برد و از سناریوی واژگونی لایه جبه جهانی پشتیبانی می‌کند. سناریویی که بینش‌های قابل توجهی در مورد جدول زمانی بمباران ماه در یک میلیارد سال اول منظومه شمسی به ارمغان می‌آورد.»

بررسی ترکیب داخلی اجسام در منظومه شمسی به طور موثر از طریق داده‌های لرزه‌ای انجام می‌شود. نحوه حرکت امواج صوتی ایجاد شده توسط زمین لرزه‌ها و انعکاس آن‌ها از مواد داخل یک سیاره یا ماه می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا نقشه‌ای دقیق و مفصل از داخل جسم ایجاد کنند.

اتفاقاً داده‌های لرزه‌ای ماه وجود دارند که در مأموریت برنامه فضایی آپولو جمع‌آوری شده، اما وضوح آن برای تعیین دقیق وضعیت هسته داخلی بسیار کم است. ما می‌دانیم که یک هسته بیرونی سیال وجود دارد، اما این که چه چیزی را در بر می‌گیرد، همچنان مورد بحث است. مدل‌های یک هسته داخلی جامد و یک هسته کاملاً سیال به همان اندازه با داده‌های آپولو کار می‌کنند و مطابقت دارند.

یک بار و برای همیشه، بریو و همکارانش داده‌هایی را از مأموریت‌های فضایی و آزمایش‌های دور لیزری ماه جمع‌آوری کردند تا مشخصاتی از ویژگی‌های مختلف ماه را جمع‌آوری کنند. این مشخصات شامل درجه تغییر شکل آن توسط برهمکنش گرانشی آن با زمین، تغییر فاصله آن از زمین و چگالی آن است.

سپس، آن‌ها مدل‌سازی را با انواع هسته‌های مختلف انجام دادند تا بفهمند کدامیک با داده‌های مشاهده شده بیشترین مطابقت را دارد. آن‌ها به چندین یافته جالب رسیدند. اولاً، مدل‌هایی که بیشترین شباهت را به آنچه در مورد ماه می‌دانیم، واژگونی فعال در عمق گوشته (جبه) ماه را توصیف می‌کنند. این بدان معنی است که مواد متراکم‌تر داخل ماه به سمت مرکز سقوط می‌کنند و مواد با چگالی کمتر به سمت بالا می‌روند. این فعالیت مدتهاست که به عنوان راهی برای توضیح حضور عناصر خاص در مناطق آتشفشانی ماه پیشنهاد شده است. تحقیقات این تیم نکته دیگری را در آمار «برای» شواهد اضافه می‌کند.

آن‌ها دریافتند که هسته ماه بسیار شبیه به هسته زمین است؛ یعنی با یک لایه سیال بیرونی و یک هسته داخلی جامد. با توجه به مدل سازی آنها، شعاع هسته بیرونی حدود ۳۶۲ کیلومتر (۲۲۵ مایل) و هسته داخلی حدود ۲۵۸ کیلومتر (۱۶۰ مایل) است. این حدود ۱۵ درصد از کل شعاع ماه را تشکیل می‌دهد. این تیم دریافته که هسته داخلی نیز دارای چگالی حدود ۷۸۲۲ کیلوگرم بر متر مکعب است که بسیار نزدیک به چگالی آهن است.

جالب اینجاست که در سال ۲۰۱۱، تیمی به سرپرستی «رنه وبر»، دانشمند سیاره‌شناسی مارشال ناسا، با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته لرزه‌شناسی روی داده‌های آپولو برای مطالعه هسته ماه، به نتیجه مشابهی دست یافتند. آن‌ها شواهدی از یک هسته داخلی جامد با شعاع حدود ۲۴۰ کیلومتر و چگالی حدود ۸۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب پیدا کردند.

بریو و تیمش می‌گویند که نتایج آن‌ها تاییدی بر یافته‌های قبلی است و یک مورد قوی است مبنی بر اینکه هسته ماه مانند هسته زمین است. این پیامد‌های جالبی برای تکامل ماه دارد.

ما نمی‌دانیم که ماه کمی پس از شکل گیری‌اش، میدان مغناطیسی قدرتمندی داشت که از حدود ۳.۲ میلیارد سال پیش شروع به کاهش کرد. چنین میدان مغناطیسی‌ای با حرکت و جابجایی در هسته ایجاد می‌شود، بنابراین آنچه هسته ماه از آن ساخته شده عمیقاً به چگونگی و چرایی ناپدید شدن میدان مغناطیسی مرتبط است.

با توجه به امید بشر برای بازگشت به ماه در یک زمان نسبتاً کوتاه، احتمالا مردم مدت زیادی منتظر تأیید لرزه نگارانه این یافته‌ها نباشند.