تفاوت بین دو طرف دور و نزدیک ماه به برخورد عظیم باستانی مرتبط است!!

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که یک برخورد باستانی در قطب جنوبی ماه، الگوهای همرفت را در گوشته ماه تغییر داده و مجموعه‌ای از عناصر تولید کننده گرما را در سمت نزدیک متمرکز کرده است. این عناصر در ایجاد دریای بزرگ ماه  قابل مشاهده از زمین نقش داشتند. اعتبار: مت جونز

چهره‌ای که ماه به زمین نشان می‌دهد بسیار متفاوت از چهره‌ای است که در سمت دور خود پنهان کرده است. قسمت نزدیک تحت سلطه دریای قمری است: بقایای گسترده و تیره رنگ جریان‌های گدازه باستانی. از سوی دیگر، سمت دور دهانه‌ای، عملاً فاقد ساختار دریا در مقیاس بزرگ است. اینکه چرا دو طرف بسیار متفاوت هستند یکی از ماندگارترین اسرار ماه است.

اکنون، محققان توضیح جدیدی برای ماه دو وجهی دارند – توضیحی که به برخورد غول‌پیکر بیلیونها سال پیش در نزدیکی قطب جنوبی ماه مربوط می‌شود.

یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله Science Advances نشان می‌دهد که برخوردی که حوضه غول پیکر قطب جنوبی-آیتکن (SPA) ماه را تشکیل می‌دهد، یک توده پرجرم گرما ایجاد می‌کند که در داخل ماه پخش می‌شود که می‌توانست مواد خاصی را – مجموعه‌ای از عناصر کمیاب زمین و تولید گرما – به سمت نزدیک ماه حمل کند. این غلظت عناصر به آتشفشانی کمک می‌کرد که دشتهای آتشفشانی نزدیک را ایجاد کرد.

مت جونز، Ph.D کاندیدای دانشگاه براون و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «ما می‌دانیم که برخوردهای بزرگی مانند آنچه که SPA را تشکیل داد، گرمای زیادی ایجاد می‌کند. “سوال این است که چگونه آن گرما بر دینامیک داخلی ماه تأثیر می‌گذارد. آنچه ما نشان می‌دهیم این است که تحت هر شرایط قابل قبولی در زمانی که SPA تشکیل شد، در نهایت این عناصر تولید کننده گرما را در سمت نزدیک متمرکز می‌کند. ما انتظار داریم که این امر به گوشته کمک کند. ذوبی که باعث ایجاد جریان‌های گدازه‌ای شد که روی سطح می‌بینیم.”

این مطالعه با همکاری جونز و مشاورش الکساندر ایوانز، استادیار دانشگاه براون، همراه با محققانی از دانشگاه پردو، آزمایشگاه علوم قمری و سیاره‌ای در آریزونا، دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا انجام شد.

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که یک برخورد باستانی در قطب جنوبی ماه، الگوهای همرفت را در گوشته ماه تغییر داده و مجموعه‌ای از عناصر تولید کننده گرما را در سمت نزدیک متمرکز کرده است. این عناصر در ایجاد دریای بزرگ ماه قابل مشاهده از زمین نقش داشتند. اعتبار: مت جونز

تفاوت بین دو طرف نزدیک و دور ماه اولین بار در دهه 1960 توسط ماموریتهای لونا شوروی و برنامه آپولو ایالات متحده آشکار شد. در حالی که تفاوت‌ها در ذخایر آتشفشانی آشکار است، مأموریت‌های آینده تفاوت‌هایی را در ترکیب ژئوشیمیایی نیز آشکار خواهند کرد. نزدیکی محل یک ناهنجاری ترکیبی است که به عنوان Procellarum KREEP terrane (PKT) شناخته می‌شود – غلظتی از پتاسیم (K)، عناصر خاکی کمیاب (REE)، فسفر (P)، همراه با عناصر مولد گرما مانند توریم. به نظر می‌رسد KREEP در و اطراف Oceanus Procellarum، بزرگترین دشت آتشفشانی نزدیک، متمرکز شده است، اما در جاهای دیگر روی ماه پراکنده است.

برخی از دانشمندان به ارتباط بین PKT و جریانهای گدازه‌ای نزدیک مشکوک شده‌اند، اما این سوال باقی ماند که چرا آن مجموعه از عناصر در سمت نزدیک متمرکز شده است، این مطالعه جدید توضیحی را ارائه می‌دهد که به حوضه قطب جنوب-آیتکن، دومین دهانه بزرگ برخوردی شناخته شده در منظومه شمسی متصل است.

برای این مطالعه، محققان شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای انجام دادند که چگونه گرمای تولید شده توسط یک برخورد غول‌پیکر الگوهای همرفت را در داخل ماه تغییر می‌دهد و چگونه ممکن است مواد KREEP را در گوشته ماه توزیع کند. تصور می‌شود که KREEP آخرین قسمت گوشته را نشان می‌دهد که پس از تشکیل ماه جامد می‌شود. به این ترتیب، احتمالاً بیرونی‌ترین لایه گوشته را درست در زیر پوسته ماه تشکیل داده است. مدل‌های داخلی ماه نشان می‌دهد که باید کمابیش به طور مساوی در زیر سطح توزیع می‌شد. اما این مدل جدید نشان می‌دهد که توزیع یکنواخت توسط ستون حرارتی ناشی از برخورد SPA مختل می‌شود.

بر اساس این مدل، ماده KREEP می‌تواند موج گرمای ناشی از ناحیه برخوردی SPA را مانند موج‌سوار ایجاد کند. همانطور که توده گرما در زیر پوسته ماه پخش شد، آن ماده در نهایت به صورت دسته جمعی به سمت نزدیک فرستاده شد. این تیم شبیه‌سازی‌هایی را برای سناریوهای مختلف برخورد، از برخورد مرگبار گرفته تا برخوردهای ناگهانی اجرا کرد. در حالی که هر کدام الگوهای حرارتی متفاوتی تولید می‌کردند و KREEP را به درجات مختلف بسیج می‌کردند، همه غلظت‌های KREEP را  مطابق با ناهنجاری PKT.در سمت نزدیک ایجاد می‌کردند.

محققان می‌گویند این کار توضیحی معتبر برای یکی از ماندگارترین اسرار ماه ارائه می‌دهد.

جونز گفت: «چگونگی شکل گیری PKT مسلماً مهم‌ترین سؤال باز در علم قمری است و برخورد قطب جنوب-آیتکن یکی از مهم‌ترین رویدادها در تاریخ قمری است.»

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Differences between the Moon’s near and far sides linked to colossal ancient impact

by Brown University APRIL 8, 2022

https://phys.org/news/2022-04-differences-moon-sides-linked-colossal.html