كشفت حفرة تغطي ما يقرب من ربع سطح القمر، عن معلومات جديدة حول كيفية تشكل “الرفيق الطبيعي” للأرض – ونتائج لها آثار هائلة، كما يقول الباحثون.
وسمح تحليل جديد للمواد التي أُخرجت من تأثير حوض القطب الجنوبي-أيتكين، للعلماء بتحسين الجدول الزمني لتطوير الوشاح القمري والقشرة، باستخدام الثوريوم المشع للكشف عن ترتيب الأحداث.
وكتب فريق من الباحثين بقيادة عالم جيولوجيا الكواكب، دانييل موريارتي، من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، أن “هذه النتائج لها آثار مهمة على فهم تكوين القمر وتطوره”.
وعلى سطح القمر المغطى تماما بندوب الصدمة، يبرز حوض القطب الجنوبي – أيتكين حقا. ويبلغ عرضه 2500 كم (1550 ميلا)، ويصل عمقه إلى 8.2 كيلومتر (5.1 ميل)، وهي واحدة من أكبر الحفر المؤثرة في المجموعة الشمسية.
ونتج من خلال تأثير عملاق منذ زهاء 4.3 مليار سنة، وفي ذاك الوقت، كان القمر ما يزال دافئا ومرنا، ومن الممكن أن يؤدي التأثير إلى “تناثر” كمية كبيرة من المواد من تحت السطح.
ونظرا لأن الحوض يقع في الجانب البعيد من القمر، لم يكن من السهل دراسته مثل جانب القمر الذي يواجهنا. وأجرى الباحثون الآن محاكاة جديدة لنمط الرش من اصطدام القطب الجنوبي – أيتكين، واكتشفوا أن مكان سقوط الجسم الفضائي يتوافق مع رواسب الثوريوم على سطح القمر.
ومن الأشياء المميزة في القمر أن الجانبين القريب والبعيد مختلفان تماما عن بعضهما البعض. والجانب القريب – الذي يواجه الأرض دائما – مغطى بالبقع الداكنة، وهي سهول واسعة من البازلت الداكن من النشاط البركاني القديم داخل القمر.
وعلى النقيض من ذلك، فإن الجانب البعيد أكثر شحوبا، مع عدد أقل من بقع البازلت، والكثير من الحفر. وتتميز القشرة في الجانب البعيد بأنها أكثر سمكا أيضا ولها تركيبة مختلفة عن الجانب القريب.
ويظهر معظم الثوريوم الذي اكتشفناه على الجانب القريب، لذلك عادة ما يتم تفسير وجوده على أنه مرتبط بهذا الاختلاف بين الجانبين.
وترسب الثوريوم على القمر خلال فترة تعرف باسم محيط الصهارة القمرية. وفي هذا الوقت، منذ زهاء 4.5 إلى 4.4 مليار سنة، يُعتقد أن القمر مغطى بصخور منصهرة تم تبريدها وتصلبها تدريجيا.
وخلال هذه العملية، غرقت معادن أكثر كثافة في قاع الطبقة المنصهرة لتشكيل الوشاح، وتطفو العناصر الأخف إلى الأعلى لتشكيل القشرة. ونظرا لأنه لا يتم دمج الثوريوم بسهولة في الهياكل المعدنية، فقد يظل في الطبقة المنصهرة المحصورة بين هاتين الطبقتين، ويغرق فقط باتجاه اللب أثناء أو بعد تبلور القشرة والعباءة.
ووفقا للتحليل الجديد، عندما ضرب اصطدام القطب الجنوبي-أيتكين، قام بحفر مجموعة كاملة من الثوريوم من هذه الطبقة، ورشها عبر سطح القمر على الجانب القريب.
وهذا يعني أن التأثير كان سيحدث قبل غرق طبقة الثوريوم. كما يشير أيضا إلى أن طبقة الثوريوم يجب أن تكون موزعة عالميا في ذلك الوقت، بدلا من أن تتركز على الجانب القريب من القمر.
وأدى تأثير القطب الجنوبي – أيتكين، أيضا إلى صهر الصخور من أعماق أكبر من المقذوفات. ومن الناحية التركيبية، يختلف هذا كثيرا عن المادة التي يتم رشها عبر السطح، مع القليل جدا من الثوريوم. وفي المقابل، يشير هذا إلى أن الوشاح العلوي كان يحتوي على طبقتين مختلفتين من الناحية التركيبية في وقت الاصطدام والتي تم الكشف عنها بطرق مختلفة.
ومنذ ذلك الحين، تمت تغطية مادة النثر المتطايرة بأكثر من 4 مليارات سنة من الحفر والتجوية والنشاط البركاني، لكن الفريق تمكن من تحديد مواقع العديد من رواسب الثوريوم البكر في الحفر الأثرية الأخيرة. وستكون هذه مواقع مهمة يجب زيارتها في البعثات القمرية المستقبلية.
ونشر البحث في JGR Planets.