بر اساس تحلیلی از مواد ماهی که از سوی دورترین سمت ماه جمعآوری شده و به دستان دانشمندان تحویل داده شده است، ماه طبیعی ما در سمت دائمی که از زمین پنهان است، آب کمتری دارد.
این اطلاعات جالب است. سطح دو نیمکره ماه به وضوح از هم متفاوت است. سمت دور ماه به شدت با دهانههای برخوردی پوشیده شده؛ در حالی که سمت نزدیک با ماریاهای بزرگ، مسطح و بازالتی که ناشی از فعالیتهای آتشفشانی گسترده در گذشتههای دور است، پُر شده است. این تفاوت معمایی عجیب است. تفاوت نیمکرهای در ترکیب داخلی ماه میتواند به توضیح ظاهر پراکنده آن کمک کند.
“مقدار آب در منشاء ماه بینشهایی درباره مدلهای تشکیل ماه به وسیله برخورد بزرگ فراهم میآورد و نقش حیاتی در بلوربندی اقیانوس گدازهای ماه و فعالیتهای آتشفشانی طولانیمدت بعدی ایفا میکند”، تیمی که توسط فیزیکدانان سیارهای هویکون هه و لینشی لی از آکادمی علوم چین رهبری میشود، مینویسد.
“ارزیابی جدید از منشاء ماه در سمت دور، نقطه عطفی برای برآورد مقدار آب در ماه سیلیکات عمده است و محدودیتهای مهمی را برای فرضیههای مربوط به منشاء برخورد بزرگ و تکامل بعدی ماه فراهم میکند که در آن نقش آب مرکزی است.”
بهترین مدل موجود برای تشکیل ماه، با یک برخورد عظیم آغاز میشود که بیش از ۴.۵ میلیارد سال پیش اتفاق افتاد. یک سیاره کوچک به اندازه مریخ به نام «تِیا» به زمین نوزاد برخورد کرد و بقایای ناشی از آن در مدار زمین به هم پیوست تا ماه تشکیل شود.
برای مدتی، ماه در داخل خود نرم بود. در سمت نزدیک به زمین، حجم زیادی از گدازه از داخل ماه خارج شد و ماریاهای ماه را شکل داد، فرآیندی که حدود ۳.۹ تا ۳.۱ میلیارد سال پیش اتفاق افتاد. کمبود نسبی ماریا در سمت دور ماه تضاد قابل توجهی ایجاد میکند.
ایدههایی در مورد دلیل این موضوع وجود دارد. پوسته در نیمکره مواجهه نازکتر است که ویژگیای است که با سرد شدن نامتوازن مرتبط است، زیرا حرارت زمین باعث میشد که سمت نزدیک ماه گرمتر بماند.
ممکن است دلایل دیگری هم وجود داشته باشد و زمانی که ماموریت چانگ’e-6 چین اولین نمونهها را از سمت دور ماه به زمین آورد، بشریت بالاخره مواد لازم برای مطالعه ترکیب شیمیایی لکهدار ماه را به دست آورد.
مطالعات قبلی نشان دادهاند که توزیع آب در داخل ماه بسیار ناهمگن است و از ۱ تا ۲۰۰ میکروگرم در گرم متغیر است، عمدتاً از موادی که از منطقه پروسلاروم کریپ ترن روی نیمکره نزدیک ماه جمعآوری شده است، منبع میشود.
تحلیلهای قبلی پیشنهاد کردهاند که مکانیزم تشکیل به وسیله برخورد بزرگ ممکن است باعث ایجاد عدم تقارنهای مشاهدهشده در ماه شده باشد. یکی از نشانگرهای ممکن برای این موضوع غلظتهای شیمیایی است که آب کمتری در سمت دور پیشبینی میشود.
در سمت دور ماه basalt زیادی برای مقایسه با basaltهای سمت نزدیک وجود ندارد، اما حوضه بزرگ قطب جنوب-آیتکن در سمت دور ماه که چانگ’e-6 مواد معدنی آن را جمعآوری کرده است، یک استثنا است.
هه، لی و همکارانشان میکروسکوپ الکترونی و تجزیه و تحلیل میکروپروب الکترونی از یک نمونه از مواد چانگ’e-6 انجام دادند. به طور خاص، آنها به دنبال نشانههایی از هیدراسیون در مواد معدنی مانند اولیوین و ایلمنیت که در داخل بازالت گرفتار شده بودند، بودند.
نتایج آنها نشان داد که منبع گدازهای که بازالت حوضه قطب جنوب-آیتکن را تولید کرده، آب زیادی نداشته است – حدود ۱ تا ۱.۵ میکروگرم در گرم سنگ.
حالا ممکن است دلیلی دیگر برای این خشکی نسبی نسبت به سمت نزدیک وجود داشته باشد. حوضه یک چهارم سطح ماه را پوشش میدهد؛ برخوردی که آن را ایجاد کرده، احتمالاً شوک بزرگی بوده است. شاید، دانشمندان پیشنهاد میدهند، برخورد مواد زیادی را به سمت نیمکره نزدیک هل داده است.
همچنین ممکن است که سایر قسمتهای داخل سمت دور کمی مرطوبتر باشند؛ به هر حال این فقط یک نمونه است. اما تا کنون، حداقل، یافتهها با شواهدی که از یک مدل تشکیل به وسیله برخورد بزرگ انتظار داریم، سازگار هستند.
حالا فقط باید بالا برویم و چند دست دیگر از خاک ماه را برای علم جمعآوری کنیم.
این تحقیق در نشریه Nature منتشر شده است.
