بر اساس یک تحلیل جدید از پژوهشگران آمریکا، فرانسه و آلمان، همدم همیشگی زمین ممکن است حدود ۴.۵۳ میلیارد سال پیش شکل گرفته باشد؛ یعنی صدها میلیون سال زودتر از برآوردهای قبلی.
این جدول زمانی ممکن است حتی معماهای دیگری درباره ماه را نیز حل کند، مانند این که چرا تعداد دهانههای برخوردی بزرگ کمتر از حد انتظار است و چرا ماه نسبت به زمین فلزات کمتری دارد. همچنین، میتواند به درک بهتر تاریخچه و تکامل سیاره خودمان کمک کند. این یافتهها توسط تیمی به رهبری زمینشناس “فرانسیس نیمو” از دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز ارائه شده است.
تئوری غالب فعلی درباره نحوه شکلگیری ماه، بر آشفتگی منظومه شمسی اولیه استوار است. خورشید حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش شکل گرفت و در آن زمان، توسط دیسکی از گاز و گرد و غبار احاطه شده بود که از تشکیل خود خورشید به جا مانده بود. این مواد به صخرههایی تبدیل شدند که با یکدیگر برخورد میکردند و فضای آشفتگی ایجاد میکردند.
دانشمندان معتقدند که ماه زمانی شکل گرفت که یک جرم بزرگ به اندازه مریخ، با زمین نوپا که هنوز گرم و مذاب بود، برخورد کرد. حجم عظیمی از جرم زمین به مدار پرتاب شد و در آنجا به هم پیوست و ماه را شکل داد.
پس از شکلگیری، تصور میشود که ماه یک اقیانوس جهانی از مواد مذاب داشته که بهسرعت سرد و به سطح جامد ماه تبدیل شده است. بر اساس نمونههای سنگی از ماه که تصور میشود در این اقیانوس مذاب شکل گرفتهاند، این برخورد حدود ۴.۳۵ میلیارد سال پیش اتفاق افتاده است.
اما اخیراً، تصویر متفاوتی از دانههای کوچک زیرکن ماه به دست آمده است.
کریستالهای زیرکن ابزار بسیار مناسبی برای تعیین سن نمونهها هستند، زیرا در زمان تشکیل خود، اورانیوم را جذب میکنند اما به شدت سرب را رد میکنند. اورانیوم رادیواکتیو در طول زمان به سرب تبدیل میشود و این فرآیند با سرعتی کاملاً مشخص انجام میشود. دانشمندان میتوانند با بررسی نسبت اورانیوم به سرب در یک کریستال زیرکن، با دقت بالایی زمان تشکیل آن را تعیین کنند.
جالب اینجاست که کریستالهای زیرکن ماه در سنهایی بسیار بیشتر از ۴.۳۵ میلیارد سال تخمین زده شدهاند. یکی از آنها ۴.۴۶ میلیارد سال و دیگری ۴.۵۱ میلیارد سال قدمت داشته است. این یافتهها با فرضیه اقیانوس جهانی مذاب سازگار نیستند، چرا که چنین اقیانوسی مانع تشکیل و بقای کریستالهای زیرکن میشد.
با این حال، این زیرکنها وجود دارند. در عین حال، تعداد زیادی از سنگهای ماه ۴.۳۵ میلیارد سال قدمت دارند. برای حل این تناقض ظاهری، نیمو و همکارانش تحلیلها و مدلسازیهایی انجام دادند و نشان دادند که هر دو مورد میتوانند درست باشند – اگر ماه در زمانی زودتر شکل گرفته باشد و سپس در ۴.۳۵ میلیارد سال پیش یک ذوب گسترده پوستهای را تجربه کرده باشد.
وقتی دو جرم در مدار یکدیگر قرار میگیرند، مسیر مدار معمولاً یک دایرهی کاملاً منظم نیست، بلکه به صورت یک بیضی است که به خاصیتی به نام خروج از مرکز شناخته میشود. تغییر نزدیکی این دو جرم به یکدیگر، باعث تغییر در نیروی گرانشی میشود که هر جرم احساس میکند. این کشش متغیر، یک نیروی جزر و مدی ایجاد میکند که هر جسم را کشیده و فشرده میکند و از طریق اصطکاک مداوم، باعث گرم شدن آن میشود.
در زمانهای اولیه شکلگیری ماه، پیش از اینکه مدار آن به دایرهایتر تبدیل شود، ممکن است مدار آن به قدری خروج از مرکز داشته که باعث ذوب شدن بخشهایی از سطح آن به مدت چند ده میلیون سال شده باشد. این میتوانست حدود ۴.۳۵ میلیارد سال پیش رخ داده باشد – و به شکلی منظم مشکل زیرکنهای قدیمیتر و سنگهای سطحی جوانتر را حل کند.
این یافتهها سن ماه را بین ۴.۴۳ تا ۴.۵۳ میلیارد سال تعیین میکند. از آنجایی که سن زمین حدود ۴.۵۴ میلیارد سال برآورد شده است، این بدان معناست که سیاره ما تقریباً در کل عمر خود با ماه دوست و همراه بوده است.
این کشف میتواند به حل برخی معماهای جالب کمک کند. تعداد دهانههای برخوردی روی ماه کمتر از مقداری است که دانشمندان بر اساس شدت تخمین زده شده بمباران اولیه انتظار دارند. ذوب مجدد جزر و مدی سطح ماه میتوانست چنین دهانههایی را بهطور مؤثری پاک کند. این موضوع همچنین محدودیتهایی روی سن دهانه عظیم “حوضه قطب جنوب-آیتکن” که یکچهارم سطح ماه را پوشش میدهد، اعمال میکند.
علاوه بر این، سطح زمین فلزاتی از سیارکهایی دارد که در دوران بمباران اولیه منظومه شمسی با آن برخورد کردهاند. اما ماه بهطور قابل توجهی فلز کمتری دارد. اگر ماه شکل گرفته، مقداری از سیارکها را جمعآوری کرده و سپس ذوب مجدد شده باشد، این فلزات میتوانستند به زیر سطح ماه فرو رفته باشند.
مگر اینکه بیگانگان آمده باشند و زیرکنها را برای شوخی روی ماه پخش کرده باشند. در این صورت، همه چیز تغییر میکند!
