قدیمی ترین شواهد جو زمین ممکن است در صخره های ماه پنهان شده باشد

یک مطالعه جدید نشان می دهد که قدیمی ترین شواهد جو باستانی زمین ممکن است در صخره های ماه کمین کرده باشد.

این نتیجه تحلیل جدیدی از صخره های ماه است که فضانوردان آپولو ۵۰ سال پیش به زمین آوردند.

در آن زمان، دانشمندان ردی از مغناطیس را در صخره‌ها تشخیص دادند – نشانه‌ای از این که ماه زمانی یک میدان مغناطیسی شبیه میدان مغناطیسی زمین داشته است. جان تاردونو، یکی از نویسندگان این مطالعه، استاد علوم زمین و محیط زیست در دانشگاه روچستر، گفت: این گیج کننده بود، زیرا میدان های مغناطیسی توسط یک سیاره یا هسته ماه هدایت می شوند، و هسته ماه بسیار کوچک است.

اما مطالعه جدید نشان می دهد که ماه حداقل ۴.۳۶ میلیارد سال است که میدان مغناطیسی نداشته است.

مطالعه جدید آنها که جمعه (۱۶ شهریور) در ژورنال Communications Earth & Environment منتشر شد، نشان می‌دهد که ماه فقط در ۱۴۰ میلیون سال اول وجودش می‌توانست توسط یک میدان مغناطیسی محافظت شود. تاردونو گفت: که این هیجان انگیز است، زیرا به این معنی است که ماه می تواند رکوردی از اولین وجود زمین را که مدت هاست از خود سیاره ما محو شده است، داشته باشد. بدون میدان مغناطیسی برای محافظت از آن، ماه می توانست ۴.۳۶ میلیارد سال پیش یون های جو زمین را جذب کند.

یکی از اسرار زمین و تکامل زمین این است که واقعاً اولین ترکیب جو زمین چه بوده است؟ تاردونو گفت. ما هیچ راهی برای اندازه گیری واقعی این روی زمین نداریم.

تعداد بسیار کمی از سنگ‌های قدیمی‌تر از ۳.۵ میلیارد سال روی زمین باقی مانده‌اند و سنگ‌هایی که هستند به شدت توسط صفحات تکتونیکی زمین در حال چرخش زمین تغییر کرده‌اند. تاردونو گفت، در مقابل، ماه از نظر زمین‌شناسی ساکت است و لایه‌هایی از خاک ماه – به نام سنگ‌لیت – وجود دارد که ممکن است برای میلیاردها سال دست‌نخورده باقی مانده باشد.

تاردونو می‌گوید: اگر می‌توانستیم مکانی را در ماه پیدا کنیم که این ماده سنگ واقعاً قدیمی را ثبت کرده باشد، ممکن است راهی برای استنباط جو زمین اولیه از اندازه‌گیری‌های مستقیم داشته باشیم.

میدان های مغناطیسی از حرکت مواد مغناطیسی در هسته یک سیاره یا ماه ایجاد می شوند و از سطح آن جسم سیاره ای در برابر باد خورشیدی محافظت می کنند که جریانی از ذرات باردار از خورشید است. برخی از سنگ‌های آهن‌دار می‌توانند وضعیت میدان مغناطیسی را در زمان سرد شدن و جامد شدن ثبت کنند، زیرا کانی‌های مغناطیسی در سنگ‌ها مطابق با میدان مغناطیسی ردیف می‌شوند و در آن جهت قفل می‌شوند.

در سال ۲۰۲۱، تاردونو و تیمش دریافتند که ماه ۳.۹ میلیارد سال پیش میدان مغناطیسی نداشته است. تاردونو گفت، در حالی که سنگ‌ها به طور کلی مقداری مغناطش نشان می‌دهند، این ممکن است ناشی از برخورد شهاب‌ها باشد. تاردونو و تیمش نشان دادند که تک بلورها در سنگ، رکورد بهتری از میدان های ژئومغناطیسی، هیچ جهت مغناطیسی خاصی نداشتند.

در مطالعه جدید، تاردونو به نمونه‌های قدیمی‌تر ماه نگاه کرد و تاریخ مغناطیس احتمالی روی ماه را ۴۰۰ میلیون سال پیش برد. تاردونو گفت که این هیجان انگیز است، زیرا این بازه زمانی اولین عصر زمین یعنی هادین را نشان می دهد. هیچ سنگی از هادین روی زمین باقی نمانده است و جو اولیه این سیاره یک راز است.

خورشید که در آن زمان ستاره‌ای جوان‌تر بود، درخشندگی کمتری داشت و این سؤال را ایجاد می‌کرد که چرا زمین اولیه یک توپ یخی بی‌اثر نبود. گازهای گلخانه ای مورد نیاز برای گرم کردن سیاره تا ذوب شدن در زیر آن خورشید کم نور، مهی ایجاد می کرد که بی شباهت به قمر زحل امروز تیتان نیست. این مه نور خورشید را منحرف می‌کند و دستیابی به سیاره‌ای گرم را که در آن حیات می‌تواند رشد کند، دشوارتر می‌کند.

تاردونو می‌گوید: از نظر مردمی که به تکامل سیاره‌ای و مسئله زیست‌پذیری فکر می‌کنند، بسیار جالب است. ‘اگر ما نمی توانیم زمین را درک کنیم، چگونه می توانیم چیزی در مورد تکامل سیارات دیگر بگوییم؟’