باحثون يكتشفون أدلة على وجود خزان جديد للمياه على القمر
توضيحية
وجد علماء كواكب في الصين أدلة على وجود خزان مياه جديد على القمر وذلك من خلال دراسة عينات استعادها المسبار القمري الصيني "تشانغ آه-5"، وهو ما يظهر إمكانية استخدام موارد المياه في الموقع لخدمة مهام استكشاف القمر والفضاء السحيق في المستقبل.
وحدد فريق الباحثين بقيادة علماء من معهد الجيولوجيا والجيوفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم أن الحبات (الخرزات) الزجاجية في التربة التي جمعها المسبار القمري الصيني "تشانغ آه-5"، والتي تشكلت من تبريد المواد المنصهرة الناجمة عن الاصطدام، تحتوي على كمية أعلى من المياه المشتقة من الرياح الشمسية مما كان يعتقد سابقا.
واستعاد المسبار القمري الصيني "تشانغ آه-5"، الذي عاد إلى الأرض في 17 ديسمبر عام 2020، ما مجموعه 1731 غراما من العينات القمرية، والتي تتكون أساسا من الصخور والتربة من سطح القمر.
وكشفت البعثات القمرية السابقة عن وجود جليد مائي على القمر. وتظهر المياه السطحية ارتفاعا وانخفاضا في غضون اليوم القمري الواحد ويتم فقدانها في الفضاء، مما يشير إلى أنه يجب أن تكون هناك طبقة أو خزان مياه في أعماق تربة القمر لمواصلة الاحتفاظ بالمياه السطحية للقمر وإطلاقها وتجديدها، وفقا لدراسة.
ومع ذلك، قال الباحثون إن مخزونات المياه في الجسيمات المعدنية الدقيقة في تربة القمر، وفي الكتل الناتجة عن الاصطدام، وفي الصخور البركانية، وفي الحبات (الخرزات) الزجاجية الناجمة عن الانفجارات البركانية، لا يمكنها أن تفسر دورة هذه المياه ذاتها. لذلك، استنتج بعض الباحثين في مجال استكشاف القمر وجود خزان مياه غير محدد بعد في التربة القمرية التي لديها القدرة على الحفاظ على دورة المياه هذه. ووفقا للباحثين، فإن تفاعل الرياح الشمسية مع المواد السطحية يمكن أن ينتج الماء ويحافظ على دورة الماء، لكن لم يتم العثور على الكيان المضيف لمثل هذا الخزان بعد.
وأظهرت الدراسة التي نشرت في مجلة "نيتشر جيوساينس" أن الحبات الزجاجية، الناتجة عن الاصطدام، من المحتمل أن تكون خزانا جديدا للمياه على القمر. وقام فريق الباحثين الصينيين بقيادة هو سن بتحليل محتوى المياه داخل الحبات الزجاجية الناتجة عن أنشطة الاصطدام، والتي تم استخراجها من عينات التربة التي جمعها المسبار القمري الصيني "تشانغ آه-5". وقام فريق هو بتحليل الحبات الزجاجية من حيث مظهرها ومكونات عناصرها ووفرة الماء بها وتكوين نظائر الهيدروجين بها، ووجد أن المياه في تلك الحبات تأتي من الرياح الشمسية، مع وفرة مائية تصل إلى حوالي 2000 جزء في المليون.
وقدر الباحثون أن حجم المياه التي ساهمت بها الحبات الزجاجية الناتجة عن أنشطة الاصطدام في التربة القمرية يمكن أن يصل إلى 270 تريليون كجم، لكنها أقل بكثير مما هي عليه في محيطات الأرض. وبعد تشكل الحبات الزجاجية بسبب أنشطة الاصطدام، تدخل المياه التي تسببها الرياح الشمسية في الحبات عن طريق الانتشار، وفقا للدراسة.
كما قام الباحثون بتحليل وفرة المياه في ستة مقاطع عرضية في خمس حبات زجاجية، مما أظهرت ملامح توزيع المياه المشتقة من الرياح الشمسية. وفي هذا السياق؛ قال الباحثون إن الحبة الزجاجية الناتجة عن الاصطدام سجلت الدخول والخروج الديناميكي للمياه الناتجة عن الرياح الشمسية، وعملت كإسفنجة لتحافظ على دورة المياه السطحية للقمر. وأظهر توزيع المياه داخل الحبات الفردية أن الماء يمكن أن يتراكم بسرعة في الحبات الزجاجية عن طريق الانتشار على مدى بضع سنوات فقط ويتم إطلاقه بسرعة، مما أدى إلى تشكيل آلية إعادة شحن فعالة لدورة المياه السطحية، وفقا للدراسة.
بدوره؛ قال هو، مؤلف مراسل للدراسة البحثية "تشير هذه النتائج إلى أن حبات الزجاج الاصطدامية على سطح القمر قادرة على تخزين المياه المشتقة من الرياح الشمسية وإطلاقها في الفضاء". وأوضح هو أنه من السهل نسبيا استخراج المياه الموجودة في حبات الزجاج الاصطدامية ويمكن أن تمثل موردا مائيا محتملا لعمليات استكشاف القمر في المستقبل.
وعلاوة على ذلك، تقدم هذه النتائج أدلة على أصول المياه في خط العرض المنخفض في الأجسام الخالية من الهواء الأخرى في النظام الشمسي مثل عطارد و فيستا، لأن الزجاج الاصطدامي قد يستضيف خزانات مياه مماثلة على أجسام أخرى خالية من الهواء، بحسب ما ذكر هو.
وكانت هذه الدراسة ثمرة تعاون بين جامعة نانجينغ والجامعة المفتوحة ومتحف التاريخ الطبيعي وجامعة مانشستر وجامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا.
وحدد فريق الباحثين بقيادة علماء من معهد الجيولوجيا والجيوفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم أن الحبات (الخرزات) الزجاجية في التربة التي جمعها المسبار القمري الصيني "تشانغ آه-5"، والتي تشكلت من تبريد المواد المنصهرة الناجمة عن الاصطدام، تحتوي على كمية أعلى من المياه المشتقة من الرياح الشمسية مما كان يعتقد سابقا.
واستعاد المسبار القمري الصيني "تشانغ آه-5"، الذي عاد إلى الأرض في 17 ديسمبر عام 2020، ما مجموعه 1731 غراما من العينات القمرية، والتي تتكون أساسا من الصخور والتربة من سطح القمر.
وكشفت البعثات القمرية السابقة عن وجود جليد مائي على القمر. وتظهر المياه السطحية ارتفاعا وانخفاضا في غضون اليوم القمري الواحد ويتم فقدانها في الفضاء، مما يشير إلى أنه يجب أن تكون هناك طبقة أو خزان مياه في أعماق تربة القمر لمواصلة الاحتفاظ بالمياه السطحية للقمر وإطلاقها وتجديدها، وفقا لدراسة.
ومع ذلك، قال الباحثون إن مخزونات المياه في الجسيمات المعدنية الدقيقة في تربة القمر، وفي الكتل الناتجة عن الاصطدام، وفي الصخور البركانية، وفي الحبات (الخرزات) الزجاجية الناجمة عن الانفجارات البركانية، لا يمكنها أن تفسر دورة هذه المياه ذاتها. لذلك، استنتج بعض الباحثين في مجال استكشاف القمر وجود خزان مياه غير محدد بعد في التربة القمرية التي لديها القدرة على الحفاظ على دورة المياه هذه. ووفقا للباحثين، فإن تفاعل الرياح الشمسية مع المواد السطحية يمكن أن ينتج الماء ويحافظ على دورة الماء، لكن لم يتم العثور على الكيان المضيف لمثل هذا الخزان بعد.
وأظهرت الدراسة التي نشرت في مجلة "نيتشر جيوساينس" أن الحبات الزجاجية، الناتجة عن الاصطدام، من المحتمل أن تكون خزانا جديدا للمياه على القمر. وقام فريق الباحثين الصينيين بقيادة هو سن بتحليل محتوى المياه داخل الحبات الزجاجية الناتجة عن أنشطة الاصطدام، والتي تم استخراجها من عينات التربة التي جمعها المسبار القمري الصيني "تشانغ آه-5". وقام فريق هو بتحليل الحبات الزجاجية من حيث مظهرها ومكونات عناصرها ووفرة الماء بها وتكوين نظائر الهيدروجين بها، ووجد أن المياه في تلك الحبات تأتي من الرياح الشمسية، مع وفرة مائية تصل إلى حوالي 2000 جزء في المليون.
وقدر الباحثون أن حجم المياه التي ساهمت بها الحبات الزجاجية الناتجة عن أنشطة الاصطدام في التربة القمرية يمكن أن يصل إلى 270 تريليون كجم، لكنها أقل بكثير مما هي عليه في محيطات الأرض. وبعد تشكل الحبات الزجاجية بسبب أنشطة الاصطدام، تدخل المياه التي تسببها الرياح الشمسية في الحبات عن طريق الانتشار، وفقا للدراسة.
كما قام الباحثون بتحليل وفرة المياه في ستة مقاطع عرضية في خمس حبات زجاجية، مما أظهرت ملامح توزيع المياه المشتقة من الرياح الشمسية. وفي هذا السياق؛ قال الباحثون إن الحبة الزجاجية الناتجة عن الاصطدام سجلت الدخول والخروج الديناميكي للمياه الناتجة عن الرياح الشمسية، وعملت كإسفنجة لتحافظ على دورة المياه السطحية للقمر. وأظهر توزيع المياه داخل الحبات الفردية أن الماء يمكن أن يتراكم بسرعة في الحبات الزجاجية عن طريق الانتشار على مدى بضع سنوات فقط ويتم إطلاقه بسرعة، مما أدى إلى تشكيل آلية إعادة شحن فعالة لدورة المياه السطحية، وفقا للدراسة.
بدوره؛ قال هو، مؤلف مراسل للدراسة البحثية "تشير هذه النتائج إلى أن حبات الزجاج الاصطدامية على سطح القمر قادرة على تخزين المياه المشتقة من الرياح الشمسية وإطلاقها في الفضاء". وأوضح هو أنه من السهل نسبيا استخراج المياه الموجودة في حبات الزجاج الاصطدامية ويمكن أن تمثل موردا مائيا محتملا لعمليات استكشاف القمر في المستقبل.
وعلاوة على ذلك، تقدم هذه النتائج أدلة على أصول المياه في خط العرض المنخفض في الأجسام الخالية من الهواء الأخرى في النظام الشمسي مثل عطارد و فيستا، لأن الزجاج الاصطدامي قد يستضيف خزانات مياه مماثلة على أجسام أخرى خالية من الهواء، بحسب ما ذكر هو.
وكانت هذه الدراسة ثمرة تعاون بين جامعة نانجينغ والجامعة المفتوحة ومتحف التاريخ الطبيعي وجامعة مانشستر وجامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا.
