حققت مركبة الفضاء الروبوتية الصينية "تشانج آه-6" إنجازاً تاريخياً في يونيو، بأخذها أول عينات من سطح جانب القمر الذي لا يواجه كوكب الأرض أبداً.

وتُقدّم العينات نظرة ثاقبة جديدة للتاريخ الجيولوجي للقمر، بما في ذلك أقدم دليل حتى الآن على النشاط البركاني فيه.

وقال باحثون، الجمعة، إن عينة التربة المأخوذة من موقع هبوط مركبة الفضاء الصينية تحتوي على قطع صغيرة للغاية من البازلت، وهي صخور بركانية، يعود تاريخها إلى 4.2 مليار عام و2.8 مليار عام.

ويشير هذا إلى فترة طويلة من النشاط البركاني، تبلغ 1.4 مليار عام على الأقل، على الجانب البعيد خلال النصف الأول من تاريخ القمر حينما كان أكثر ديناميكية عما هو عليه اليوم.

وتكوَّن القمر، مثل كوكب الأرض، قبل نحو 4.5 مليار عام. ويتضمن النشاط البركاني على القمر والأرض والأجرام السماوية الأخرى انفجار صخور منصهرة من طبقة الوشاح، وتقع أسفل طبقة القشرة الخارجية مباشرة، منطلقة نحو السطح. وموقع الهبوط في حوض أيتكين (القطب الجنوبي)، وهي فوهة ناتجة عن ارتطام، منطقة توجد بها أرفع قشرة على سطح القمر، ما قد يسهم في العثور على أدلة على النشاط البركاني.

واستخدم المسبار "تشانج آه-6" مجرفة صغيرة ومثقاباً للحصول على نحو 1935 جراماً من التربة. ثم أعاد المادة إلى الأرض وهبط في منطقة منغوليا الداخلية في الصين.

وقال تشو-لي لي، خبير علوم القمر من الأكاديمية الصينية للعلوم: "تتيح عينات تشانج آه-6 فرصة فريدة لدراسة النشاط البركاني في الجانب البعيد (من القمر)".

وساعد لي في قيادة الدراسة بدورية "نيتشر" العلمية، وهي إحدى دراستين نُشرتا، الجمعة، لتحديد تفاصيل النتائج، بينما الدراسة الأخرى منشورة في دورية "ساينس" العلمية.

واحتوت العينات على فتات لصخور بركانية مختلفة، واستخدم الباحثون منهجية الاستعانة بالنظائر المشعة لتحديد عمر تلك العينات.

انخفاض الحرارة الداخلية أوقف النشاط البركاني

واوضح لي: "يصعب تحديد التوقيت والمدة الدقيقين للنشاط البركاني على القمر وربما تنوعا عبر مناطق مختلفة. ربما يكون بعض النشاط البركاني صغير النطاق قد حدث على الجانب القريب قبل نحو 120 مليون عام على أقصى تقدير مثلما سجلت سلاسل الزجاج البركاني من عينات تشانج آه-5" التي تم جمعها في 2020.

وذكر لي أن الدراسة الجديدة خلصت إلى أن البازلت الذي يعود تاريخه إلى 4.2 مليار عام يختلف في التكوين عن البازلت الذي يعود تاريخه إلى 2.8 مليار عام، ما يعني نشأتهما من مصدرين مختلفين من الصخور المنصهرة (الماجما) في طبقة الوشاح.

وأضاف لي أن عينات تشانج آه-6 تختلف أيضاً في التكوين مقارنة بالعينات القمرية المجموعة سابقاً من الجانب القريب.

ولا توجد أدلة على وجود نشاط بركاني على القمر على خلاف أماكن أخرى في المجموعة الشمسية مثل كوكبي الزهرة والأرض.

وتابع لي: "توقف النشاط البركاني على الأرض سببه تناقص مصادر الحرارة الداخلية بمرور الوقت. في بادئ الأمر، كان سبب النشاط البركاني على القمر هو تحلل العناصر المشعة والحرارة التي خلفها تكون القمر، مما ولّد ما يكفي من الطاقة الداخلية لاستدامة انصهار الوشاح، وبالتبعية، حدوث انفجارات بركانية على السطح".

ونوّه بأنه "ومع تضاؤل مصادر الحرارة هذه، هدأت حرارة وشاح القمر وصار صلباً بالتدريج، ما خفّض من قدرة الماجما على الوصول إلى السطح. وأسهم أيضاً حجم القمر الصغير مقارنة بالأرض في معدل التبريد السريع هذا، إذ تفقد الأجرام السماوية الأصغر حجماً الحرارة بوتيرة أسرع".

وأردف بالقول: "في نهاية المطاف، هبطت درجة حرارة التركيب الداخلي للقمر إلى دون الحد اللازم لاستدامة النشاط البركاني، ما مَثَّل نهاية نشاط بركاني كبير".