نیمه تاریک ماه، رازهایی پنهانتر از آنچه فکر میکردیم: خبری که خواب از سرتان میپراند!
آیا میدانستید نیمه پنهان ماه، آن روی سکهای که از زمین نمیبینیم، رازهای شگفتانگیزی در دل خود دارد؟ تحقیقات جدید نشان میدهد که سمت دور ماه – که اغلب به اشتباه به عنوان “نیمه تاریک” آن شناخته میشود – بسیار خشکتر از آن چیزی است که دانشمندان تصور میکردند. این کشف حیرتانگیز، که با استفاده از نمونههای بازگردانده شده توسط ماموریت قمری Chang’e 6 چین انجام شده است، میتواند درک ما از نحوه توزیع آب در سراسر ماه و معنای آن برای اکتشافات آینده قمری را دگرگون سازد.
آب ماه به طور یکنواخت توزیع نشده است
بر اساس یافتههای به اشتراک گذاشته شده توسط موزه تاریخ طبیعی (Natural History Museum)، آب در ماه به اشکال مختلفی یافت شده است؛ از یخهای به دام افتاده در دهانههای سایهدار گرفته تا مقادیر بسیار ناچیز محبوس شده در مواد معدنی موجود در خاک و سنگهای قمری. در حالی که این یافتهها زمانی باوری را که ماه کاملاً خشک است، زیر و رو کرد، آخرین نتایج حاصل از Chang’e 6 نشان میدهد که داستان حتی پیچیدهتر از اینهاست.
دانشمندان نمونههای سنگ و خاک جمعآوری شده از سمت دور ماه را تجزیه و تحلیل کردند و از یافتههای خود شگفتزده شدند. طبق مطالعهای که در مجله Nature منتشر شده است، این نمونهها حاوی 10 تا 100 برابر آب کمتری نسبت به نمونههای جمعآوری شده از سمت نزدیک ماه – نیمکرهای که همیشه رو به زمین است – هستند.
پروفسور سارا راسل (Sara Russell)، که منشاء آب در منظومه شمسی را بررسی میکند، در مورد پیامدهای این تفاوت غیرمنتظره اظهار نظر کرد. او گفت: «حتی در آن زمان، من باور نمیکنم کسی پیشنهاد کرده باشد که آب به طور یکنواخت در سراسر ماه پخش نشده است. ما به دلیل استفاده از نمونههایی از سمت نزدیک ماه دچار سوگیری شدهایم.»
وجود آب در نمونههای آپولو (Apollo) و شهابسنگهای قمری، پیشتر فرضیات اولیه مبنی بر اینکه ماه کاملاً خشک است را رد کرده بود. اما اکنون، این توزیع ناهموار سوالات جدیدی را در مورد شکلگیری و تاریخچه حرارتی ماه (formation and thermal history) مطرح میکند.
راز “نیمه تاریک”
اگرچه معمولاً از آن به عنوان “نیمه تاریک” ماه یاد میشود، اما سمت دور ماه به طور دائمی تاریک نیست. این اصطلاح بیشتر از عدم دسترسی در گذشته ناشی میشود تا کمبود نور خورشید. ماه به طور جزر و مدی با زمین قفل شده است، به این معنی که ما همیشه یک چهره یکسان را میبینیم. از آنجایی که با همان سرعت میچرخد و مدار میزند، نیمی از سطح آن همیشه از ما دور است – و به همین دلیل لقب “تاریک” را به خود اختصاص داده است، زیرا تا دهههای اخیر دیده نشده بود.
در واقعیت، تمام قسمتهای ماه چرخههای شب و روز را طی میکنند که هر کدام حدود دو هفته زمینی طول میکشد. تصاویری که توسط ماموریتهای فضایی از دهه 1950، از جمله آپولو 11 (Apollo 11)، گرفته شده است، نشان میدهد که سمت دور ناهموارتر و پر از دهانه (more rugged and cratered) است تا سمت نزدیک هموارتر.
این تفاوت در زمین تا حدودی به دلیل ضخامت پوسته است. سمت دور پوسته بسیار ضخیمتری دارد که از صعود مواد مذاب به سطح پس از برخورد شهابسنگها جلوگیری کرده است. در مقابل، پوسته نازکتر در سمت نزدیک اجازه داد تا گدازهها بیرون بیایند و ماریاهای قمری (lunar maria) – دشتهای تاریک و مسطح قابل مشاهده از زمین – را تشکیل دهند.
سرنخی برای تاریخچه سرد شدن ماه
چرا سمت دور اینقدر خشکتر است؟ دانشمندان هنوز مطمئن نیستند، اما چندین احتمال در حال ظهور است. یک نظریه حاکی از آن است که این امر به نحوه سرد شدن ماه پس از تشکیل (cooled after formation) مربوط میشود. طرف رو به زمین ممکن است برای مدت طولانیتری گرم بماند، تحت تأثیر گرمای باقیمانده سیاره جوان، در حالی که سمت دور سریعتر سرد و منجمد شده است. اگر این درست باشد، این عدم تعادل دمایی اولیه میتوانسته بر نحوه حفظ یا از دست دادن آب در مناطق مختلف سطح ماه تأثیر بگذارد.
با این حال، این احتمال وجود دارد که محل فرود Chang’e 6 – در داخل حوضه SPA (SPA Basin) – صرفاً یک منطقه غیرعادی خشک باشد. ماموریتهای بیشتری برای آزمایش اینکه آیا این علامت خشک در سراسر سمت دور سازگار است یا یک ناهنجاری محلی، مورد نیاز خواهد بود.
اندازهگیریها نشان میدهد که خاک از سمت نزدیک حاوی حدود 350 میلیلیتر آب در هر متر مکعب است، در حالی که به نظر میرسد همان حجم از سمت دور به طور قابل توجهی کمتر آب داشته باشد. این کشف لایه جدیدی به نظریههای موجود در مورد چگونگی به دست آوردن آب توسط ماه اضافه میکند.
آب ماه از کجا آمده است؟
علیرغم منشاء آتشین ماه، دانشمندان اکنون بر این باورند که آب آن بعداً به آن رسیده است. راسل (Russell) توضیح داد: “ایده اصلی این است که بیشتر آب ماه از طریق برخورد شهابسنگها (meteorite impacts) آمده است.” شهابسنگهای غنی از خاک رس که به نام کندریتهای کربندار (carbonaceous chondrites) شناخته میشوند، یک گزینه اصلی هستند.
بیشتر آب ماه در داخل سنگها و خاکهای آن باقی مانده است، اما رسوبات یخی (ice deposits) نیز در دهانههای دائمی سایهدار کشف شدهاند. این ذخایر میتوانند برای اکتشافات انسانی حیاتی باشند و آب آشامیدنی و حتی موادی برای سوخت و هوای تنفسی را فراهم کنند.
با ماموریتهای آتی در راه – و احتمال وجود پایگاههای قمری بلندمدت (lunar bases) – درک این منابع به طور فزایندهای ضروری میشود. راسل (Russell) گفت: “ما امیدواریم در آینده نزدیک فضانوردان را به ماه بازگردانیم. سمت دور ماه مکان ویژهای برای داشتن پایگاه خواهد بود، زیرا به ما این امکان را میدهد تا به انجام نجوم و سایر تحقیقاتی بپردازیم که کاملاً از زمین محافظت میشوند.”
