کشف تازه از سمت خشک ماه؛ آیا نیمه پنهان ماه تقریباً بدون آب است؟
1
مطالعات اخیر نشان می‌دهد که در پوسته‌ی نیمه‌ی پنهان ماه (سمت پشت ماه) احتمالاً آب بسیار کمتری نسبت به سمتی که همیشه به زمین نگاه می‌کند وجود دارد.
دانشمندان با بررسی نمونه‌های سنگ و خاکی که از این ناحیه کم‌تر دیده‌شده بازگردانده شده‌اند، به این احتمال جالب رسیده‌اند که آب ممکن است به‌صورت نابرابر در سراسر درون ماه توزیع شده باشد. این یافته‌ها نور تازه‌ای بر نحوه‌ی شکل‌گیری و تکامل ماه طی میلیاردها سال می‌اندازد.
نمونه‌هایی از نیمه‌ی پنهان ماه
آیا سمت دیگر ماه خشک‌تر است؟
بر اساس یافته‌های گروهی از دانشمندان چینی، خاک و سنگ‌های جمع‌آوری‌شده از نیمه‌ی پنهان و اسرارآمیز ماه نشان می‌دهد که این بخش ممکن است خشک‌تر از سمتی باشد که همیشه به سمت زمین است.
نمونه‌ها توسط مأموریت «چانگ‌ای-۶» (Chang’e-6 یا CE6) چین گردآوری شده و در آکادمی علوم چین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
در حالی‌که مأموریت‌های قبلی بین ۱ تا ۲۰۰ میکروگرم آب در هر گرم از مواد ماه در سمت نزدیک شناسایی کرده‌اند، اندازه‌گیری‌های جدید نشان می‌دهد که سمت دور ممکن است در انتهای فوق‌العاده خشک طیف قرار گیرد. این مسأله به تفاوت جالبی در نیمکره‌های ماه اشاره دارد.
مأموریتی پیشگامانه در تاریخ کاوش ماه
سال گذشته، چین نخستین کشوری شد که موفق به فرود فضاپیما بر نیمه‌ی پنهان ماه شد. فضاپیمای CE6 در حوضه‌ی قطب جنوب-آیتکن، یک دهانه‌ی عظیم برخوردی در سمت پنهان ماه که یکی از بزرگ‌ترین‌ها در منظومه شمسی است، فرود آمد.
با بازگرداندن پنج گرم از خاک و سنگ‌های آتشفشانی، این مأموریت به دانشمندان فرصت بی‌سابقه‌ای برای بررسی میزان آب در زیر سطح این نیمکره کم‌تر شناخته‌شده داد.
از این پنج گرم نمونه، ۵۷۸ ذره‌ی کوچک برای بررسی دقیق با میکروسکوپ الکترونی انتخاب شدند.
سنگ‌های ماه؛ به‌شدت خشک
تمرکز بر ساختارهای معدنی خاص
بررسی نمونه‌های مأموریت CE6 بر دانه‌های معدنی، به‌ویژه «آپاتیت» (نوعی ماده‌ی فسفاتی که توانایی به دام انداختن هیدروژن دارد)، و حفره‌های کوچک حاوی مواد مذاب باستانی به نام «درون‌گنجیده‌های مذاب» متمرکز بود.
این درون‌گنجیده‌ها که اغلب در کانی‌هایی مانند الیوین یا ایلمِنیت محصور هستند، می‌توانند ترکیب شیمیایی ماگمای اولیه‌ای را که از اعماق پوسته‌ی ماه به سطح رسیده، ثبت کنند. از این رو، آپاتیت و درون‌گنجیده‌ها به عنوان پنجره‌هایی ارزشمند به درون ماه شناخته می‌شوند.
برآورد میزان آب در ماگمای مادر
دانشمندان برآورد کرده‌اند که محتوای آب در ماگمای مادر برای این سنگ‌های بازالتیِ سمت دور می‌تواند بین ۱۵ تا ۱۶۸ میکروگرم در هر گرم بوده باشد.
با مدل‌سازی دقیق فرآیند تبلور و آزادسازی هیدروژن از این مواد، آن‌ها به این نتیجه رسیدند که منبع پوسته‌ای این سنگ‌ها احتمالاً تنها دارای ۱ تا ۱.۵ میکروگرم آب در هر گرم است؛ که این یکی از پایین‌ترین برآوردها برای هر منطقه‌ای از ماه محسوب می‌شود.
اهمیت نیمه‌ی خشک ماه
درک بهتر توزیع آب در درون ماه می‌تواند به درک چگونگی شکل‌گیری آن، چه از طریق برخورد عظیم و چه از طریق فرآیندهای دیگر، و نحوه‌ی تحول لایه‌های درونی آن در حین خنک شدن کمک کند.
سمت نزدیک ماه، به‌ویژه منطقه‌ی Procellarum KREEP Terrane، دارای میزان بیشتری از عنصر توریم است و به نظر می‌رسد که غنی‌تر از نظر محتوای آبی باشد.
نقش برخوردهای کیهانی
در مقابل، محتوای کم‌تر آب و توریم در سمت دور نشان‌دهنده‌ی نوعی عدم تعادل عمیق‌ریشه است؛ که ممکن است ناشی از برخورد عظیمی باشد که باعث شکل‌گیری حوضه‌ی قطب جنوب-آیتکن شده است. این رویداد می‌تواند موجب جابه‌جایی مواد معدنی حاوی آب شده باشد، به‌طوری که سمت دور ماه نسبت به سمت دیگر خشک‌تر باقی مانده است.
مأموریت‌های آینده‌ی ماه
حتی اگر این یافته‌ها توسط نمونه‌های بیشتری تأیید شوند، برنامه‌های فعلی فضایی را متوقف نخواهند کرد. احتمالاً فضانوردان همچنان به سمت نزدیک ماه، به‌ویژه نواحی نزدیک به قطب جنوب که احتمال وجود یخ در گودال‌های همیشه در سایه وجود دارد، سفر خواهند کرد.
ناسا برنامه دارد سال آینده چهار فضانورد را در قالب پروژه آرتمیس به مدار ماه بفرستد، و فرود نهایی نیز زودتر از سال ۲۰۲۷ انجام نخواهد شد. چین نیز قصد دارد تا سال ۲۰۳۰ مأموریت سرنشین‌دار خود به ماه را اجرا کند.
هر دو آژانس فضایی انگیزه‌ی زیادی برای شناسایی و بهره‌برداری از ذخایر یخ برای تأمین منابع حیاتی مانند آب آشامیدنی و سوخت موشک دارند. از این‌رو، نیمه‌ی خشک ماه در حال حاضر اولویت کمتری برای حضور انسانی دارد.
رازهای درونی ماه
نیاز به داده‌های بیشتر
برآورد جدید از خشکی سمت دور ماه تأکید می‌کند که هنوز اطلاعات کمی درباره‌ی ساختار درونی ماه و تفاوت‌های نیم‌کره‌ای آن در دست است. برای اثبات قطعی اینکه کل سمت پنهان به همان خشکی این نمونه‌های اولیه است، جمع‌آوری نمونه‌های بیشتر حیاتی است.
برنامه‌ی آرتمیس ناسا و مأموریت‌های آینده‌ی چین نیز به دنبال جمع‌آوری نمونه‌های متنوع‌تری هستند، تا روشن شود که خشکی مشاهده‌شده منطقه‌ای محدود است یا الگوی گسترده‌ای دارد.
اهمیت علمی نیمه‌ی دست‌نخورده
با اینکه احتمال خشکی بیشتر در سمت دور مطرح شده، اما این موضوع از اهمیت علمی کاوش در این منطقه‌ی دست‌نخورده نمی‌کاهد.
مطالعه‌ی ادامه‌دار درباره‌ی سمت خشک ماه
جستجو برای درک آب ماه همچنان در حال شکل دادن به مدل‌های جدیدی از منشأ و سیر تکامل ماه است. این مطالعات مسیر طراحی مأموریت‌ها، انتخاب محل فرود و مکان‌یابی مناسب برای ایجاد پایگاه‌های دائمی انسانی در تنها قمر زمین را مشخص می‌کند.
با این حال، پژوهشگران مأموریت CE6 تأکید می‌کنند که برای پیشبرد نتایج و درک بهتر از توزیع آب، نیاز به داده‌ها و نمونه‌های بیشتری وجود دارد.
توصیه نهایی دانشمندان
سن هو (Sen Hu)، اخترفیزیکدان آکادمی علوم چین و یکی از نویسندگان این مطالعه، نتیجه‌گیری می‌کند که برای بررسی دقیق‌تر مقدار آب در نیمه‌ی پنهان ماه، باید نمونه‌های بیشتری جمع‌آوری شود.
این تحقیق در نشریه‌ی معتبر Nature منتشر شده است.
