بازنویسی تاریخ ماه با نمونه های ماموریت چانگ ای، 5 - مجله سفر به کانادا

به گزارش خبرنگاران و به نقل از چاینادیلی، دانشمندان چینی پس از تجزیه و تحلیل نمونه بازگردانده شده از ماه به وسیله ماموریت چانگ ای 5، دریافته اند که آتشفشان خیزی های ماه حدود 800 تا 900 میلیون سال پس از آنچه تصور می شد این فرایند سرانجام یافته، نیز ادامه داشته است. آنها بعلاوه اظهار کردند بنابراین یافته ها تصور می شود ماه طی فرایندی بسیار کند و آهسته تر خنک شده است.

محققان موسسه زمین شناسی و ژئوفیزیک آموزشگاه علوم چین با آنالیز سنگ های بازالت که در فوران های آتشفشانی شکل می گیرند دریافتند که نمونه های آورده شده از ماه که آنها در دست دارند نه تنها جوان ترین نمونه های به دست آمده از ماه هستند، بلکه داده های نوی در خصوص ترکیب و محتوای آب درون ماه نیز ارائه داده و درک دانشمندان از تکامل ماه را نیز ارتقا می دهند.

چین 23 نوامبر سال 2020 فضاپیمای بدون سرنشین خود را به سمت کره ماه پرتاب کرد. چین این فضاپیمای بدون سرنشین را با این هدف پرتاب کرد که این فضاپیما نمونه هایی از خاک و سنگ های ماه را به زمین بازگرداند. این اولین کوشش یک کشور برای آوردن نمونه از قمر طبیعی زمین از دهه 1970 تا به امروز بود.

این کاوشگر پس از 112 ساعت سفر، در تاریخ 28 نوامبر به مدار ماه وارد شد. کاوشگر چانگ ای 5 که در 17 دسامبر 2020 به زمین بازگشت، در مجموع 1731 گرم نمونه که عمدتا سنگ و خاک بود را از سطح ماه جمع آوری نموده بود.

چین با این ماموریت موفقیت آمیز تبدیل به سومین کشوری شد که نمونه های قمری را چند دهه بعد از ایالات متحده و شوروی سابق به زمین آورده است. آخرین ماموریت بازگرداندن نمونه ماه مربوط به ماموریت لونا24(Luna 24)اتحاد جماهیر شوروی در سال 1976 بود.

آتشفشان خیزی نشانه این است که یک جسم آسمانی هنوز فعال است و مطالعه آتشفشان خیزی سیاره ای می تواند اطلاعاتی مهم درباره ترکیب عمیق و تکامل حرارتی یک سیاره را آشکار کند. آتشفشان خیزی های ماه بیشترین فعالیت را در قسمت پیدای ماه داشته و بنابر اطلاعات حدود 17 درصد از سطح ماه را پوشانده بودند. سمت پیدای ماه نیم کره ای از سطح کره ماه است که به طور دائمی رو به سوی کره زمین واقع شده است.

آتشفشان خیزی(Volcanism) به پدیده فوران سنگ های مذاب(ماگما) بر روی سطح زمین، سیاره ها یا ماه گفته می شود که طی آن گدازه، سنگ های آذرآواری و گازهای آتشفشانی از راه شکافی که مجرای آتشفشان نامیده می شود، به بیرون پرتاب می شود.

لی ژیانهوآ(Li Xianhua) زمین شیمی دان موسسه زمین شناسی و ژئوفیزیک گفت: دانشمندان همواره تمایل داشتند زمان دقیق شروع و سرانجام آتشفشان خیزی ماه و بعلاوه مکانیسم شکل گیری آتشفشان های اخیر را بفهمند.

عملیات تاریخ گذاری رادیوایزوتوپی نمونه های ماه که پیشتر به وسیله ماموریت های آپولو و لونا بازگردانده شده بود نشان می دهد که بیشتر فعالیت های آتشفشانی ماه حدود 2.9 میلیارد یا 2.8 میلیارد سال پیش متوقف شده است. این نمونه ها در 30 درجه استوا ماه جمع آوری شده بودند که این موضوع به آن معناست که نمی توانند نمایانگر اطلاعات زیادی درباره بخش بزرگی از ماه باشند.

ماموریت چانگ ای 5 چینی ها در بخشی از ماه موسوم به اقیانوس طوفان ها(دورتر از منطقه های که آپولو و لونا بر روی آن فرود آمده بودند)، فرود آمد و تصور می شود بخشی که ماموریت چینی ها بر روی آن فرود آمد، یکی از جوان ترین منطقه ها سطح ماه که دارای سنگ بازالت است، بوده باشد. دانشمندان از گاه شمار دهانه ای(یکی دیگر از روش های تاریخ گذاری براساس تعداد دهانه ها) برای پیش بینی وجود جریان گدازه بین سه میلیارد تا یک میلیارد سال پیش در ماه استفاده کردند.

پس از مطالعه ایزوتوپ های سنگ ها محققان تایید کردند که بازالت های بازگردانده شده از فوران گدازه مشابهی که حدود دو میلیارد سال پیش اتفاق افتاده، ایجاد شده و فرایند لحظه به سرانجام رسیدن فعالیت های آتشفشانی ماه را 800 میلیون تا 900 میلیون سال به تعویق انداخته است.

دانشمندان قبلا کشف نموده بودند که منطقه فعال آتشفشانی روی ماه دارای بعضی عناصر خاص فراوری کننده گرما مانند پتاسیم ، عناصر کمیاب زمین و فسفر است. اعتقاد بر این است که این عناصر با آتشفشان خیزی سمت پیدای ماه ارتباط دارند.

اما محققان با آنالیز نمونه های نو حاصل از ماموریت چانگ ای 5 دریافتند که محتوای بالای این عناصر در نمونه ها از گوشته ماه(جایی که معمولا گدازه تشکیل می شود) نشات نگرفته اند. یافته های آنها این فرضیه را که منبع گرما از عناصر فراوری کننده گرمای رادیواکتیو بوده است را رد کرد. محققان نیز اظهار کردند برای درک تکامل حرارتی ماه احتیاج به آنالیز بیشتری است.

موضوع دیگری که محققان آنالیز کردند محتوای آب نمونه ها بود. اعتقاد بر این است که ماه بسیار خشک است گرچه پیشتر بعضی مطالعات وجود مولکول های آب در ماه را تاییده نموده اند. اما تجزیه و تحلیل اخیر محققان نشان می دهد که گوشته عمیق ماه واقع در منطقه نمونه برداری ماموریت چانگ ای 5، دو میلیارد سال پیش بسیار خشک تر از منطقه ها قدیمی دارای آتشفشان خیزی بوده است. آب مورد بحث مایع یا یخ نیست اما نشان دهنده وجود هیدروکسیل موجود در مواد معدنی است.

یین چینگژو(Yin Qingzhu) استاد کیهان شیمی دانشگاه کالیفرنیا دیویس آمریکا این یافته ها را یک دستاورد بزرگ که مدت ها در دنیا منتظر آن بوده است، توصیف کرد.

وی گفت: اینکه چگونه ماه توانسته در این شرایط بسیار نامساعد فعالیت ماگمایی خود را تا دو میلیارد سال پیش حفظ کند، موضوع نوی در آینده خواهد بود. این یافته ها به شروع مطالعات گسترده در زمینه علوم سیاره ای منجر خواهد شد.

یافته های این مطالعه در مجله نیچر (Nature) منتشر شده است.