كشف تحليل متطور لعينة صخرية مأخوذة من القمر خلال مهمة أبولو 17 عن معلومات جديدة حول التبريد المعقد والتاريخ التطوري للقمر.
ونُشرت نتائج الدراسة التي أجريت من قبل علماء جامعة هاواي (UH) في مانوا، في مجلة Nature Communications.
وجمعت بعثة أبولو 17 العينة الصخرية “تروكتوليت 76535″ (Troctolite 76535) من سطح القمر عام 1972، والتي ما تزال واحدة من أكثر عينات القمر قيمة من الناحية العلمية نظرا لطبيعتها البكر.
وعلاوة على ذلك، فإن نوع هذه الصخور منتشر على سطح القمر ومن المحتمل أن تحتوي على أدلة مهمة لفهم تكوين القمر.
واستخدم ويليام نيلسون، المؤلف الرئيسي للدراسة وطالب الدراسات العليا في علوم الأرض في كلية علوم وتكنولوجيا المحيطات والأرض (SOEST) بجامعة هاواي، والمؤلفون المشاركون مسبارا إلكترونيا متخصصا لإجراء تحليل عالي الدقة لـ” تروكتوليت 76535″.
وقال نيلسون: “تشير التقارير السابقة إلى أن المعادن في عينة أبولو 17 كانت متجانسة كيميائيا. والمثير للدهشة أننا وجدنا اختلافات كيميائية داخل بلورات الزبرجد الزيتوني والبلاجيوجلاز. وتسمح لنا هذه التغايرات بتقييد أقدم تواريخ التبريد عالية الحرارة لهذه المعادن باستخدام النماذج العددية”.
واستخدم علماء كلية علوم وتكنولوجيا المحيطات والأرض مرافق الحوسبة عالية الأداء، للنظر في تأثيرات مجموعة متنوعة من مسارات التبريد المحاكاة بالكمبيوتر، أكثر من 5 ملايين نموذج لنشر المواد الكيميائية.
وأوضح نيلسون: “كشفت عمليات المحاكاة أن هذه التغايرات لا يمكنها البقاء إلا لفترة قصيرة نسبيا في درجات حرارة عالية”.
وكانت أنماط الانتشار المحفوظة في الحبيبات المعدنية والتي لوحظت مع المسبار الدقيق متوافقة مع تاريخ التبريد السريع الذي لا يزيد عن 20 مليون سنة في درجات حرارة عالية. ويتحدى هذا الاكتشاف التقديرات السابقة لمدة تبريد تبلغ 100 مليون سنة ويدعم التبريد السريع الأولي للصهارة داخل القشرة القمرية.
وكشف نيلسون: “هذا يغير نظرتنا لكيفية تشكل مجموعة مهمة من الصخور القمرية”.
وللتوفيق بين معدلات التبريد ذات درجات الحرارة المرتفعة مع وجهة النظر المقبولة عموما للطريقة التي تشكلت بها هذه الصخور، اقترح فريق البحث أن هذا النوع من الصخور ربما يكون تشكل من خلال عملية تسمى التسلل التفاعلي حيث يتفاعل الذوبان مع الصخور، ما يؤدي إلى تغيير كيميائي وفيزيائي.
وتوضح الدراسة أيضا قيمة إعادة فحص العينات التي وقع تحليلها مسبقا باستخدام التقنيات الحديثة ومدى سرعة البيانات الجديدة في إعادة تشكيل فهمنا لتطور الكواكب.
ولفهم عدم التجانس الكيميائي الملحوظ بشكل أفضل، يدرس فريق البحث حاليا مدى سرعة انتشار الفوسفور في بلورات الزبرجد الزيتوني. وبالإضافة إلى ذلك، هم يبحثون عن تغايرات مماثلة في عينات أبولو الأخرى.
المصدر: ساينس ديلي