ماه کی و چگونه شکل گرفت؟

طرحی هنری از برخورد احتمالی کره‌ای به اندازه‌ی مریخ به زمین که منجر به تشکیل ماه شده است.
358

ماه کی و چگونه شکل گرفت؟

شاید فکر کنید با سفر چندبارهٔ انسان به ماه، آوردن سنگ‌ و خاک این کره به زمین وتحقیقاتی که در آزمایشگاه‌های پیشرفته روی این نمونه‌ها انجام شده امروز از چگونگی شکل‌گیری ماه آگاهی کامل داریم. اما واقعیت این‌طور نیست و هنوز چگونگی شکل‌گیری ماه جزء سوالات اصلی دانشمندان است.

در حال حاضر و طبق مطالعات جدید سه سناریو اصلی در داستان شکل‌گیری ماه وجود دارد. اولی راجع به برخوردی بزرگ در ابتدای تاریخ منظومهٔ شمسی بحث می‌کند. دومی برخوردهای کوچک‌تر و شکل‌گیری ماه در بازهٔ زمانی طولانی‌تری را نتیجه می‌گیرد و سومی خبر از نقش تاثیرگذار آب در این ماجرا می‌دهد.

ماجرا از سی سال پیش شروع می‌شود. زمانی که دانشمندان مدل‌سازی‌هایی انجام و نشان دادند در گذشته‌های دور جرمی به اندازهٔ مریخ با زمین برخورد کرده است. برخوردی که بازمانده‌های پراکنده‌شدهٔ آن به اندازه‌ای بوده‌اند که جرمی به اندازهٔ ماه شکل بگیرد. این مدل‌سازی‌ها نشان می‌داد ماه باید بیشتر از مواد باقی‌مانده از جرم برخورد‌کننده به زمین شکل گرفته باشد.

طرحی هنری از برخورد احتمالی کره‌ای به اندازه‌ی مریخ به زمین که منجر به تشکیل ماه شده است.
طرحی هنری از برخورد احتمالی کره‌ای به اندازهٔ مریخ به زمین که منجر به شکل‌گیری ماه شده است.

اما این مدل‌سازی‌ها در در آزمایش‌ درست از آب درنیامدند. مطالعات انجام‌شده روی سنگ‌های ماه نشان می‌داد ترکیبات تشکیل‌دهندهٔ ماه و زمین بسیار شبیه هم‌اند. جدا از فقدان آهن و آب، سنگ‌های ماه در نسبت ایزوتوپ‌های تیتانیوم، کلسیم، سیلیکون، اکسیژن و تنگستن – که جزء عناصر تشخیصی علم ژئوشیمی هستند – با زمین همخوانی داشتند. این در حالی بود که شباهت ترکیبات زمین و ماه تنها در یک یا دو درصد مدل‌سازی‌ها اتفاق می‌افتاد.

پس از آن فرضیات تکمیلی برای رفع این تناقض ارائه شد که برخی از ناسازگاری‌ها را توضیح می‌داد اما هنوز هیچ ایده‌ای نتوانسته است همه ی مشکلات را برطرف کند. یک ایده‌ی ساده این است که زمین وجرم برخورد‌کننده ترکیبات یکسانی داشته‌اند اما از لحاظ آماری بروز چنین اتفاقی دور از ذهن است.

چندی پیش گروهی از دانشمندان فرضیه‌ای دیگر را برای حل این مشکل مطرح کردند. آن‌ها می‌گویند تنها یک برخورد بزرگ در کار نبوده، بلکه زمین در گذشته چند برخورد کوچک‌تر، اما کماکان قوی، را تجربه کرده است. برخوردهایی با اجسامی با جرم بین یک تا ده درصد جرم زمین که هر کدام مجموعه‌ای از مواد را در قرصی چرخان به دور زمین پراکنده کرده‌اند. باقی‌مانده‌های این برخورد نیز به سرعت گرد هم آمده‌اند و چند جرم (یا می‌توان گفت قمرواره‌) کوچک را شکل داده‌اند. این اجرام در نهایت از زمین دور شده‌اند و در طی زمان روی هم انباشته شده و ماه را تشکیل داده‌اند.

مراحل تدریجی به وجود آمدن ماه با توجه به فرضیه‌ی جدید. Credit: Nature Geoscience / R. Rufu et al.
مراحل تدریجی به وجود آمدن ماه با توجه به فرضیهٔ جدید.
Credit: Nature Geoscience / R. Rufu et al.

طبق این نظریه ترکیبات ماه حاصل ادغام ترکیبات چندین جرم مختلف است که با کمک آن می‌توان معمای شباهت ترکیبات ماه و زمین را آسان‌تر توجیه کرد. احتمالا یک برخورد از روبه‌رو که تا اعماق پوستهٔ زمین نفوذ کرده بیشترین سهم زمین را در ترکیبات ماه به وجود آورده است. چند برخورد کوچک‌تر احتمالی نیز توانسته‌آند تکانهٔ زاویه‌ای را با آن‌چه امروز می‌بینیم سازگار کنند.

ماه کی تشکیل شد؟

نظریهٔ تشکیل تدریجی ماه نیازمند زمانی طولانی، شاید حتی صد میلیون سال، بوده است. این در حالی است که برخی از دانشمندان سیاره‌ای گمان می‌کنند که ماه ممکن است ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلیون سال پس از شکل‌گیری منظومهٔ شمسی ایجاد شده باشد و گروهی دیگر معتقدند ماه بسیار زودتر و تنها چند ده میلیون سال پس از شکل‌گیری منظومهٔ شمسی پدیدار شده است.

در نتایج تحلیلی جدید که نتایج آن در ابتدای سال ۲۰۱۷ منتشر شد دانشمندان از روش عمرسنجی ایزوتوپی استفاده کردند و سن هشت قطعه خرده‌سنگ کوچک ماه را که در ماموریت آپولو ۱۴ به زمین آورده شده بودند تعیین کردند. نتیجه‌ای به دست آمده نشان می‌داد ماه ۴/۵۱ میلیارد سال پیش و تنها ۶۰ میلیون سال پس از تولد منظومهٔ شمسی تشکیل شده و به حالت جامد در آمده است.

نمونه‌ای از سنگ‌های ماه که در ماموریت‌های آپولو به زمین آورده شده‌اند. Credit: NASA
نمونه‌ای از سنگ‌های ماه که در ماموریت‌های آپولو به زمین آورده شده‌اند.
Credit: NASA

گروه تحقیقاتی دیگری که چند سال پیش تحقیقاتی روی همین قطعات سنگ انجام دادند نیز به همین نتیجه رسیده بودند.

وقتی پای آب به مسئله کشیده می‌شود

پژوهش دیگری که به تازگی در این زمینه انجام شده نشان می‌دهد برخلاف محیط بسیار خشک ماه در این روزها، قمر زمین در زمان شکل‌گیری احتمالا حاوی مقدار زیادی آب بوده است. پژوهش این گروه راجع به نحوهٔ انجماد اقیانوس‌های ماگما در ماه، که آن‌ها را به نام دریاهای ماه نیز می‌شناسیم، و تشکیل پوسته بوده است.

آن‌ها به این نتیجه رسیدند که مجموعهٔ مواد معدنی که امروزه در پوستهٔ ماه می‌بینیم، در کنار ضخامت پوسته، نشانه‌ای از حضور آب در ترکیبات اولیهٔ ماه در زمان شکل‌گیری است. سهمی که آن‌ها برای آب در نظر گرفته‌اند چیزی بین ۲۷۰ تا ۱۶۵۰ واحد در میلیون (ppm) است. شاید این مقدار زیاد به نظر نیاید اما اگر درستی آن ثابت شود پیامدهای قابل توجهی را در پی خواهد داشت.

با توجه به شباهت ترکیبات ماه و زمین، اگر نتایج این تحقیقات درست باشد، می‌توان نتیجه گرفت زمین نیز در زمان شکل‌گیری ماه، یعنی اندکی پس از تولد منظومهٔ شمسی، از آب میزبانی می‌کرده است.

پیش‌روی علم به سمت ناشناخته‌ها

ماه نزدیک‌ترین همسایهٔ آسمانی ماست اما همان‌طور که دیدیم هنوز سوالات بی‌جواب بسیاری راجع به آن باقی مانده است که دانشمندان زیادی در تلاش برای یافتن پاسخ‌هایی‌ برای آن‌ها هستند. هم‌زمان گروهی دیگر از دانشمندان دورترین نقاط عالم را کاوش می‌کنند تا اسرار عالم را برای‌مان بازگو کنند. علم کماکان به پیش می‌رود تا شناخت ما از محیط اطراف‌مان بیشتر از پیش شود. هر چند که ممکن است که مسیری طولانی و پر از تردید پیش روی‌مان باشد، که خود بخش جدانشدنی این راه است.

منبع: Sky and Telescope

ممکن است شما دوست داشته باشید بیشتر از نویسنده

5 نظرات

  1. ارمان می گوید

    چون هنوز به ماه نرفتیم که بدونیم کی و چگونه شکل گرفته

    1. امیررضا کامکار می گوید

      احتمالا شما هم جزء آن دسته‌ از افراد هستید که عقیده‌تان بر این است که انسان به ماه نرفته و داستان آپولو حاصل کار هالیوود بوده است. پیشنهاد می‌کنم اگر وقت کردید این مطلب مفصل رو مطالعه کنید، شاید برای شک و تردیدهایی که دارید پاسخی پیدا کردید: https://goo.gl/HGY74i

  2. ارمان می گوید

    وقت کردم و مطالب با رفرنس و زبان اصلی مطالعه کردم،نه نگارش ذهن یک تحلیل گر و علاقه مند به اتفاق افتادن یا نیفتادن یک موضوع رو.
    پیرو هیچ یک از دو جبهه نیستم و منتظرم این موضوع بهم ثابت شه(شما فرض رو بر این بذارید که میخواهید به کسی که یکسال بعد از اخرین ماموریت به دنیا اومده این موضوع رو اثبات کنید،البته نه با چهار تا عکس و فیلم و این وعده رو بهش بدید که مننظر باش بزودی بازم میریم ماه)

    امثال این پروژه زیاد هستند که قابل بحثن.مثل گرمایش جهانی و مبارزه با اون و بودجه ۳۰ بیلیون دلاریش که در اختیار امریکاست. و نظارت علیهش کم هم نیست

    منطق و فلسفه اثبات میکنه شک زمینه ایمان و اعتقاده،اگه به چیزی حتی وجود خدا بدون دلیل اعتقاد داشته باشی اعتقاد احمقانه ای و کورکورانه ای به اون موضوع داری.
    منطق بر سه اصله
    ۱_ واجبات
    ۲_ممتنعات
    ۳_ ممکنات

    راجع به مورد سوم مطالعه کنید…

    1. امیررضا کامکار می گوید

      درست می‌فرمایید دوست عزیز. خوب است که انسان همیشه تا حدودی نگاهی تردیدآمیز به مسائل داشته باشد و هر چیزی را راحت قبول نکند. این روشی است که در علم هم به کار گرفته می‌شود و یکی از اصول علمی بودن یک نظریه اصل ابطال‌پذیری است. اصلی که این امکان را به همه می‌دهد تا شک کنند و آزمایشی طراحی کنند که شاید یک گزاره‌ی علمی را نقض کند.
      همان‌طور که گفتید نمونه‌های زیادی وجود دارد که در رابطه با آن‌ها نظرات کاملا متضادی بیان می‌شود. در این‌جور موارد شاید (اگر بخواهیم علمی فکر کنیم) انتخاب درست این باشد که طرف اجماع علمی را گرفت. گرمایش جهانی مسئله‌ای است که بیشتر دانشمندان این حوزه به آن اعتقاد دارند و تنها عده‌ی کمی منکر آن هستند. مثال دیگر گیاهان تراریخته است. برای سفر انسان به ماه هم همین ماجرا برقرار است. از زمان پروژه‌ی آپولو تا کنون دانشمندان بسیاری تحقیقات زیادی را با توجه به دستاوردهای این پروژه انجام داده‌اند. به عبارت دیگر اجماع علمی بر این است که انسان به ماه رفته، فعالیت‌هایی کرده و سنگ‌ و خاک آن را به زمین آورده است. و می‌بینید که دانشمندان روی همین سنگ‌ها تحقیقات خود را انجام می‌دهند و آن‌ها را بسیار ارزشمند می‌دانند.

  3. ارمان می گوید

    البته این موضوع رو هم در نظر بگیرید که در غرب یک خفقان مخوفی علیه منتقدین مصالح کشور ها وجود داره و برعکس چیزی که ما از غرب شنیدیم آزادی اندیشه و گفتار محروم شده.
    من با هفت دانشمند نجوم و زیست شناس از طریق ایمیل ارتباط داشتم و ازشون راجع به نظریه تکامل و سفر به ماه سوال کردم و به نتایج جالبی رسیدم.

    هر هشت نفر راجع به موضوع سفر به ماه طفره رفتن و فقط یکیشون یه جمله جالب بهم گفت،”اینترنت همه چیزه اما تو اینترنت دنبال حقیقت نگرد(البته تو سخنان اندیشمندان همچین جمله ای شنیده بودم).
    اما در مورد نظریه خلقت هوشمند و نظریه تکامل ، رو نظریه دوم تاکید داشتند(با این ذهنیت که اگه پیرو خلقت هوشمند باشن ممکنه موقعیت شغلیشون به خطر بیفته) که تو مستند expelled همچین چیزی دیده بودم البته اگه الان دوبله یا زیر نویس واقعیش دست مردم رسیده باشه.
    در نهایت همگی شون به سوالات اضافی و کلیدی(خطرناک)پاسخ نمی دادند و اما یک چیز عجیب تر این بود که بدون استثنا جوابم رو دادند و این برام خیلی ارزشمند بود.
    من تو مملکتی زندگی میکنم که حتی شهردار شهرم رو به این راحتی ها نمیتونم ببینم.
    و یک تاسف برای خودمونی ها امثال پدر نجوم اماتوری ایران اقای ا.ق و دکتر زیست شناسی ایران اقای م.ع که هیچکدوم جواب ایمیل هام رو ندادند.
    حتی تلفنی با الکس جونز و کیم کورنی صحبت کردم ولی متاسفانه تو ایران فقط باید خبرنگار باشی تا دستت به همچین آدمایی برسه

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.