كشف لغز العينات التي يبلغ عمرها مليارات السنين والتي تم استخراجها من أبولو 17.

(صحيفة دان تري) - اتضح أن عينة صغيرة من القمر، مخفية لأكثر من 50 عامًا، تحمل سرًا كبيرًا.

بلورة كبريت (صورة: mineral vision/iStock/Getty Images Plus).

الكشف عن الموجات الصدمية

اكتشف العلماء جزيئات غبار التروليت (جزيئات معدنية) التي جمعتها المركبة الفضائية أبولو 17 في عام 1972. وبناءً على ذلك، قد تكون هذه الأجسام قديمة قدم القمر، أو حتى أقدم منه، وهو بقايا من النظام الشمسي المبكر يبلغ عمرها 4.5 مليار سنة.

لم يستطع عالم الكواكب جيمس دوتين من جامعة براون (الولايات المتحدة الأمريكية) إخفاء دهشته: "كانت فكرتي الأولى، 'يا إلهي، لا يمكن أن يكون هذا صحيحًا'. كان علينا التحقق مرتين للتأكد من صحة كل شيء، وقد كان كذلك. هذه نتائج مذهلة حقًا."

خلال ستينيات وسبعينيات القرن الماضي، أعاد رواد فضاء برنامج أبولو التابع لناسا ما مجموعه 382 كيلوغرامًا من المواد القمرية إلى الأرض. ومع ذلك، وإدراكًا منهم للتطورات التكنولوجية المستقبلية، قام العلماء بتغليف بعض عينات الصخور لحفظها، في انتظار ظروف دراسة أفضل.

قام عالم الكواكب دوتين وفريقه بدراسة إحدى هذه العينات المحفوظة، باستخدام مطياف الكتلة لتحديد مصدر الكبريت في العينة.

يُعد الكبريت عنصراً أساسياً لفهم التاريخ الجيولوجي لأي جسم. فهو قادر على الارتباط بالمعادن مثل الحديد، والانتقال بين لب الكوكب ووشاحه وغلافه الجوي، والاحتفاظ بآثار نظائرية للبيئة التي تشكل فيها.

النظائر هي أشكال مختلفة من العنصر الواحد تحتوي على أعداد مختلفة من النيوترونات. وتختلف نسبها في المادة تبعاً لكيفية تكوين تلك المادة، وهو ما يشبه "الرمز الكيميائي" الذي يمكن للعلماء استخدامه لتتبع أصل العينة وآلية تكوينها وعمرها.

احتوت العينات المأخوذة من مسبار أبولو 17 رقم 73001/2 على شظايا من الترويليت، وهو مركب من الحديد والكبريت يوجد عادة في الفضاء.

يرغب دوتين وفريقه في دراسة النسب النظائرية للكبريت في التروليت لمعرفة المزيد عن تاريخ القمر، مع التركيز بشكل خاص على الجسيمات التي يبدو أنها من أصل بركاني.

رائد الفضاء هاريسون شميت على متن أبولو 17 يستخدم أداة لجمع العينات على سطح القمر (صورة: ناسا).

نتائج غير متوقعة من الكبريت-33

وقد احتوت بعض أجزاء العينة على تركيزات أعلى قليلاً من الكبريت-33، وهو نمط نظائري يتوافق مع انبعاث الغازات البركانية، كما توقع دوتين وفريقه الذين درسوا الصخور البركانية القمرية.

ومع ذلك، أظهرت أجزاء أخرى من العينة عكس ذلك: حيث انخفضت نسبة نظائر الكبريت-33 بشكل ملحوظ.

وأوضح دوتين قائلاً: "كان يُعتقد سابقاً أن غلاف القمر له تركيبة نظائر الكبريت مشابهة لتلك الموجودة على الأرض. هذا ما توقعته عند تحليل هذه العينات، ولكن بدلاً من ذلك، وجدنا قيماً مختلفة تماماً عن أي قيم وجدناها على الأرض."

لم يسبق للعلماء أن رأوا عينة قمرية بهذه النسبة النظائرية، وهناك طرق قليلة جداً لتكوينها.

يشير هذا المستوى من استنزاف الكبريت-33 إلى تفاعل بين الكبريت والأشعة فوق البنفسجية في غلاف جوي رقيق، مما يثير احتمالين مثيرين للاهتمام. وكلاهما يشير إلى أن الترويليت معدن قديم.

فرضيتان حول أصل الكبريت القديم.

الاحتمال الأول هو أن الكبريت قد تشكل على سطح القمر نفسه، في نفس الفترة التي أظهرت فيها الدراسات وجود محيط من الصهارة يغطي القمر الوليد. ومع برودة هذا المحيط وتبلوره، ربما تبخر الكبريت-33 من السطح إلى الغلاف الجوي البدائي للقمر، تاركًا وراءه نظائر أثقل.

أما الفرضية الثانية فهي أكثر إثارة للاهتمام. الفرضية السائدة حول تكوين القمر هي أن الأرض في بداياتها اصطدمت بجسم بحجم المريخ يُدعى ثيا خلال الفوضى التي سادت النظام الشمسي في بداياته.

تشير بعض النظريات إلى أن الشظايا الناتجة بقيت في مدار الأرض، وتجمعت لتشكيل القمر، بينما اختفى جزء من ثيا في باطن الأرض.

لكن من المحتمل أن تبقى أجزاء من ثيا على سطح القمر. ويشير الباحثون إلى أن الكبريت القمري الفريد فيها قد يكون مصدره ثيا أيضاً.

من المستحيل تحديد السيناريو الأرجح، لكن يمكننا مع ذلك دراسة تداعياته. وقال دوتين إنه إذا خضع الكبريت لتغيرات كيميائية ضوئية، فقد يكون ذلك دليلاً على تبادل مواد قديم من سطح القمر إلى وشاحه.

وأوضح دوتين قائلاً: "لدينا على الأرض صفائح تكتونية تفعل ذلك، لكن القمر لا يفعل ذلك. لذا فإن فكرة وجود نوع من آلية التبادل على القمر في بداياته أمر مثير للاهتمام".

قد يدحض وجود الكبريت غير المعتاد فرضية أن القمر تشكل من غبار مشع ناتج عن اصطدام الأرض بثيا. فلو كان الأمر كذلك، لكان الكبريت موزعًا بالتساوي في جميع أنحاء غلاف القمر.

يستخدم عالم الكواكب جيمس دوتين مطياف الكتلة الأيوني الثانوي لتحليل عينات القمر من أبولو 17 (الصورة: جامعة براون).

هذا اكتشاف واعد، وهو مجرد عينة محفوظة في حجرة هيليوم منذ سبعينيات القرن الماضي. ومع ذلك، من المرجح أن يتطلب حل هذا اللغز المزيد من العينات من خارج الأرض: من القمر، ومن المريخ، وربما حتى من الكويكبات، وسنحتاج إلى وقت طويل لجمعها.

وبغض النظر عن أصلها، فإن هذه الجسيمات تحمل أغرب وأقدم أثر للكبريت تم العثور عليه على سطح القمر، وهو أثر خافت يقودنا إلى تكوين النظام الشمسي نفسه.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-bi-an-mau-vat-hang-ti-nam-tuoi-lay-ve-tu-tau-apollo-17-20251126224829147.htm