قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.
سي إن إن
—
كشف الغبار القمري الذي جمعه رواد فضاء أبولو 17 في السبعينيات أن القمر أكبر بـ 40 مليون سنة مما كان يعتقد في السابق.
بعد الهبوط على سطح القمر في 11 ديسمبر 1972، قام رائدا الفضاء في ناسا يوجين سيرنان وهاريسون شميدت بجمع الصخور والغبار من سطح القمر. وعثر تحليل جديد لتلك العينة على بلورات الزركون وأرجع عمرها إلى 4.46 مليار سنة. ووفقا للتقديرات السابقة، فإن القمر تشكل نتيجة اصطدام سماوي ضخم، عمره 4.425 مليار سنة.
ونشرت النتائج في المجلة يوم الاثنين رسائل المراجعة الجيوكيميائية.
وقال فيليب هيك، وروبرت أ. قال بريتزكر. تقرير.
كانت الأيام الأولى لنظامنا الشمسي -عندما كانت الأرض لا تزال تتشكل وتنمو في الحجم- فوضوية، وكانت الأجسام الصخرية تتصادم في كثير من الأحيان في الفضاء. أفاد باحثون أنه في ذلك الوقت تقريبًا، قبل 4 مليارات سنة، اصطدم جسم بحجم المريخ بالأرض، وتحول من قطعة كبيرة من الصخور إلى القمر. لكن العلماء ناضلوا من أجل تحديد تاريخ هذا الحدث المهم بدقة.
أدت طاقة اصطدام جسم بحجم المريخ بالأرض إلى إذابة الصخور التي ستشكل في النهاية سطح القمر.
وقال هيك، المدير الأول لمركز أبحاث نيجواني المتكامل بالمتحف: “عندما ذاب السطح بهذه الطريقة، لم يكن من الممكن أن تكون بلورات الزركون قد تشكلت وبقيت على قيد الحياة. لذا، لا بد أن أي بلورات تكونت على سطح القمر بعد تبريد محيط الصهارة القمري”. أستاذ في قسم الجيوفيزياء بجامعة شيكاغو.
“وإلا فإنها ذابت وتم تدمير بصماتها الكيميائية”.
وكانت الأبحاث السابقة التي أجراها بيدونج تشانغ، الباحث المساعد في قسم علوم الأرض والكواكب والفضاء بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، قد اقترحت أن تحديد عمر البلورات في الغبار القمري يمكن أن يكشف عن العمر الحقيقي للقمر. أحسنت.
تواصل تشانغ، أستاذ علم الكواكب التجريبي في جامعة بايرويت في ألمانيا، والمؤلفة المشاركة أودري بوفييه، مع هيك، وهو باحث مشارك في علوم الأرض في جامعة غلاسكو، ومؤلفة الدراسة الرئيسية جينيكا جرير، للنظر في البلورات على مقياس النانو باستخدام تقنية متقدمة. تحديد تركيبها الكيميائي وبيان عمر القمر.
يمثل البحث أول تطبيق للطريقة التحليلية لتحديد عمر البلورات عن طريق التصوير المقطعي بالمسح الذري، وقد تم إجراؤه باستخدام أدوات في جامعة نورث وسترن في إيفانستون، إلينوي، حسبما ذكر مؤلفو الدراسة.
وقال جرير، زميل ما بعد الدكتوراه في المتحف الميداني: “في التصوير المقطعي الذري، نبدأ بشحذ قطعة من العينة القمرية إلى طرف حاد للغاية، باستخدام مجهر شعاعي أيوني مركّز، مثل مبراة قلم رصاص فاخرة للغاية”. وجامعة شيكاغو عندما كان يعمل في مجال البحث. “ثم نستخدم أشعة الليزر فوق البنفسجية لتبخير الذرات من سطح ذلك الطرف. تنتقل الذرات عبر مطياف الكتلة، وهذا يخبرنا بمدى سرعة تحركها ومدى ثقلها، وهو ما يخبرنا مما تتكون.
يوضح التحليل عدد ذرات اليورانيوم الموجودة داخل بلورات الزركون التي تعرضت للتحلل الإشعاعي. إذا كانت ذراتها تحتوي على تكوين غير مستقر من البروتونات والنيوترونات، فإن بعضها سوف يتحلل – على غرار الطريقة التي يتحول بها اليورانيوم إلى رصاص. ومن خلال تتبع المدة التي تستغرقها هذه العملية، يمكن للعلماء تحديد عمر شيء ما من خلال مقارنة نسبة اليورانيوم إلى ذرات الرصاص.
وقال هيك: “إن التأريخ الإشعاعي يعمل إلى حد ما مثل الساعة الرملية”. “في الساعة الرملية، يتدفق الرمل من أحد المصابيح الزجاجية إلى الأخرى، مما يشير إلى أن الرمال تراكمت في المصباح السفلي بمرور الوقت. ويعمل التأريخ الإشعاعي بالمثل عن طريق حساب عدد الذرات الأصلية وعدد الذرات الوليدة التي حلت محلها. منذ ومن المعروف أن معدل التحول يمكن حساب مرور الوقت.
واستخدم فريق البحث نظائر الرصاص ضمن عينة من الغبار القمري لتحديد أن عمر البلورات يبلغ 4.46 مليار سنة، مما يشير إلى أن القمر نفسه يجب أن يكون عمره على الأقل.
وقال جرير: “إنه لأمر مدهش أن يكون لديك دليل على أن الصخرة التي تحملها هي أقدم جزء من القمر اكتشفناه على الإطلاق”. “هذه نقطة أساسية للعديد من الأسئلة حول الأرض. إذا كنت تعرف عمر شيء ما، فيمكنك فهم ما حدث له في تاريخه بشكل أفضل.
على الرغم من أن العينات القمرية أُعيدت إلى الأرض منذ أكثر من 50 عامًا، إلا أن تطوير التكنولوجيا اللازمة لإجراء تحليل مفصل للبلورات استغرق وقتًا طويلاً. ولهذا السبب انتظرت وكالة ناسا حتى السنوات الأخيرة للكشف عن بعض أقدم العينات التي تم جمعها خلال عصر أبولو، وذلك باستخدام أساليب أكثر تقدما للسماح بمزيد من الأفكار حول القمر الصناعي الطبيعي لكوكبنا.
وقال هيك: “القمر لاعب مهم في نظامنا الكوكبي”. “إنه يعمل على استقرار محور دوران الأرض، وهذا هو سبب وجود 24 ساعة في اليوم، وهو سبب حدوث المد والجزر. وبدون القمر، ستكون الحياة على الأرض مختلفة. إنه جزء من نظامنا الطبيعي الذي نريد أن نفهمه بشكل أفضل.” ، ودراستنا هي جزء من تلك الصورة الكاملة.” توفر قطعة ألغاز صغيرة.
