ويعتقد على نطاق واسع أن القمر تشكل أثناء الاصطدام بين الأرض والكوكب الصغير ثيا منذ حوالي 4.5 مليار سنة. لكن الآن، توصل الخبراء إلى نظرية جديدة حول أصل القمر.
تشير الأبحاث إلى أن الأرض الصغيرة ربما تكون قد اصطدمت بقمر خلال مواجهة قريبة مع نظام ثنائي.
أوجه التشابه بين صخور الأرض والقمر
خلال ست مهمات إلى القمر بين عامي 1969 و1972، جمع رواد فضاء أبولو أكثر من 800 رطل من الصخور والتربة القمرية.
كشف التحليل الكيميائي والنظائري لهذه العينات عن تشابهها مع صخور الأرض وتربتها: فهي غنية بالكالسيوم وبازلتية ويعود تاريخها إلى حوالي 60 مليون سنة قبل تكوين النظام الشمسي.
تحدي نظرية تصادم الكواكب
بناءً على بيانات أبولو، توصل علماء الكواكب المجتمعون في مؤتمر كونا عام 1984 في هاواي إلى إجماع على أن القمر تشكل من الحطام بعد اصطدام هائل. لقد ساهم هذا التفسير لأصل القمر في تشكيل الفهم العلمي لعقود من الزمن.
ومع ذلك، اثنين من الباحثين جامعة ولاية بنسلفانيا تحدي هذه الرواية التي طال أمدها.
تشير دراسة أجراها البروفيسور دارين ويليامز والبروفيسور مايكل زوكر إلى أن القمر تم التقاطه خلال لقاء قريب بين الأرض وزوج من الأجسام الصخرية.
أسئلة غير محلولة حول أصل القمر
وقال ويليامز: “لقد حدد مؤتمر كونا القصة لمدة 40 عامًا”. ولكن هناك بعض الأسئلة التي لم يتم حلها.
واحدة من هذه تتعلق بمدار القمر. إذا تشكل القمر من حطام اصطدام كوكبي وانضم إلى حلقة حول الأرض، فيجب أن يدور مباشرة فوق خط استواء الكوكب. وبدلًا من ذلك، فإن مدار القمر لا يتماشى مع خط استواء الأرض، ولكنه أكثر محاذاة مع الشمس.
هل جذبت جاذبية الأرض القمر؟
في نظرية الالتقاط التبادلي الثنائي التي اقترحها ويليامز وزوكر، فصلت جاذبية الأرض بين الجسمين في النظام الثنائي، فاستحوذت على القمر بينما تحرك الجسم الآخر بعيدًا. استقر القمر الملتقط في المدار الذي نلاحظه اليوم.
هذه العملية لم يسمع بها من قبل في النظام الشمسي. وأشار ويليامز إلى تريتون، أكبر أقمار نبتون، كدليل على ظاهرة مماثلة.
يُعتقد أن تريتون قد تم سحبه إلى المدار من حزام كويبر، حيث ما يقدر بنحو 10% من الأجسام عبارة عن أزواج ثنائية. يشير مدار تريتون الرجعي (عكس دوران نبتون) وميله بمقدار 67 درجة عن خط استواء الكوكب إلى حدث التقاط.
ديناميات مدار القمر
حسب ويليامز وزوكر أن الأرض كان من الممكن أن تلتقط قمرًا صناعيًا أكبر من القمر، وربما بحجم عطارد أو المريخ. ومع ذلك، فقد أشاروا إلى أن المدار الناتج لن يكون مستقرًا بما يكفي للاستمرار.
وأوضح الباحثون أن مدار القمر بدأ في البداية على شكل قطع ناقص ممدود وليس على شكل دائرة. وبمرور الوقت، أثر المد والجزر على الأرض على شكل المدار، مما أدى إلى تغيره.
وقال ويليامز: “اليوم، يتقدم مد الأرض على مد القمر”. “يعمل المد العالي على تسريع المدار. ويمنحه دفعة صغيرة. وبمرور الوقت، يتحرك القمر بعيدًا قليلاً.
المسار البيضاوي للقمر دائري
ومع ذلك، عندما كان القمر أقرب إلى الأرض، وهو ما كان سيحدث بعد التقاطه، كان للمد والجزر تأثير معاكس.
حسب ويليامز وزوكر أن هذا المدار الإهليلجي الأولي تقلص على مدى آلاف السنين، وأصبح تدريجيًا أكثر دائرية.
وفي نهاية المطاف، أصبح دوران القمر محصورًا في مداره حول الأرض، وهي الحالة المستمرة حتى اليوم.
عند تلك النقطة، يمكن أن ينعكس تطور المد والجزر، ويبدأ القمر في التحرك ببطء بعيدًا عن الأرض.
قوة الجاذبية من الأرض والشمس
وأوضح ويليامز أن القمر يتحرك كل عام بعيدًا عن الأرض بمقدار ثلاثة سنتيمترات. حاليًا، يقع القمر على بعد 239000 ميل، وعلى تلك المسافة، يشعر بأقوى جاذبية من الشمس والأرض.
وقال ويليامز: “القمر الآن بعيد جدًا لدرجة أن الشمس والأرض تتنافسان على جذب انتباهه”. “كلاهما يسحبه.”
يبقى تكوين القمر لغزا
تشير حسابات ويليامز وزوكر إلى أن القمر الصناعي الذي تم التقاطه عبر التبادل الثنائي قد يُظهر نفس السلوكيات التي يظهرها قمر الأرض. لكن ويليامز أقر بأن هذه النظرية ليست بالضرورة الكلمة الأخيرة.
“لا أحد يعرف كيف تشكل القمر. على مدى العقود الأربعة الماضية، ألقينا نظرة خاطفة على كيفية وصول الأمر إلى هناك. الآن، لدينا اثنان. وهذا يفتح كنزًا من الأسئلة الجديدة والفرص لمزيد من الدراسة.
نشرت في البحوث مجلة علوم الكواكب.
—–
هل أعجبك ما قرأته؟ اشترك في النشرة الإخبارية لدينا للحصول على مقالات جذابة ومحتوى حصري وآخر التحديثات.
تفضل بزيارتنا على EarthSnap، وهو تطبيق مجاني مقدم لك إريك راولز وEarth.com.
—–
