ما هو مصدر الجليد في القطب الجنوبي للقمر؟

منظر مائل لحفرة عميقة مع ظلال على القمر.

حفرة شاكلتون العميقة والمظللة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر هي أحد المواقع التي عثر فيها العلماء على رواسب من الجليد المائي. للجليد القدرة على الكشف عن رؤى حول تاريخ القمر وتاريخ نظامنا الشمسي. ومن المحتمل أن يكون مفيدًا لمستكشفي القمر في المستقبل. الصورة عبر وكالة ناسا / مركز جودارد لرحلات الفضاء /ليونارد ديفيد داخل الفضاء الخارجي.

نميل إلى التفكير في القمر على أنه مكان مترب وجاف جدًا ، وهذا صحيح في الغالب. لكن القمرهللديها جليد ، ولا سيما في القطب الجنوبي ، مخبأ في الحفر المظللة. فقط كيف وصل الجليد إلى هناك كان هناك بعض الغموض ، ولكن الآندراسة جديدةتشير إلى أنه قد يكون لها مصادر مختلفة ، قديمة وحديثة.

الجديدمراجعة الأقرانكانت النتائجنشرتفيإيكاروسفي 30 سبتمبر 2019.

هذا الجليد المائي له قيمة كبيرة ، لكل من العلماء والمستكشفين البشريين في المستقبل. وفقارييل جيرمان، المؤلف الرئيسي للدراسة وطالب دراسات عليا في جامعة براون:

يمكن أن تخبرنا أعمار هذه الرواسب بشيء عن أصل الجليد ، مما يساعدنا على فهم مصادر وتوزيع المياه في النظام الشمسي الداخلي. لأغراض الاستكشاف ، نحتاج إلى فهم التوزيعات الجانبية والرأسية لهذه الرواسب لمعرفة أفضل السبل للوصول إليها. تتطور هذه التوزيعات مع مرور الوقت ، لذا فإن وجود فكرة عن العمر أمر مهم.

التقويمات القمرية لـ ForVM 2020 متاحة! إنهم يقدمون هدايا عظيمة. اطلب الان. الذهاب بسرعة!

منظر مداري لحفر على القمر مع العديد من البقع الزرقاء.

خريطة لرواسب الجليد المائي المعروفة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر ، من المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية (LRO) التابعة لناسا. الصورة عبر وكالة ناسا / مركز جودارد لرحلات الفضاء /AmericaSpace.



تشير النتائج إلى أنه ليس فقط بعض الجليد أقدم بكثير من البقية ، ولكن ربما توجد مصادر مختلفة أيضًا. قد يكون الجليد الأقدم قد أتى من المذنبات والكويكبات الحاملة للماء أو البراكين القديمة. قد تكون رواسب الجليد الحديثة نتيجة النيازك الدقيقة بحجم حبة البازلاء أوزرع بواسطة الرياح الشمسية.

إذن كيف توصل الباحثون إلى هذه الاستنتاجات؟

استخدام البيانات من المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية التابعة لناسا (LRO) ، فقد نظروا إلى عصور الحفر الكبيرة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر - مثلشاكلتون كريتر- حيث تم العثور على رواسب الجليد. يمكن تقدير عمر الحفر عن طريق حساب عدد الحفر الأصغر داخل الحفر الأكبر. نظرًا لأن العلماء لديهم فكرة جيدة عن معدل التأثيرات بمرور الوقت ، يمكنهم تقدير أعمار أنواع مختلفة من التضاريس.

صورتان لسطح القمر المليء بالفوهات: اللون الرمادي على اليسار ، واللون الكاذب باللون الأحمر والأزرق على اليمين.

وجدت مركبة الفضاء الهندية Chandrayaan-1 أيضًا دليلاً على وجود رواسب جليدية على سطح القمر في عام 2009. الصورة عبر منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) /يكتشف.

تم العثور على معظم الجليد في حفر قديمة جدًا ، تشكلت منذ حوالي 3.1 مليار سنة أو أكثر. لا يمكن أن يكون الجليد أقدم من الحفر نفسها ، أو أنه قد تبخر أثناء الصدمات. هذا لا يعني أن الجليد يجب أن يكون قديمًا مثل الحفر ، ولكن يجب أن يكون قديمًا لأن توزيع الرواسب الجليدية على أرضيات الفوهة غير مكتمل ، مما يشير إلى أنه تعرض لتأثيرات النيازك الدقيقة على مدى فترة طويلة من الوقت.

وأضاف دويتش:

كانت هناك نماذج للقصف عبر الزمن تُظهر أن الجليد يبدأ في التركيز بعمق. لذلك ، إذا كانت لديك طبقة سطحية قديمة ، فستتوقع المزيد من الطبقة السفلية.

كان الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو الجليد في الحفر الأصغر والأصغر سنا. وهذا يعني أن رواسب الجليد هذه هي أيضًا أصغر سنًا ، وقد تم إنشاؤها بواسطة عملية مختلفة عن الجليد في الفوهات الأقدم والأكبر. كما لاحظ دويتش:

كانت تلك مفاجأة. لم تكن هناك أي ملاحظات فعلية للجليد في مصائد البرد الأصغر من قبل.

بينما أكدت المركبات الفضائية مثل LRO وجود رواسب الجليد - وغيرها ، مثل الهندشاندرايان -1المهمة أيضًا - من المحتمل أن تتطلب معرفة كيفية تكوين الودائع المختلفة بالفعل بعثات العودة. ستأتي مهام روبوتية إضافية أولاً ، ونأمل أن تتبعها مهمات مأهولة جديدة مثل مهمات ناسا المخطط لهاأرتميسبعثة. إن معرفة مكان رواسب الجليد بالضبط ، ومقدار الجليد الموجود ، سيكون أمرًا مهمًا لتخطيط بعثات بشرية مستقبلية إلى القمر.

رواد الفضاء المستقبليون على القمر بالمعدات والأرض في الأفق.

ستحتاج البعثات البشرية المستقبلية إلى القمر ، مثل مهمة أرتميس المخطط لها من وكالة ناسا ، إلى موارد مثل رواسب المياه الجليدية للمساعدة في الحفاظ على وجود طويل الأمد. صورة عبرناسا.

جيم هيد، الأستاذ في جامعة براون ، أوضح:

عندما نفكر في إعادة البشر إلى القمر لاستكشاف طويل الأمد ، نحتاج إلى معرفة الموارد الموجودة التي يمكننا الاعتماد عليها ، ولا نعرف حاليًا. تساعدنا دراسات مثل هذه في عمل تنبؤات حول المكان الذي نحتاج إلى الذهاب إليه للإجابة على هذه الأسئلة.

قد يبدو الجليد على القمر مفاجئًا ، لكن لا ينبغي أن يكون كذلك ؛ يحتوي المريخ على الكثير من الجليد والمذنبات وبعض الكويكبات بها جليد وفير ، وهناك العديد من الأقمار في النظام الشمسي الخارجي مغطاة بالكامل بقشرة جليدية - مع وجود محيطات تحتها! - وحتىالزئبق يحتوي على رواسب جليديةبالقرب من القطب الشمالي ، في المناطق ذات الظل الدائم (حيث لا يوجد جو لتوزيع الحرارة من المناطق المضاءة بنور الشمس). سيتمكن العلماء الآن من مقارنة أصول جليد القمر بأصول أجسام أخرى في النظام الشمسي ، وبالنسبة للمستكشفين في المستقبل ، سيكون هذا المورد مطلوبًا بشدة.

الخلاصة: يبدو أن رواسب الجليد المائي بالقرب من القطب الجنوبي للقمر من أعمار مختلفة ولها مصادر مختلفة ، وفقًا لدراسة جديدة من جامعة براون.

المصدر: تحليل أعمار الحفر القطبية الجنوبية على سطح القمر: الآثار المترتبة على مصادر وتطور جليد المياه السطحية

عبر جامعة براون