علم الفلك ، الأقمار الصناعية ، الفضاء

نظام الصدع واسعة النطاق على سطح القمر؟



تشير بيانات الجاذبية الصادرة عن مهمة GRAIL التابعة لناسا إلى أن Oceanus Procellarum محاط بنظام صدع مدفون.

شكل 1: قد يبدو مفهوم الفنان عن الشكل الذي تشكله الحدود حول المحيط المحيط بروسيلاروم أثناء غمرها الحمم البركانية. صورة الائتمان: ناسا / مدرسة كولورادو للمناجم / معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا / JPL / GSFC.

خرائط الجاذبية تكشف عن خلافات قديمة

كشفت خرائط الجاذبية الجديدة التي أعدت باستخدام بيانات مأخوذة من مركبة الفضاء المعملية لاستعادة الجاذبية والداخلية (GRAIL) التابعة لناسا أن أوشيان بروسيلاروم ، أكبر فرس على سطح القمر ، لم يتشكل بسبب تأثير كويكب هائل. بدلاً من ذلك ، إنها منطقة غمرتها الحمم من نظام صدع واسع النطاق (الشكل 1). يبدو أن هذا الاكتشاف يعيد كتابة التاريخ الجيولوجي للجانب القريب من القمر.

الشكل 2: صورة للجانب القريب من القمر من مركبة جاليليو الفضائية تُظهِر محيط المحيط المظلم الممتد عبر الربع الشمالي الغربي. صورة الائتمان: ناسا / JPL.

هيكل التأثير أم حوض الحدود المتصدع؟

Oceanus Procellarum هو فرس قمري كبير ذو مخطط غير منتظم يمتد في الربع الشمالي الغربي من الجانب القريب من القمر. إنها واحدة من أكبر الميزات على سطح القمر ، مع سطح مستو نسبيًا ويبلغ عرضها حوالي 1800 ميل (الشكل 2).

في منتصف سبعينيات القرن العشرين ، فضل العديد من العلماء القمريين النظرية القائلة إن المحيطات البروسيلارومية قد أنتجها تأثير كويكب هائل. كان من الممكن أن يحدث التأثير في وقت مبكر من تاريخ القمر لأن تدفقات الحمم البركانية داخل أوشن بروسيلاروم تزيد على ثلاثة مليارات سنة. 1

كان مثل هذا الكويكب الكبير قد اخترق قشرة القمر وأحدث فوهة دائرية كانت قد غمرت بسرعة بحمم من داخل القمر. خلال 3 مليارات سنة بعد التأثير ، كان يُعتقد أن الشكل المستدير للحفرة قد تم حجبه عن طريق التأثيرات اللاحقة ، والقذف ، وتدفقات الحمم البركانية ، وغيرها من الأنشطة. 2

تقترح خرائط الجاذبية الحديثة باستخدام بيانات من مركبة الفضاء GRAIL التابعة لناسا أصلًا جديدًا لأكبر فرس القمر. يبدو أن حواف Oceanus Procellarum محاطة بنظام صدع واسع النطاق. منذ أكثر من 3 مليارات سنة ، أنتجت هذه الانقسامات تدفقًا من الحمم البركانية التي غمرت منطقة Oceanus Procellarum الحالية وأنتجت سطحًا ناعمًا نسبيًا اليوم (الشكل 3). 3

الشكل 3: يمثل اللون الأحمر في هذه الصورة نمط الصدع حول Oceanus Procellarum المستدل من شذوذات الجاذبية من مهمة مختبر الجاذبية والإنعاش الداخلي (GRAIL). يُعتقد أن هذا المخطط التفصيلي المستطيل هو بقايا نظام الصدع الذي يوصل الصهارة إلى سطح الجانب القريب من القمر ، حيث يغمر المناطق المنخفضة بالمياه البركانية. يختلف المخطط التفصيلي المستطيل عن المخطط الدائري الدائري المتوقع لهيكل تأثير الكويكب. يشبه النمط الكسور التي تتطور في المواد استجابة للإجهاد الحراري. 2 صورة الائتمان: إرني رايت ، استوديو التصور العلمي لناسا. تكبير الخريطة.

كيف تعمل الأقمار الصناعية GRAIL

تتألف مهمة GRAIL التابعة لناسا من زوج من الأقمار الصناعية التي تدور حول القمر على ارتفاع حوالي 34 ميلًا. قاموا بجمع قياسات الجاذبية القادرة على كشف فروق الكثافة في السطح السفلي للقمر وكذلك سمك القشرة القمرية.

طارت الأقمار الصناعية في تكوين وثيق. عندما مروا فوق مناطق القمر بجاذبية أكبر وأقل ، تم تعديل المسافة بين الأقمار الصناعية بسبب قوة جذب الجاذبية للقمر. ثم استخدمت هذه التغييرات عن بعد لإنتاج خرائط الجاذبية وسمك القشرة للقمر (الشكل 4).

الأقمار الصناعية GRAIL: تسليم الفنان للأقمار الصناعية GRAIL التوأم التي تدور حول القمر ، وجمع بيانات الجاذبية ونقلها إلى الأرض. الصورة بواسطة ناسا / JPL- Caltech.

الشكل 4: Bouguer خرائط الجاذبية وسمك القشرة من الجانب القريب من القمر. تكشف خريطة الجاذبية عن مواقع حفر الصدمات وأنظمة الصدع المستنبطة. تكشف خريطة سماكة القشرة عن قشرة رقيقة جدًا تحت هياكل الصدمة الواضحة ولكنها قشرة سماكة غير منتظمة أسفل Oceanus Procellarum. 3 صورة الائتمان: ناسا استوديو التصور العلمي.

الشكل 5: خريطة الجاذبية Bouguer من الجانب القريب من القمر. يمكن رؤية ميزات الثقل لنظام الصدع المستنتج على أنها مستطيل أحمر يحدد تقريبًا Oceanus Procellarum. 3 صورة الائتمان: ناسا استوديو التصور العلمي.

كشفت عن الجاذبية الخرائط

إليك ما فعله الباحثون ولم يجدوه في بيانات GRAIL:

1) وجدوا خصائص الجاذبية التي تشير إلى نظام الصدع المدفون الذي يشكل مخططًا مستطيلًا حول Oceanus Procellarum (يظهر موقع نظام الصدع المقترح باللون الأحمر في الشكل 3). 4 يتطابق المخطط التفصيلي المستطيل لنظام الصدع مع الشكل الحالي لـ Oceanus Procellarum ولا يشبه ما يمكن توقعه استجابة لتأثير الكويكب. يمكن أيضًا رؤية خصائص الجاذبية التي يُعتقد أنها خلافات باللون الأحمر على خريطة الجاذبية (الشكل 5).

2) وجدوا ميزات جاذبية دائرية مميزة تحت كل الحفر الكبيرة ذات التأثير الكبير للقمر (تظهر هذه كميزات دائرية حمراء في الشكل 4).

3) لم يعثروا على ميزة ثقل دائرية مماثلة تحت Oceanus Procellarum. بدلا من ذلك ، اقترحت قيم الجاذبية قشرة من سمك متغير في هذا المجال (الشكل 4) 5.

لم يتم تشكيل Oceanus Procellarum من خلال التأثير

يبدو أن بيانات الجاذبية المستقاة من مهمة GRAIL تقتل نظرية تشكيل التأثير في Oceanus Procellarum. بدلاً من ذلك ، فإنه يدعم تشكيلًا تم إنشاؤه بواسطة بازلت الفيضان من نظام صدع هائل.

الصدع وأصل Oceanus Procellarum
1 محيط العواصف ، محيطات الحجة: بول د. سبوديز ؛ مقالة نشرت على موقع AirSpaceMag.com ؛ 1 نوفمبر 2012.
2 ما الذي وضع الإنسان في القمر في القمر ؟: Phil Plait؛ مقال عن مدونة علم الفلك السيئ على Slate.com ، 2 أكتوبر 2014.
3 نقاط مهمة ناسا إلى أصل "محيط العواصف" على سطح الأرض: D.C. Agle، مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ؛ دواين براون ، مقر ناسا ؛ كاثلين مورتون ، مدرسة كولورادو للمناجم ؛ بيان صحفي منشور على موقع ناسا الإلكتروني ، 1 أكتوبر 2014.
4 Procellarum Rifts for the Cover of Nature: Ernie Wright، Visualizer / Animator؛ جيف أندروز-حنا ، عالم ؛ ناسا استوديو التصور العلمي. إصدار التصور المنشور على موقع ناسا ، 1 أكتوبر 2014.
5 GRAIL Primary Mission Gravity Maps: Ernie Wright، Visualizer / Animator؛ Maria Zuber و Erwan M. Mazarico ، العلماء ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ؛ استوديو التصور العلمي لمركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا. إصدار التصور المنشور على موقع ناسا الإلكتروني ؛ 5 ديسمبر 2012.
6 البازلت: هوبارت كينغ. مقال عن.

فهم ما لا يمكنك ملاحظته مباشرة

هذه الفكرة الجديدة لتشكيل Oceanus Procellarum هي نظرية تستند إلى المعلومات التي تم جمعها عن بعد. قد يكون ذلك صحيحًا أو يتم استبعاده عندما تصبح الأفكار الجديدة أو المعلومات الجديدة متوفرة. حتى لو قام فريق من البشر بزيارة القمر وجمع بيانات الحفر أو الزلازل عبر Oceanus Procellarum ، فإن قدرتهم على تحسين هذه النظرية قد لا تكون ممكنة. من الصعب "معرفة" الإجابة لأن البيانات المتاحة ستكون دائمًا مجزأة وقابلة للتفسير.