دانشمندان به قلب ماه نفوذ کردند

به گزارش دنده6 :  بررسی ترکیب داخلی اجسام در منظومه شمسی از طریق داده‌های لرزه‌ای امکان‌پذیر است؛ نحوه حرکت امواج صوتی ایجادشده با زمین‌لرزه‌ها و انعکاس آن‌ها از مواد داخل سیاره یا قمر می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا ساختار داخلی دقیق جسم را آشکار کنند

خوشبختانه به لطف برنامه آپولو، داده‌های لرزه‌ای ماه را داریم، اما وضوح آن برای تعیین دقیق وضعیت هسته داخلی ماه بسیار کم است. دانشمندان از قبل می‌دانستند که ماه، هسته بیرونی سیالی دارد، اما این‌که این هسته سیال چه چیزی را در برمی‌گیرد، همچنان موردبحث بود.

حال تیمی به رهبری «آرتور بریو» ستاره‌شناس از مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه یک‌بار برای همیشه به این معضل خاتمه داده است. پژوهشگران داده‌هایی را از مأموریت‌های فضایی و آزمایش‌های دور لیزری ماه (با شلیک لیزر به آینه‌ای که فضانوردان آپولو روی ماه کار گذاشتند و تحلیل بازگشت لیزر، می‌توان حرکت دقیق ماه را نسبت به زمین سنجید) جمع‌آوری کردند تا مشخصاتی از ویژگی‌های مختلف ماه را به دست آورند. داده‌های جمع‌آوری‌شده شامل درجه تغییر شکل آن طی برهمکنش گرانشی با زمین، تغییر در فاصله آن از زمین و چگالی ماه است.

دانشمندان سپس با مدل‌سازی انواع هسته‌های مختلف و تطابق آن‌ها با داده‌هایی که به دست آوردند، به نتیجه خیره‌کننده‌ای دست پیدا کردند.

بیشترین شباهت مدل‌ها به آنچه در مورد ماه می‌دانیم، واژگونی فعال را در عمق گوشته ماه توصیف می‌کنند. این بدان معنی است که مواد متراکم‌تر در داخل ماه به سمت مرکز حرکت می‌کنند و مواد با چگالی کمتر به سمت بالا می‌روند. این فعالیت مدت‌هاست که به‌عنوان راهی برای توضیح حضور عناصر خاص در مناطق آتش‌فشانی ماه استفاده شده است.

دانشمندان همچنین دریافتند که هسته ماه بسیار شبیه به هسته زمین است؛ یک لایه سیال بیرونی که هسته داخلی جامد را فرا گرفته است. با توجه به مدل‌سازی، شعاع هسته بیرونی حدود ۳۶۲ کیلومتر و هسته داخلی حدود ۲۵۸ کیلومتر است که حدود ۱۵ درصد از کل شعاع ماه را تشکیل می‌دهد. این تیم دریافته است که هسته داخلی نیز دارای چگالی حدود ۷۸۲۲ کیلوگرم بر مترمکعب است که بسیار نزدیک به چگالی آهن است.

جالب اینجاست که در سال ۲۰۱۱، تیمی به سرپرستی رنه وبر، دانشمند سیاره‌شناس مرکز مارشال ناسا، با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته لرزه‌شناسی روی داده‌های آپولو برای مطالعه هسته ماه، به نتیجه مشابهی دست یافتند. آن‌ها شواهدی از هسته داخلی جامد با شعاع حدود ۲۴۰ کیلومتر و چگالی حدود ۸۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب پیدا کردند.

بریو و تیمش می‌گویند که نتایج آن‌ها تأییدی بر یافته‌های قبلی است و یک مورد قوی برای ثابت کردن این موضوع است که هسته ماه مانند زمین است و این پیامدهای جالبی برای تکامل ماه دارد.

ماه کمی پس از شکل‌گیری، میدان مغناطیسی قدرتمندی داشت که حدود ۳٫۲ میلیارد سال پیش شروع به کاهش کرد. این‌نوع میدان مغناطیسی با حرکت و جابه‌جایی در هسته ایجاد می‌شود، بنابراین آنچه هسته ماه از آن ساخته شده است عمیقاً به چگونگی و چرایی ناپدید شدن میدان مغناطیسی مرتبط است.