چه چیزی درون ماه وجود دارد؟

بررسی ترکیب داخلی اجرام در منظومه‌ی شمسی به‌طور کارآمدی با استفاده از داده‌های لرزه‌ای انجام می‌شود. نحوه‌ی حرکت امواج صوتی ایجادشده‌ی لرزه‌ها و انعکاس آن‌ها از مواد درون سیاره یا ماه می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا نقشه‌ی دقیقی از درون یک جسم ایجاد کنند.

اتفاقاً داده‌های لرزه‌ای از ماه داریم که طی مأموریت آپولو جمع‌آوری شده است؛ اما وضوح آن برای تعیین دقیق حالت هسته درونی بسیار کم است. می‌دانیم یک هسته‌ی بیرونی سیال وجود دارد؛ ولی اینکه آن هسته چه چیزی را فراگرفته است، همچنان جای بحث دارد. مدل‌های هسته‌ی درونی جامد و هسته‌ی کاملاً سیال به یک اندازه با داده‌های آپولو جور درمی‌آیند.

آرتور بریاد، ستاره‌شناس مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه و همکارانش برای پایان‌دادن به این بحث، داده‌هایی را از مأموریت‌های فضایی و آزمایش‌های فاصله‌سنجی لیزری ماه جمع‌آوری کردند تا بتوانند ویژگی‌های مختلف ماه را تعیین کنند. این ویژگی‌ها شامل درجه‌ی تغییرشکل براثر برهمکنش گرانشی آن با زمین و تغییرات آن در فاصله از زمین و چگالی آن است.

پژوهشگران با انواع مختلف هسته مدل‌سازی‌هایی انجام دادند تا ببینند کدام‌یک بیشتر از همه با داده‌های مشاهده‌ای مطابقت دارد. آن‌ها به چندین یافته جالب رسیدند: اول اینکه مدل‌های دارای بیشترین شباهت با آنچه درباره‌ی ماه می‌دانیم، واژگونی فعال در عمق گوشته‌ی ماه را توصیف می‌کنند.

این بدان‌معنا است که مواد چگال‌تر درون ماه به‌سمت مرکز قرار می‌گیرند و مواد دارای چگالی کمتر به‌سمت بالا می‌آیند. این فعالیت‌ها مدت‌ها است به‌عنوان راهی برای توضیح عناصر خاص درون مناطق آتشفشانی ماه پیشنهاد شده است. پژوهش جدید نیز به‌نوعی از این موضوع حمایت می‌کند.

پژوهشگران دریافتند که هسته‌ی ماه بسیار شبیه هسته‌ی زمین است و یک لایه سیال بیرونی و یک هسته‌ی جامد درونی دارد. طبق مدل‌سازی آن‌ها، شعاع هسته‌ی بیرونی ماه حدود ۳۶۲ کیلومتر و شعاع هسته‌ی ‌درونی آن چیزی حدود ۲۵۸ کیلومتر است که درمجموع، حدود ۱۵ درصد از کل شعاع آن را تشکیل می‌دهند. افزون‌براین، پژوهشگران دریافتند که چگالی هسته‌ی داخلی نیز حدود ۷,۸۲۲ کیلوگرم بر مترمکعب است که بسیار نزدیک به چگالی آهن است.

جالب اینکه در سال ۲۰۱۱ تیمی به‌سرپرستی رنه وبر، سیاره‌شناس مرکز پروازهای فضایی مارشال ناسا، با استفاده از تکنیک‌های لرزه‌شناسی پیشرفته روی داده‌های مأموریت آپولو به نتیجه‌ی مشابهی دست پیدا کرد. آن‌ها شواهدی از وجود یک هسته‌ی جامد داخلی با شعاع حدود ۲۴۰ کیلومتر و چگالی حدود ۸ هزار کیلوگرم بر مترمکعب را پیدا کردند.

بریاد و تیمش می‌گویند نتایج آن‌ها تأییدی بر یافته‌های گذشته و شاهدی قوی از این موضوع است که هسته‌ی ماه مانند هسته‌ی زمین است. این یافته‌ها نتایج جالبی درزمینه‌ی تکامل ماه دارد.

می‌دانیم که کمی پس از تشکیل‌شدن، ماه میدان مغناطیسی قوی داشت. میدان مغناطسی ماه درحدود ۳٫۲ میلیارد سال پیش شروع به ضعیف‌شدن کرد. چنین میدان مغناطیسی‌ای را حرکت مواد درون هسته ایجاد می‌کند؛ بنابراین، آنچه هسته‌ی ماه از آن تشکیل شده، عمیقاً با چگونگی و دلیل ناپدیدشدن میدان مغناطیسی آن در ارتباط است.

درپایان، باید به این موضوع نیز اشاره کنیم که ازآن‌جاکه بشر امیدوار است به‌زودی به ماه برگردد، شاید زیاد طول نکشد تا این یافته‌ها ازطریق داده‌های لرزه‌ای دقیق تأیید شوند.

۵۸۵۸