قدمت مهمة Chandrayaan-3 الهندية القياسات الأولى لتكوين التربة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر 1. توفر المعادن التي تم العثور عليها دليلاً إضافيًا على أن سطح القمر قد ذاب بالكامل بعد وقت قصير من تكوين القمر.

ال مركبة الهبوط شاندرايان-3 فيكرام هبط على السطح في 23 أغسطس 2023. وقام بنشر مركبة جوالة تسمى براغيان، والتي جمعت بيانات تتراوح من درجة الحرارة إلى قياسات الزلازل على مدى 10 أيام.

درس براغيان أيضًا التركيب الكيميائي للثرى: المادة الدقيقة التي تغطي جزءًا كبيرًا من سطح القمر. توقفت المركبة 23 مرة واستخدمت أداة تسمى مطياف الأشعة السينية لجسيمات ألفا (APXS).

قام سانتوش فاداوالي، عالم فلك الأشعة السينية في مختبر الأبحاث الفيزيائية في أحمد آباد بالهند، وزملاؤه بتحليل البيانات الإشعاعية التي جمعها APXS واستخدموا هذه المعلومات لتحديد العناصر الموجودة في الثرى ووفرتها النسبية، والتي بدورها كشفت عن التركيب المعدني للتربة. ووجد الفريق أن جميع العينات الـ 23 كانت مكونة بشكل أساسي من الفيروانورثوسايت، وهو معدن شائع على القمر. وتم إعلان النتائج اليومطبيعةنشرت.

تقول ليندي إلكينز تانتون، عالمة الكواكب في جامعة ولاية أريزونا في تيمبي: "هذا ما توقعناه بناءً على البيانات المدارية، لكن من الجيد دائمًا الحصول على الحقيقة الحقيقية".

وقد حققت مركبات الهبوط السابقة نتائج مماثلة. ومع ذلك، فإن عينات Chandrayaan-3 هي أولا من المنطقة القطبية: زار المسبارون السابقون المناطق الاستوائية وخطوط العرض الوسطى. يشير هذا معًا إلى أن تكوين الثرى موحد عبر سطح القمر بأكمله.

يقول فاداوالي إن هذا تأكيد مباشر على أن سطح القمر كان عبارة عن بحر من الصهارة المنصهرة مباشرة بعد تشكله. تم اقتراح نظرية بحر الصهارة القمرية لأول مرة من قبل مجموعتين مستقلتين في عام 1970 بعد تحليل الصخور التي تم جمعها من هبوط أبولو 11 في عام 1969.

أصل القمر

يشير أفضل نموذج لأصل القمر إلى أن الأرض المتكونة حديثًا قد تعرضت لصدمة كبيرة تسمى ثيا، والتي أدت إلى تبخير سطح الكوكب وقذف كمية كبيرة من المواد إلى المدار. وسرعان ما تجمعت المواد المشتتة معًا وشكلت القمر. تشرح نظرية التأثير هذه سبب احتواء الصخور القمرية على تركيبة نظائرية مشابهة لتلك الموجودة على الأرض.

كانت المادة التي شكلت القمر تحتوي على الكثير من الطاقة التي يجب تبديدها. وقد هرب هذا على شكل حرارة وأذاب سطح القمر الصغير في بحر من الصهارة. وغرقت صخور المافيك الكثيفة الغنية بالمعادن مثل المغنيسيوم في باطن القمر. طفت الصخور الأخف وزنًا، بما في ذلك الأنورثوسيت، إلى أعلى لتشكل مرتفعات مماثلة لتلك التي زارها تشاندرايان-3.

ويقول ماهيش أناند، عالم الكواكب في الجامعة المفتوحة في ميلتون كينز بالمملكة المتحدة: "إنها تدعم أيضًا فرضية بحر الصهارة القمرية".

وجد فاداوالي وزملاؤه أن عيناتهم تحتوي على كميات مرتفعة من المغنيسيوم مقارنة بمستويات الكالسيوم. يشير هذا إلى أنه تم خلط مواد المافيك الأعمق في الثرى.

ويعزو الباحثون ذلك إلى الأحداث التي شكلت حفرة تصادمية هائلة تسمى حوض القطب الجنوبي-إيتكين، والتي تقع حافتها على بعد 350 كيلومترًا من موقع هبوط تشاندرايان-3. يقول فاداوالي: "عندما تُحدث حفرة اصطدام بهذا الحجم، فمن المفترض أن تحفر بعض المواد الأعمق"، لأن الارتطام يخترق القشرة بعمق. من الممكن أن تكون هذه المادة الأعمق والغنية بالمغنيسيوم قد تم توزيعها على مساحة كبيرة، مما أدى إلى تغيير طفيف في تكوين الثرى الذي درسه براجيان.

ومع ذلك، فإن إحدى المشكلات في هذه الفكرة هي أن حوض القطب الجنوبي-أيتكين يبدو أنه يهيمن عليه معدن يسمى البيروكسين، وهو ما لا يتناسب تمامًا مع بيانات براجيان، كما يقول أناند. ويقول إن التوضيح سيتطلب على الأرجح إعادة العينات إلى الأرض.

وتعتزم مهمة تشاندرايان القادمة، والتي هي في المراحل الأولى من التطوير، القيام بذلك على وجه التحديد.

"بالنسبة لي، هذه قصة عن نجاح برنامج الفضاء الهندي يقول إلكينز تانتون.