علماء يرجحون “الإلكترونات القادمة من الأرض هي التي تشكّل الماء على القمر”

اكتشف علماء أن الإلكترونات عالية الطاقة في طبقة بلازما الأرض تساهم في عمليات التجوية على سطح القمر، والأهم من ذلك، أنها ربما ساعدت في تكوين الماء على سطح القمر. 

ويقول الفريق بقيادة جامعة هاواي (UH) في مانوا، إن فهم تركز المياه وتوزيعها على القمر، أمر بالغ الأهمية لفهم تكوينها وتطورها، وتوفير الموارد المائية للاستكشاف البشري في المستقبل.

وقد يساعد الاكتشاف الجديد أيضا في تفسير أصل الجليد المائي الذي تم اكتشافه سابقا في المناطق المظللة بشكل دائم على سطح القمر.

وبسبب مغناطيسية الأرض، هناك مجال قوة يحيط بالكوكب، يشار إليه باسم “الغلاف المغناطيسي”، الذي يحمي الأرض من التجوية الفضائية (الظروف القاسية للبيئة الفضائية التي يتعرض لها أي جرم) والإشعاع الضار من الشمس.

وتدفع الرياح الشمسية الغلاف المغناطيسي وتعيد تشكيله، ما يشكل ذيلا طويلا على الجانب الليلي. وطبقة البلازما داخل هذا الذيل المغناطيسي هي منطقة تتكون من إلكترونات وأيونات عالية الطاقة يمكن الحصول عليها من الأرض والرياح الشمسية.

وفي الدراسة الجديدة التي نشرت في مجلة “Nature Astronomy” وجد العلماء أن الإلكترونات عالية الطاقة الموجودة في طبقة البلازما لكوكبنا تساهم في عمليات التجوية على سطح القمر وربما ساعدت في تكوين الماء هناك.

ودرس العلماء بيانات مهمة Chandrayaan-1 الهندية لفهم اكتشاف الجليد المائي في المناطق المظللة بشكل دائم على القمر. وتم جمع البيانات في الفترة 2008-2009 بواسطة مخطط المعادن القمري.

ويعد فهم أصل الماء على سطح القمر أمرا مهما للعلماء لأنه يمكن أن يساعد في استكشاف الفضاء في المستقبل.

وقال شواي لي، الباحث المساعد في كلية علوم وتكنولوجيا المحيطات والأرض (SOEST) بجامعة هاواي: “عندما يكون القمر خارج الذيل المغناطيسي، يتم قصف سطح القمر بالرياح الشمسية. وداخل الذيل المغناطيسي، لا يوجد تقريبا أي بروتونات رياح شمسية، ومن المتوقع أن ينخفض تكوين الماء إلى ما يقارب الصفر”.

واعتمد العلماء على عمل سابق أجراه لي أظهر أن الأكسجين الموجود في الذيل المغناطيسي للأرض هو حديد صدئ في المنطقة القطبية القمرية، وقرروا التحقيق في التغيرات في التجوية السطحية أثناء مرور القمر عبر الذيل المغناطيسي للأرض.

وكشف لي: “أظهرت ملاحظات الاستشعار عن بعد أن تكوين الماء في الذيل المغناطيسي للأرض مطابق تقريبا للوقت الذي كان فيه القمر خارج الذيل المغناطيسي للأرض. ويشير هذا إلى أنه، في الذيل المغناطيسي، قد تكون هناك عمليات تكوين إضافية أو مصادر جديدة للمياه غير مرتبطة بشكل مباشر ببروتونات الرياح الشمسية. وعلى وجه الخصوص، يُظهر الإشعاع الصادر عن الإلكترونات عالية الطاقة تأثيرات مماثلة لبروتونات الرياح الشمسية”.

وأشار لي: “إجمالا، تشير هذه النتيجة واكتشافاتي السابقة حول أقطاب القمر الصدئة إلى أن الأرض الأم مرتبطة بقوة بقمرها في العديد من الجوانب غير المعروفة”.

وفي الأبحاث المستقبلية، يهدف لي إلى العمل في مهمة قمرية من خلال برامج “أرتميس” التابعة لناسا لمراقبة بيئة البلازما ومحتوى الماء على السطح القطبي القمري عندما يكون القمر في مراحل مختلفة أثناء اجتياز الذيل المغناطيسي للأرض.