قد يكون للقمر الرضيع جو معدني سميك. قد تكون الرياح الشديدة شديدة القوة قد ضربت أيضًا على سطحه ، مما أدى إلى ارتفاع الأمواج في محيط ناري من الصهارة.
الشرح:ما هو نموذج الكمبيوتر؟
هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه نموذج الكمبيوتر الجديد. أجرت سلسلة من عمليات المحاكاة لاختبار نظريات ما يمكن أن يحدث في وقت مبكر من تاريخ القمر. كما أنها ساعدت الباحثين على التفكير في تطور بعض الكواكب الخارجية - تلك الموجودة خارج نظامنا الشمسي - كل ذلك دون مغادرة المناطق المجاورة للأرض.
أشارت عمليات المحاكاة الجديدة إلى كيف أن الحرارة الناتجة عن الشمس الفتية والأرض والسطح الساخن للقمر قد تكون قد تبخرت معادن قمرية لتكوين غلاف جوي سميك. يمكن أن يكون سميكًا مثل الغلاف الجوي للمريخ اليوم.
أفاد الباحثون أن التقييم عبر الإنترنت في 22 يونيو على موقع arXiv.org.
يعتقد معظم علماء الكواكب أن القمر تشكل عندما ارتطم كوكب أولي بحجم المريخ بالأرض. كان ذلك قبل حوالي 4.5 مليار سنة. دفع الاصطدام مادة ساخنة منصهرة إلى مدار الأرض. اندمجت هذه المادة ، أو اجتمعت معًا ، ثم تبردت في نهاية المطاف لتتحول إلى القمر.
في البداية ، كان القمر مغطى بمحيط عالمي عميق من الصهارة - الصخور السائلة الساخنة. كانت الأرض بعد الاصطدام شديدة الحرارة أيضًا. كم هو حار؟ ربما تصل إلى 2000 درجة مئوية (3632 درجة فهرنهايت). كان من الممكن أن تتوهج الأرض مثل نجم صغير ، وبالتحديد نوع من النجوم يُعرف باسم القزم الأحمر.
عمل برابال ساكسينا على الدراسة الجديدة. إنه عالم فيزياء فلكية في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند. أضاف هو وزملاؤه الإشعاع الذي كان سيتلقاه القمر المبكر من محيط الصهارة الخاص به ، ومن الأرض الشبيهة بالنجوم ، ومن الشمس. كل هذه الطاقة ستتبخر معادن في محيط الصهارة. يوضح النموذج أن هذا من شأنه أن يخلق غلافًا جويًا يبلغ عُشر سمك الأرض تقريبًا.
اقترحت النماذج السابقة أن القمر المبكر يجب أن يكون له غلاف جوي. يقول فريق ساكسينا إن النموذج الجديد هو أول نموذج يتضمن إشعاعًا من القمر والأرض والشمس. يكشف جمع كل هذه المعلومات معًا عن تفاصيل جديدة. إنها توضح كيف قد يكون تفاعل الغلاف الجوي والمحيط للقمر المبكر.
ركز ساكسينا وزملاؤه على الصوديوم. إنه عنصر يتبخر بسهولة. كما أنها وفيرة على سطح القمر. للحفاظ على نموذجهم بسيطًا ، عملوا على فكرة أن الصوديوم يمثل جميع المكونات التي يمكن أن تسهم في الغلاف الجوي. (في الواقع ، من المحتمل أن يكون الآخرون قد لعبوا دورًا أيضًا.)
كان المفتاح لوجود غلاف جوي للقمر المبكر هو المحيط المنصهر. إذا كانت موجودة ، لكانت قد بذرت الغلاف الجوي لتتبخر حديثًا من ذرات بحار الصوديوم.
تلك الذرات كانت ستضرب في الهواء المعدني. لماذا ا؟ لأن الاختلافات في درجات الحرارة على القمر كانت ستخلق رياحًا قوية. كان الجانب المواجه للشمس قد تم تسخينه إلى أكثر من 1700 درجة مئوية. كان الجانب الذي يواجه بعيدًا عن الشمس قد يبرد إلى درجة حرارة 150 درجة مئوية (-238 درجة فهرنهايت). كان من شأن هذا الاختلاف في درجات الحرارة أن يرفع الرياح بسرعة تزيد عن كيلومتر واحد (0.6 ميل) في الثانية. من المحتمل أن تكون مثل هذه الرياح قد تسبب في إحداث موجات في بحار الصهارة على القمر.
من المحتمل أن يكون القمر قد عانى من تساقط الثلوج أيضًا. لكن ليس مثل أي ثلج عرفه الناس. عندما تضرب الرياح القمرية المنطقة التي تلتقي فيها درجات الحرارة الساخنة والباردة ، يتكثف الغلاف الجوي. كان من الممكن أن يتساقط ثلج معدني.
بعد حوالي 1000 عام ، برد محيط الصهارة بدرجة كافية لتتحول إلى قشرة صخرية. مع عدم وجود بركة سائلة للاستفادة منها ، سينهار الغلاف الجوي بأكمله.
الجو باعتباره "نجم موسيقى الروك"
"كان الغلاف الجوي للقمر مثل نجم موسيقى الروك المتشدد ،" يقول ساكسينا مازحًا. يقول:"كان لها وجود عنيف حقًا ، وجود موسيقى الهيفي ميتال" ، وبعد ذلك "انهار بسرعة".
يقول كيفن زانلي إن مثل هذه الصورة الحية السريعة والميتة للغلاف الجوي القمري تبدو وكأنها شيء يمكن أن يكون موجودًا بالفعل. يقول عالم الكواكب هذا قد يكون قابلاً للاختبار. يعمل زاهن في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا في موفيت فيلد بولاية كاليفورنيا. ويقول إن قصة الدراسة الجديدة "تقع ضمن حدود الممكن".
ومع ذلك ، فهو غير متأكد مما إذا كانت كل افتراضاته جيدة. يجب أن يكون كل من الأرض والقمر "جافين للغاية" ، مما يعني أنه لا يجب أن يكون لديهما الكثير من الماء. إذا فعلوا ذلك ، فيجب عليهم أولاً تطوير أجواء مائية مشبعة بالبخار.
تتمثل إحدى طرق اختبار استنتاجات نموذج الكمبيوتر في البحث عن حلقة من الصوديوم الإضافي في الصخور حول المنطقة التي كان من المفترض أن يتساقط فيها ثلج الصوديوم. من شأن ذلك أن يُظهر أن الغلاف الجوي يحتوي بالفعل على اختلافات شديدة في درجات الحرارة ورياح شديدة.
تقدم النماذج الأخرى لتشكيل القمر سيناريو مختلفًا. على سبيل المثال ، قد يكون القمر قد تشكل من عدة تأثيرات صغيرة بدلاً من تأثير واحد كبير. هذا من شأنه أن يؤدي إلى جو أكثر برودة. إذن ، لم تكن الرياح قوية جدًا. يقول ساكسينا إنه أيضًا لم يكن هناك ثلج الصوديوم. لذا فإن العثور على الصوديوم الإضافي يمكن أن يساعد في تسوية الجدل حول نوع التأثير الذي حدث بالفعل.
إذا استمر السيناريو ذو الغلاف الجوي الكثيف والرياح والثلوج ، فقد يخبر القمر العلماء عن الكواكب الخارجية يدور حول بعض النجوم البعيدة. هذا السيناريو يجعل الأرض تتوهج مثل النجم. وهذا من شأنه أن يجعل القمر المبكر نظيرًا جيدًا للكواكب الخارجية الصخرية البعيدة التي تدور حول النجوم القزمة الحمراء ، كما يقول ساكسينا. لذا فإن اكتشاف شكل القمر المبكر قد يقدم أدلة على ما يحدث على تلك الكواكب الخارجية ، كما يقول ساكسينا.
