يتدفق ذيل يشبه المذنب من ذرات الصوديوم بعيدًا عن القمر. على مر السنين ، اقترح العلماء أفكارًا مختلفة لكيفية وصول هذا الصوديوم إلى هناك. تحدد دراستان جديدتان الآن المصدر المحتمل لمعظمها:أسراب من النيازك الصغيرة التي تقصف القمر باستمرار.
اكتشف الذيل لأول مرة منذ ما يقرب من 23 عامًا ، وقد تبين في النهاية أنه عبارة عن طوفان من الذرات القادمة من القمر. لكن ما كان يطلق سراحهم ظل لغزا.
اقترح بعض العلماء أن ضوء الشمس الذي يصطدم بالصخور القمرية يمكن أن يعطي ذرات الصوديوم طاقة كافية للهروب. اقترح آخرون أن الرياح الشمسية - الجسيمات المشحونة المتدفقة من الشمس - قد تطرق ذرات الصوديوم من الصخور. حتى الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس أثناء التوهجات الشمسية الشديدة قد تفعل ذلك. ثم كانت هناك تلك النيازك الدقيقة. قد يحررون الصوديوم عندما اصطدموا بصخور القمر. قد يأتي هذا الصوديوم حتى من النيازك نفسها.
جيفري بومغاردنر عالم فضاء في ماساتشوستس. لقد كان جزءًا من فريق جامعة بوسطن الذي قرر محاولة حل اللغز.
نظر الفريق إلى صور لجزء أكثر إشراقًا من المعتاد من الذيل مأخوذ من مرصد في الأرجنتين بين عامي 2006 و 2019. هذه الفترة أطول من دورة كاملة من 11 عامًا من نشاط البقع الشمسية. لذلك يجب أن تكون الصور قادرة على اكتشاف أي رابط بين سطوع الذيل والتغيرات في الرياح الشمسية أو التوهجات الشمسية. في الواقع ، لم تظهر مثل هذه الروابط.
ما ظهر كان رابطًا بين سطوع ذيل الصوديوم ونشاط النيزك. يشير بومغاردنر إلى أن الأرض وساتلها الطبيعي يجب أن يواجهوا نفس النشاط النيزكي. ولكن بينما تكون الأرض محمية إلى حد كبير بغلاف جوي كثيف ، إلا أن الغلاف الجوي للقمر رقيق جدًا بحيث لا يمكن منع معظم النيازك الدقيقة من الوصول إلى السطح.
وصفت مجموعة بوسطن النتائج التي توصلوا إليها في Journal of Geophysical Research:Planets في آذار (مارس) .
اكتشاف عرضي
يتذكر بومغاردنر أن العلماء عثروا في البداية على الذيل وهم "يبحثون عن شيء آخر".
حدث ذلك مباشرة بعد زخات الشهب ليونيد في عام 1998. هذا الدش يتكرر كل منتصف نوفمبر. كان الباحثون يراقبون يوم 17 نوفمبر لمعرفة ما إذا كانت النيازك الصغيرة التي تحترق في الغلاف الجوي تبذر الهواء العلوي الرقيق بذرات الصوديوم. في الواقع ، لم يكونوا كذلك. ولكن في الليالي الثلاث التالية ، قامت أدوات الفريق بالتجسس على بقعة خافتة من الضوء في السماء. توهجت تلك الرقعة الزرقاء بالتدرج الأصفر لذرات الصوديوم. لقد غطت مساحة أكبر بستة أضعاف من ظهور القمر. بحلول الليلة الرابعة ، اختفى هذا الوهج.
لكن البقعة الصفراء عادت بانتظام في الأشهر التالية. في كل مرة كان يظهر في غضون يوم أو نحو ذلك من القمر الجديد. وذلك عندما يكون القمر تقريبًا بين الأرض والشمس. بالإضافة إلى ذلك ، كانت البقعة المتوهجة تظهر دائمًا بشكل مباشر تقريبًا على الجانب الآخر من الأرض حيث توجد الشمس والقمر. واختلف لمعانه بعض الشيء. يقول بومغاردنر إن هذه كانت أدلة كبيرة على أصلها.
في النهاية ، اكتشف الباحثون أن البقعة مكونة من ذرات الصوديوم التي تم إطلاقها في الفضاء من القمر. ثم دفعت ضوء الشمس والرياح الشمسية ذيل الصوديوم بعيدًا عن الشمس ، تمامًا كما دفعوا ذيل المذنب بعيدًا. بشكل دوري ، تكتسح الأرض هذا الذيل. عندما يحدث هذا ، تركز جاذبية الأرض هذا الذيل خلف كوكبنا. هذا عندما يكون الذيل قريبًا بدرجة كافية ومشرقًا بدرجة كافية لاكتشاف التلسكوبات. أطلق علماء الفلك على هذا الجزء المركز من الذيل "بقعة قمر الصوديوم".
يجد الشرح الدعم
يقول Jamey Szalay إن النتائج الجديدة "رائعة حقًا". إنه عالم فضاء في جامعة برينستون في نيو جيرسي. "[مجموعة Baumgardner] نظرت في الكثير من البيانات التي تم جمعها على مدى فترة طويلة جدًا ،" يلاحظ.
يشك بومغاردنر في أن مجموعة البيانات الكبيرة التي حللها فريقه ربما أحدثت فرقًا كبيرًا. استخدمت الدراسات السابقة البيانات التي تم جمعها على مدى فترات أقصر. ولم يتوصلوا إلى أي صلة بين سطوع البقعة ونشاط النيزك العشوائي على مر السنين.
نتائج التحليل الجديد مدعومة بدراسة جديدة ثانية. نظر هذا إلى بقعة قمر الصوديوم بطريقة مختلفة. عندما تتحرك الذرات في الذيل عبر بقعة الصوديوم المرئية من الأرض ، فإنها تسافر بسرعة حوالي 12.4 كيلومترًا في الثانية (ما يقرب من 28000 ميل في الساعة). أراد الباحثون في جامعة Kyung-Hee في Yongin بكوريا الجنوبية معرفة مزيج مصادر الصوديوم الذي يمكن أن ينتج ذرات تتحرك بهذه السرعة.
للحصول على إجابات ، لجأوا إلى نموذج الكمبيوتر. لقد قامت بمحاكاة سرعات ذرات الصوديوم التي سيخرجها ضوء الشمس من الصخور القمرية. كما أنها صممت سرعات ذرات الصوديوم التي ارتطمت بالقمر بفعل الرياح الشمسية أو عن طريق التوهجات الشمسية. أخيرًا ، قام النموذج بمحاكاة سرعات الذرات المنبعثة عندما اصطدمت النيازك الدقيقة بالقمر.
توقع النموذج أن الذرات من جميع المصادر الثلاثة ستكون في ذيل القمر. لكن العدد الأكبر سيأتي من ارتطام النيازك الدقيق. وصف الباحثون تحليلهم في 5 مارس في مجلة البحوث الجيوفيزيائية:فيزياء الفضاء .
