سنگ آپولو ۱۷ تاریخ اولیه ماه و منظومه شمسی را بازنویسی می‌کند

سنگ ساده‌ای که بیش از ۵۰ سال پیش توسط فضانوردان مأموریت آپولو ۱۷، «جین سرنان» و «هریسون اشمیت»، از سطح ماه جمع‌آوری شد، اکنون می‌تواند درک ما را از روزهای اولیه ماه و حتی کل منظومه شمسی دگرگون کند. این کشف جدید، که بر پایه شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پیشرفته استوار است، نه تنها منشأ این سنگ باستانی را روشن می‌کند، بلکه تاریخ‌گذاری رویدادهای مهم کیهانی را نیز به چالش می‌کشد.

راز سنگ ۷۶۵۳۵: منشأ عمیق و قدمت باستانی

نمونه سنگ شماره ۷۶۵۳۵، دارای ترکیب شیمیایی و بافتی است که نشان می‌دهد در اعماق پوسته ماه، تقریباً ۵۰ کیلومتر زیر سطح، تشکیل شده است. قدمت رادیوایزوتوپی این سنگ نیز حاکی از آن است که ۴.۲۵ میلیارد سال پیش روی سطح ماه قرار گرفته بود. پیش از این، تصور می‌شد که برخوردهای عظیم، به‌ویژه برخورد عامل ایجاد «حوضه قطب جنوب آیتکن» – بزرگترین محل برخورد در ماه – این سنگ‌ها را از عمق به سطح آورده است، زیرا سن آنها تقریباً با هم مطابقت داشت.

شبیه‌سازی‌های نوین: دریای آرامش، زادگاه واقعی سنگ

شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای دقیق به سرپرستی «ایوان بیونز» از «آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور» در کالیفرنیا، اکنون نشان می‌دهند که سنگ ۷۶۵۳۵ احتمالاً در زیر سطح محل فرود آپولو ۱۷ در «دره ثور لیترو»، واقع در دامنه شرقی «دریای آرامش»، شکل گرفته است. این یافته، فرضیه قبلی مبنی بر منشأ حوضه قطب جنوب آیتکن را رد می‌کند، زیرا این دو منطقه در دو طرف مخالف ماه قرار دارند و انتقال سنگی بدون شواهد خشونت‌آمیز از یک نیم‌کره به نیم‌کره دیگر، غیرقابل تصور به نظر می‌رسید.

بیونز اظهار داشت: «ما به دنبال یک توضیح ساده‌تر و محلی بودیم و مدل‌ها همچنان همان چیز را نشان می‌دادند؛ این که برخوردهای بزرگ می‌توانسته‌اند سنگ‌های موجود در عمق را بدون وارد کردن ضربه بیش از حد به سطح، از جا بلند کنند.»

مکانیسم خروج سنگ به سطح: فروپاشی بستر دهانه

شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که در مراحل پایانی برخوردهای بزرگ، مانند برخوردی که «دریای آرامش» را تشکیل داد، بستر دهانه تازه تشکیل‌شده می‌توانسته دچار فروپاشی شود. این فروپاشی به دلیل پوسته فوق‌العاده داغ، به مواد امکان می‌دهد تا آزادانه‌تر جریان یابند. در این شبیه‌سازی‌ها، با فروپاشی بستر، تا ۱۴۰ هزار کیلومتر مکعب از مواد با سرعتی ملایم‌تر به سطح رانده شدند. این فرآیند، فقدان جای کنده شدن یا شوک حرارتی روی سنگ ۷۶۵۳۵ را توضیح می‌دهد؛ سنگ بلافاصله پس از برخورد، از طریق پوسته مایع‌شده به سطح آمده بود.

پیامدهای گسترده: بازنگری در تاریخ منظومه شمسی

این کشف پیامدهای عمیقی برای درک ما از تاریخ اولیه ماه و منظومه شمسی دارد. اگر سنگ ۷۶۵۳۵، ۴.۲۵ میلیارد سال پیش از عمق ماه بیرون آمده باشد، این بدان معناست که «دریای آرامش» نیز در همان زمان تشکیل شده است. این تاریخ‌گذاری، ۳۰۰ میلیون سال زودتر از آن چیزی است که دانشمندان بر اساس شواهد قبلی مانند تعداد دهانه‌ها تصور می‌کردند.

• تغییر در تاریخ‌گذاری حوضه‌های برخوردی: اگر «دریای آرامش» قدیمی‌تر باشد، سایر حوضه‌های برخوردی ماه نیز ممکن است قدیمی‌تر از محاسبات فعلی باشند.
• تأثیر بر جدول زمانی منظومه شمسی: سطح بدون هوای ماه اغلب برای تخمین میزان برخوردها در اوایل منظومه شمسی استفاده می‌شود. هرگونه تغییر در جدول زمانی رویدادهای برخوردی روی ماه، بر جدول زمانی بقیه منظومه شمسی نیز تأثیر خواهد گذاشت.
• درک محیط اولیه زمین: بیونز تأکید کرد: «ما با به عقب راندن زمان شکل‌گیری دریای آرامش، کل جدول زمانی وقوع برخوردهای بزرگ منظومه شمسی را تغییر می‌دهیم. این امر بر درک محیط اولیه زمین نیز تأثیر دارد.»

آینده پژوهش‌ها و مأموریت‌های ماه

با توجه به بازگشت قریب‌الوقوع فضانوردان به ماه، فرصت ایده‌آلی برای اثبات این یافته‌ها وجود دارد. همین فرآیندها احتمالاً برای سایر دریاهای ماه نیز رخ داده و آنها نیز ممکن است سنگ‌هایی مانند ۷۶۵۳۵ را روی سطح خود داشته باشند که فضانوردان می‌توانند آنها را برای بررسی دقیق‌تر به زمین بیاورند. این پژوهش در مجله «Geophysical Research Letters» به چاپ رسیده است.