بررسی پدیده آتشفشان‌خیزی در تاریخ ماه

نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از ماه طی ماموریت ماه چانگ ای-۵ چین، نظریه‌های پژوهشگران درباره پدیده آتشفشان‌خیزی قمری را تغییر داده است.

کد خبر: ۵۲۶۲۱۲

تاریخ: ۳۰ مهر ۱۴۰۱ - ۱۱:۳۰

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از اسپیس، تجزیه و تحلیل نمونه‌های ماه بازگردانده شده توسط مأموریت ماه چانگ ای-۵ (Chang'e 5)، پاسخ احتمالی جدیدی را برای پدیده آتشفشان‌خیزی در تاریخ ماه ارائه کرده است.

چین ۲۳ نوامبر سال ۲۰۲۰ کاوشگر چانگ‌ای-۵ خود را به سمت کره ماه پرتاب کرد. این کاوشگر با هدف جمع‌آوری و بازگرداندن نمونه‌هایی از خاک و سنگ‌های ماه به زمین، توسط چین به فضا پرتاب شد. این کاوشگر پس از ۱۱۲ ساعت سفر، در تاریخ ۲۸ نوامبر به مدار ماه وارد شد و سپس در ۱۷ دسامبر ۲۰۲۰ به زمین بازگشت. چانگ ای-۵ در مجموع ۱۷۳۱ گرم نمونه که عمدتا سنگ و خاک بود را از سطح ماه جمع‌آوری کرده بود.

چین با این ماموریت موفقیت‌آمیز تبدیل به سومین کشوری شد که نمونه‌های قمری را چند دهه بعد از ایالات متحده و شوروی سابق به زمین آورده است. آخرین ماموریت بازگرداندن نمونه ماه مربوط به ماموریت "لونا۲۴" (Luna ۲۴) اتحاد جماهیر شوروی در سال ۱۹۷۶ بود.

نمونه‌های قمری بازگردانده‌شده توسط مأموریت‌های آپولو و لونا همگی بیش از ۳ میلیارد سال قدمت دارند، اما نمونه‌های بازگردانده‌شده توسط چانگ ای-۵چین در اواخر سال ۲۰۲۰، تایید کرد که سنگ‌های این منطقه نسبتاً جوان هستند و تنها ۲ میلیارد سال سن دارند.

دانشمندان قبلاً حدس می زدند که محتوای نسبتاً زیاد آب یا وجود عناصر رادیواکتیو و تولیدکننده گرما در داخل ماه ممکن است باعث ایجاد پدیده آتشفشان‌خیزی در مراحل پایانی عمر ماه در برخی مناطق شود، اما داده‌های جدید ماموریت چانگ ای-۵ که در مجله "Nature" منتشر شده، این فرضیه ها را رد کرده است.

آتشفشان‌خیزی (Volcanism) به پدیده فوران سنگ‌های مذاب (ماگما) بر روی سطح زمین، سیاره‌ها یا ماه گفته می‌شود که طی آن گدازه، سنگ‌های آذرآواری و گازهای آتشفشانی از راه شکافی که مجرای آتشفشان نامیده می‌شود، به بیرون پرتاب می‌گردد. فرایند آتشفشان‌خیزی شامل همه پدیده‌های تولید ماگما در پوسته یا گوشته زمین و بالاآمدن آن در پوسته و تشکیل سنگ آتشفشانی و آثار و پیامدهای ناشی از آن می‌شود.

در این مطالعه، پژوهشگران به سرپرستی "چن یی" (Chen Yi) از موسسه زمین‌شناسی و ژئوفیزیک آکادمی علوم چین (IGGCAS) دریافتند که نقطه ذوب پایین بخش‌هایی از گوشته ماه می‌تواند به دلیل وجود اجزای ذوب‌پذیر و زود گدازی باشد که به پدیده آتشفشان‌خیزی ماه منجر شده است.

چن در بیانیه‌ای گفت: ذوب اخیر گوشته ماه می‌تواند با افزایش دما یا کاهش نقطه ذوب حاصل شود. برای درک بهتر این مشکل، باید دما و فشاری را که در آن آتشفشان‌خیزی جوان ایجاد شده است، تخمین بزنیم.

پژوهشگران مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌های تبلوربخشی (fractional crystallization) و ذوب گوشته ماه را برای مقایسه ۲۷ نمونه جمع‌آوری‌شده از سنگ‌های بازالتی در ماموریت چانگ‌ای -۵ با سنگ‌های بازالتی در مأموریت آپولو انجام دادند. آنها دریافتند که ماگمای جوان جمع‌آوری‌شده توسط چانگ‌ای -۵ دارای محتوای اکسید کلسیم و دی اکسید تیتانیوم بالاتر از ماگماهای قدیمی آپولو است. اینها غنی از کلسیم-تیتانیوم هستند که در اواخر مرحله ماگمای قمری تجمع یافته اند و نسبت به رسوبات اولیه آسانتر ذوب می شوند.

این پژوهش می‌تواند شواهدی را برای توضیح آتشفشان‌خیزی جوان در ماه ارائه کند و به درک دانشمندان درباره تکامل حرارتی و ماگمایی ماه کمک کند.

یافته‌های این پژوهش در مجله " Science Advances" منتشر شده است.