القمر يتقلص، وقد يكون ذلك مشكلة لرواد الفضاء

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

توصل بحث جديد إلى أن منطقة القمر التي تقع في مركز سباق فضائي دولي جديد لأنها قد تحتوي على جليد مائي يمكن أن تكون أقل ملائمة للعيش مما كان يعتقد من قبل.

ارتفع الاهتمام بالقطب الجنوبي للقمر في العام الماضي، عندما قامت مهمة Chandrayaan-3 الهندية بأول هبوط سلس ناجح في المنطقة، بعد أيام فقط من تحطم المركبة الفضائية الروسية Luna-25 وهي في طريقها لمحاولة نفس العمل الفذ. وقد اختارت وكالة ناسا المنطقة كموقع هبوط لمهمة Artemis III، والتي يمكن أن تمثل عودة رواد الفضاء إلى القمر في أقرب وقت عام 2026، ولدى الصين أيضًا خطط لإنشاء موائل مستقبلية هناك.

ولكن الآن دراسة تمولها وكالة ناسا تدق ناقوس الخطر: فبينما يبرد قلب القمر ويتقلص تدريجيًا، يتشكل على سطحه ثنيات – مثل عنب ينكمش ويتحول إلى زبيب – مما يؤدي إلى حدوث “زلازل قمرية” يمكن أن تستمر لساعات، بالإضافة إلى الانهيارات الأرضية. . مثل بقية سطح القمر الطبيعي، فإن منطقة القطب الجنوبي التي هي موضوع الكثير من الاهتمام معرضة لهذه الظواهر الزلزالية، مما قد يشكل تهديدًا للمستوطنين البشريين والمعدات في المستقبل.

وقال المؤلف الرئيسي للدراسة، توماس ر. واترز، وهو عالم فخري كبير في مركز الأرض التابع لمتحف الطيران والفضاء الوطني: “هذا لا يثير قلق أي شخص وبالتأكيد لا يثبط استكشاف هذا الجزء من القطب الجنوبي للقمر”. ودراسات الكواكب، “ولكن للتحذير من أن القمر ليس هذا المكان الحميد الذي لا يحدث فيه شيء”.

العثور على مصدر الزلازل القمرية

لقد تقلص محيط القمر بنحو 150 قدمًا على مدى ملايين السنين القليلة الماضية، وهو رقم كبير من الناحية الجيولوجية ولكنه أصغر من أن يسبب أي تأثير مضاعف على الأرض أو دورات المد والجزر، وفقًا للباحثين.

أما على سطح القمر، فالأمر مختلف. على الرغم مما قد يوحي به مظهره، لا يزال القمر يتمتع بجزء داخلي ساخن، مما يجعله نشطًا زلزاليًا.

وقال واترز: “هناك نواة خارجية منصهرة وتبرد”. “عندما يبرد، ينكمش القمر، ويتغير الحجم الداخلي ويجب على القشرة أن تتكيف مع هذا التغيير – إنه انكماش عالمي، تساهم فيه أيضًا قوى المد والجزر على الأرض.”

ونظرًا لأن سطح القمر هش، فإن هذا السحب يولد شقوقًا، والتي يطلق عليها الجيولوجيون اسم الصدوع. وقال واترز: “يُعتقد أن القمر هو هذا الجسم الميت جيولوجيًا حيث لم يحدث شيء منذ مليارات السنين، لكن هذا لا يمكن أن يكون أبعد عن الحقيقة”. “هذه العيوب حديثة جدًا والأشياء تحدث. لقد اكتشفنا بالفعل انهيارات أرضية حدثت خلال الفترة التي كانت فيها مركبة الاستطلاع القمرية في مدار حول القمر.

تم إطلاق مركبة الاستطلاع القمرية التابعة لناسا، أو LRO، في عام 2009، وهي تقوم برسم خرائط لسطح القمر بأدوات مختلفة. في الدراسة الجديدة، التي نُشرت في 25 يناير في مجلة Planetary Science Journal، استخدم واترز وزملاؤه البيانات التي جمعها LRO لربط زلزال قمري قوي – تم اكتشافه باستخدام الأدوات التي تركها رواد فضاء أبولو منذ أكثر من 50 عامًا – بسلسلة من العيوب في القمر. القطب الجنوبي.

وأضاف واترز: “لقد علمنا من تجربة أبولو الزلزالية، والتي كانت عبارة عن أربعة أجهزة قياس زلازل تعمل لمدة سبع سنوات تقريبًا، أن هناك زلازل قمرية ضحلة، لكننا لم نعرف حقًا مصدرها”. “كنا نعلم أيضًا أن أكبر الزلازل القمرية الضحلة التي اكتشفتها أجهزة قياس الزلازل أبولو كانت تقع بالقرب من القطب الجنوبي. لقد أصبح الأمر أشبه بقصة بوليسية لمحاولة معرفة المصدر، واتضح أن هذه الأخطاء الصغيرة هي أفضل المشتبه به.

وكان أقوى زلزال مسجل يعادل 5.0 درجة. وقال واترز إن ذلك يعتبر معتدلا على الأرض، لكن الجاذبية المنخفضة للقمر ستجعل الأمر أسوأ.

“على الأرض، لديك جاذبية أقوى بكثير مما يجعلك ملتصقًا بالسطح. وقال: “على القمر، يكون أصغر بكثير، لذا فإن القليل من التسارع الأرضي قد يؤدي إلى إبعادك عن قدميك، إذا كنت تمشي”. “هذا النوع من الاهتزاز يمكن أن يبدأ في رمي الأشياء في بيئة منخفضة G.”

الزلازل القمرية: الآثار قصيرة المدى مقابل الآثار طويلة المدى

لن تؤثر نتائج الدراسة على عملية اختيار منطقة هبوط Artemis III، وذلك بسبب نطاق المهمة ومدتها، وفقًا للمؤلف المشارك في الدراسة وعالم الكواكب في وكالة ناسا Renee Weber.

وقال ويبر: “يرجع ذلك إلى صعوبة تقدير عدد المرات التي تتعرض فيها منطقة معينة لزلزال قمري بدقة، وكما هو الحال مع الزلازل، لا يمكننا التنبؤ بالزلازل القمرية”. “الزلازل القمرية الضحلة القوية نادرة الحدوث وتشكل خطرًا منخفضًا على المهام قصيرة المدى على سطح القمر.”

وأضافت أن ناسا حددت 13 منطقة هبوط مرشحة لـ Artemis III بالقرب من القطب الجنوبي للقمر، باستخدام معايير مثل القدرة على الهبوط بأمان في المنطقة، وإمكانية تحقيق الأهداف العلمية، وتوافر نافذة الإطلاق والظروف مثل التضاريس والاتصالات والإضاءة. . وكجزء من المهمة، سيقضي رائدا الفضاء حوالي أسبوع في العيش والعمل على سطح القمر.

ومع ذلك، قال ويبر، بالنسبة لوجود بشري طويل الأمد على القمر، فإن عملية اختيار الموقع يمكن أن تأخذ في الاعتبار الخصائص الجغرافية مثل القرب من المعالم التكتونية والتضاريس.

مثل المصابيح الكهربائية في القمر

وقال يوسيو ناكامورا، أستاذ الجيوفيزياء الفخري بجامعة تكساس في أوستن، والذي كان من بين الباحثين الذين نظروا لأول مرة في البيانات التي جمعتها محطات أبولو للزلازل، إن الزلازل القمرية يمكن أن تكون بالفعل مشكلة بالنسبة لمهمات الهبوط المأهولة في المستقبل.

ومع ذلك، فإن ناكامورا، الذي لم يشارك في الدراسة، لا يتفق مع سبب الزلازل، وقال إن بيانات أبولو تظهر أن الظواهر تنشأ على عمق عشرات الكيلومترات تحت السطح.

وقال: “ما زلنا لا نعرف ما الذي يسبب الزلازل القمرية الضحلة، لكنه ليس الصدع المنزلق بالقرب من السطح”. “بغض النظر عن أسباب تلك الزلازل، فمن الصحيح أنها تشكل تهديدًا محتملاً لمهمات الهبوط المستقبلية، ونحن بحاجة إلى مزيد من البيانات عنها”.

بغض النظر عن السبب الكامن وراء ذلك، فإن الخطر المحتمل الذي تشكله الزلازل القمرية على رواد الفضاء سيكون محدودًا بحقيقة أن البشر – على الأقل في المستقبل القريب – سيكونون على سطح القمر لفترات قصيرة من الزمن، بضعة أيام على الأكثر، وفقًا لألين هوسكر. ، أستاذ باحث في الجيوفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ولم يشارك أيضًا في الدراسة.

“من غير المرجح أن يحدث زلزال كبير أثناء وجودهم هناك. ومع ذلك، فمن الجيد أن نعرف أن هذه المصادر الزلزالية (المسببة للزلازل) موجودة. وقال هوسكر: “يمكن أن تكون فرصة لدراسة القمر بشكل أفضل كما نفعل على الأرض مع الزلازل”. “بحلول الوقت الذي توجد فيه قاعدة قمرية فعلية، يجب أن تكون لدينا فكرة أفضل بكثير عن الخطر الزلزالي الفعلي في المهام القادمة.”

ويشارك في هذا الشعور جيفري أندروز هانا، الأستاذ المشارك في علوم الكواكب بجامعة أريزونا، والذي لم يشارك أيضًا في العمل. وقال في رسالة بالبريد الإلكتروني: “إن الزلازل القمرية هي أداة رائعة لممارسة العلوم”. “إنها مثل المصابيح الكاشفة الموجودة في باطن القمر والتي تضيء هيكله لكي نراها. إن دراسة الزلازل القمرية في القطب الجنوبي ستخبرنا المزيد عن البنية الداخلية للقمر بالإضافة إلى نشاطه الحالي.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com