بعد 50 عامًا ، لا تزال عينات قمر أبولو 17 تكشف عن أسرار عن بركان القمر

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

بشكل مثير للدهشة ، لا تزال عينات المواد من القمر التي تم استردادها من قبل بعثات أبولو تقدم رؤى جديدة بعد أكثر من 50 عامًا ، في هذه الحالة كيف تخبرنا الخرز الزجاجي الصغير الذي يتناثر على سطح القمر عن الأعمدة البركانية المتفجرة التي شكلت من 3.3 إلى 3.6 مليار سنة.

وقال ريان أوغليور ، أستاذ الفيزياء في جامعة واشنطن في سانت لويس ، في بيان “لقد كان لدينا هذه العينات منذ 50 عامًا ، لكن لدينا الآن التكنولوجيا لفهمها تمامًا”. “كان من الممكن تصور العديد من هذه الأدوات عندما تم جمع الخرز لأول مرة.”

يتم تضمين الخرز الصغير ، أقل من ملليمتر في الحجم ، في الصخور القمرية ويخلط في regolith القمر. يأتون في نوعين ، برتقالي وأسود ، وتم إنتاجه عندما تم إنتاج قطرات من الحمم البركانية في أعمدة اندلعت بعنف من البراكين التي تم تبريدها بسرعة في الفراغ البارد على سطح القمر. منذ حوالي 3.5 مليار سنة ، كان القمر نشطًا بشكل جذري ، حيث شكل بقع داكنة لماريا القمرية التي تشكل اليوم “وجه” “الرجل في القمر”.

وقال أوغليور: “الخرزات صغيرة ، كبسولات أصلية للداخل القمري”. “إنها بعض من أكثر العينات خارج كوكب الأرض المذهلة التي لدينا.”

كان Ogliore جزءًا من فريق بقيادة توماس ويليامز وستيفن بارمان وألبرتو سال من جامعة براون في رود آيلاند ، الذين نشروا مجموعة متنوعة من تقنيات التحليل المجهري الحديث على الخرز لمعرفة المزيد عن الحالات البركانية التي تشكلت فيها الخرزات.

كان الأداة الرئيسية المستخدمة هي microprobe النانوية 50 أيون في جامعة واشنطن ، والتي يمكن أن تؤدي القياس الطيفي على النطاق الذري ، وتحديد العناصر والنظائر ، والتحقيق في بنية النقل النانوية.

لتجنب المواد التي يتعرض لها الغلاف الجوي للأرض والتفاعل مع الأكسجين ، فإن شعاع الأيونات مدعوم في العينات ، واستخراج الخرز من داخلها ، ثم الحرص على أن تكون المادة محمية من الغلاف الجوي. بعد ذلك ، تعرضت العينات لعدد من تقنيات التحليل ، بما في ذلك التصوير المقطعي للتحقيق في Atom ، وفحص المجهر الإلكترون ، والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة.

وقال أوغليور “حتى مع التقنيات المتقدمة التي استخدمناها ، كانت هذه القياسات صعبة للغاية.”

أخبرت القياسات الفريق عن ضغط ودرجة حرارة وكيمياء البيئة التي تشكلت فيها الخرزات. في الواقع ، وجودها في حد ذاته دليل على أن القمر كان له انفجارات متفجرة ، “شيء مثل نوافير الإطفاء التي يمكنك رؤيتها في هاواي اليوم”.

ومع ذلك ، فإن اللون والشكل والتكوين الكيميائي للخرز الزجاجي القمري يختلف تمامًا عن نظرائهم الأرضي.

أظهر التحليل أن الخرز الزجاجي مغلفة في طبقة أقل من 100 نانومتر سميكة ، وترسبت على الخرز كما تم تكثيف بخار من السحب البركانية. على هذا النحو ، يوفر التحقيق في هؤلاء الطبقة النانوية معلومات حول تلك السحب البركانية ، والتي يمكننا من خلالها معرفة المزيد عن البركانية القمرية.

الطبقة النانوية على سطح الخرز ليست ناعمة ، ولكنها تتميز بعدد من الأشكال والتجانس الموصوفة على أنها “micromounds” و “المخارط” و “اللوحات” و “بليتس”. تحتوي Micromounds على وجه الخصوص على قاعدة أكثر ثراءً من الحديد من أسطحها العليا. يرتبط هذا التدرج الحديدي بكيفية انخفاض الضغط في عمود البركان بسرعة في الوقت القصير الذي استغرقه micromounds في الطبقة النانوية ليتم إيداعها.

تم استرداد كل من الخرز الأسود والبرتقالي الذي تمت دراسته في هذا التحليل من قبل مهمة أبولو 17 في عام 1972-المهمة الوحيدة التي تطير مع جيولوجي متخصص ، هاريسون شميت ، على متنها-من وادي Taurus-Littrow في Mare Serenitatis.

تعتبر الخرزات السوداء وفيرة في البلورات النانوية الزنك ، والنمذجة الكيميائية الحرارية لهذه الخرزات تشير إلى أن الهيدروجين والكبريت كانا العناصر الرئيسية في أعمدة الغاز البركانية التي شكلتها. وفي الوقت نفسه ، تفتقر الخرزات البرتقالية إلى كميات ملحوظة من بلورات الزنك كبريتيد. هذا يشير إلى تغيير بمرور الوقت في ظروف الثوران البركاني الذي أنتج الخرز الأسود والبرتقالي.

وقال أوجليور: “إنه مثل قراءة مجلة أخصائي بركاني القمر القديم”.

على الرغم من أن النتائج ليست سوى تفاصيل صغيرة في المخطط الكبير للأشياء ، إلا أنها تأخذنا خطوة أقرب إلى فهم الظروف البركانية التي شكلت الرجل في القمر ، ولماذا حدث هذا البركانية في المقام الأول.

تم نشر النتائج عبر الإنترنت في أبريل في مجلة ICARUS.