بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – أدرك علماء الزلازل منذ السبعينيات أن نقطتين غامضتين بحجم قارة تقعان في أعمق جزء من وشاح الأرض، إحداهما تحت أفريقيا والأخرى تحت منطقة جنوب المحيط الهادئ.
وقال باحثون يوم الأربعاء إن هذه النقط، وهي أكثر كثافة من المواد المحيطة بها، ربما تكون من بقايا كارثة حدثت في وقت مبكر من تاريخ كوكبنا، يفترض أنها أدت إلى ظهور القمر، وهو الاصطدام بين الأرض البدائية وجسم بحجم المريخ يسمى ثيا.
هذا الاصطدام العملاق، الذي حددته الأبحاث الحديثة أنه حدث قبل 4.46 مليار سنة، أدى إلى قذف الصخور المنصهرة إلى الفضاء الذي كان يدور حول الأرض ثم اندمج في القمر. لكن أجزاء من ثيا ربما بقيت داخل الأرض، وغرقت في موقع أعلى بقليل من النواة الكروية الساخنة لكوكبنا والمكونة من الحديد والنيكل.
أجرى الباحثون عمليات محاكاة حاسوبية لفحص حدث الاصطدام، والخصائص الجيوفيزيائية للمادة التي من المحتمل أنها تكونت ثيا، وتطور عباءة الأرض، وهي أوسع الطبقات التي تشكل البنية الداخلية لكوكبنا والتي يبلغ سمكها حوالي 1800 ميل (2900 كيلومتر).
بناءً على هذه المحاكاة، اقترحوا أن معظم ثيا تم امتصاصه في الأرض، لتشكل النقط، في حين شكل الحطام المتبقي القمر.
“تقع قيعان هذه النقطتين على عمق 2900 كيلومتر تحت أقدامنا. وتبلغ كتلة النقطتين حوالي 2% من كتلة الأرض. وقد تم اكتشافهما بواسطة علم الزلازل حيث تتحرك الموجات الزلزالية بشكل أبطأ داخل هاتين المنطقتين مقارنة بالوشاح المحيط. وتبلغ كتلة كل من النقطتين ضعفي كتلة الأرض. وقال تشيان يوان، عالم الجيوفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، والمؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة نيتشر: “إن كتلة القمر بأكملها. لذلك، فإن النقط ضخمة”.
إذا كانت استنتاجات الدراسة صحيحة، فإن هذه النقط تمثل أول دليل مباشر على الاصطدام المفترض الذي أدى إلى تكوين القمر.
وقال بول أسيموف، أستاذ الجيولوجيا والكيمياء الجيوكيميائية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والمؤلف المشارك في الدراسة: “لم يكن هناك الكثير من الإجماع حول ما إذا كان بإمكاننا العثور على دليل على هذا الحدث ليس فقط في القمر ولكن أيضًا في بعض الخصائص التي يمكن ملاحظتها للأرض الحديثة”.
وأضاف أسيموف أن النقطتين هما أكبر الانحرافات في بنية الأرض عن كوكب بسيط متعدد الطبقات.
وأضاف عالم الكواكب والمؤلف المشارك في الدراسة هونغ بينغ دينغ من مرصد شنغهاي الفلكي التابع للأكاديمية الصينية للعلوم: “إنه أمر لا يصدق لأننا نستطيع اكتشاف آثار كوكب آخر – ثيا – إذا حفرنا عميقا بما فيه الكفاية في عباءة الأرض”.
ويُعتقد أن الكثافة المتزايدة للنقط تنشأ من ارتفاع مستوى الحديد فيها، وهو ما يشبه إلى حد كبير صخور القمر، الأمر الذي قد يكون منطقيًا إذا كانت مصنوعة من نفس المادة المصدر من ثيا.
وقال يوان: “بعد الاصطدام، ستغرق هذه المواد المصطدمة إلى حدود الوشاح الأساسي لأنها من المحتمل أن تكون ذات كثافة أعلى من الوشاح المحيط، والكثافة الإضافية هي التي تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة طوال تاريخ الأرض”.
ويبلغ قطر القمر، الذي يدور حول الأرض على مسافة متوسطة حوالي 239000 ميل (385000 كم)، حوالي 2160 ميلاً (3475 كم)، أي أكثر قليلاً من ربع قطر كوكبنا.
وقال أسيموف إنه إذا كانت استنتاجاتهم صحيحة، فإن بعض الصخور البركانية التي تصل إلى سطح الأرض قد توفر عينات من كوكب مختفي.
وقال يوان: “إذا كان نموذجنا صحيحا، فيجب أن تحتوي النقط على نظائر – عناصر ضئيلة – تشبه صخور وشاح القمر، والتي يمكن اختبارها في البعثات القمرية المستقبلية”.
إن اكتساب فهم أكبر للتأثير العملاق المفترض قد يوفر نظرة ثاقبة فيما يتعلق بتطور الأرض والكواكب الصخرية الأخرى في نظامنا الشمسي وخارجه.
وقال أسيموف: “نعتقد أن التأثيرات الكبيرة شائعة في المراحل اللاحقة من تراكم جميع الكواكب الأرضية (الصخرية) والكواكب الخارجية”. “بينما نحاول تطوير فهرس للنتائج المحتملة لتكوين الكواكب – ما مدى احتمالية وجود كوكب مثل الأرض، وليس مثل المريخ أو عطارد أو الزهرة أو أي من الكواكب المذكورة أعلاه، وبالتالي ما مدى احتمالية العثور على كوكب آخر مثل الأرض؟” – مثل الكواكب – ويترتب على ذلك أننا بحاجة إلى معرفة عواقب هذه التأثيرات.”
(تقرير بقلم ويل دونهام، تحرير روزالبا أوبراين)