رازهای آتشفشانی پنهان در سمت دور ماه!

با بررسی نمونه‌های خاکی از حوضه قطب جنوب-آیتکن (SPA) در سمت دور ماه، پژوهشگران تفاوت‌های کلیدی در فعالیت‌های آتشفشانی و ویژگی‌های پوسته‌ای بین دو سمت ماه کشف کرده‌اند.

این یافته‌های جدید بینشی ارزشمند درباره گذشته زمین‌شناسانه‌ی ماه ارائه می‌دهد و روش‌های تاریخ‌گذاری دهانه‌های برخوردی ماه را بهبود می‌بخشد.

بررسی سمت دور ماه

ماه تفاوت‌های چشمگیری در سطح خود دارد؛ سمت نزدیک و دور آن از نظر زمین‌ریخت‌شناسی، توپوگرافی، ترکیب شیمیایی، ضخامت پوسته و فعالیت آتشفشانی تفاوت دارند.

برای بررسی دقیق‌تر این تفاوت‌ها، تیمی تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور ییگانگ شو از مؤسسه ژئوشیمی گوانگژو، آکادمی علوم چین، نمونه‌های خاکی جمع‌آوری‌شده از حوضه SPA در سمت دور ماه را بررسی کردند. این نمونه‌ها توسط مأموریت چانگ’e-6 جمع‌آوری شده‌اند.

یافته‌های آن‌ها در تاریخ 15 نوامبر در مجله Science منتشر شد.

نمونه‌های مأموریت چانگ’e-6

پروفسور شو اظهار داشت:

نمونه‌های بازگردانده‌شده توسط چانگ’e-6 بهترین فرصت برای بررسی تفاوت‌های دو سمت ماه را فراهم می‌کنند.

فعالیت آتشفشانی قسمت زیادی از سطح ماه را شکل داده است، و جریان‌های گدازه‌ای سنگ‌هایی به نام بازالت‌های دریایی (mare basalts) را تشکیل داده‌اند. این بازالت‌ها در سمت نزدیک ماه بسیار فراوان‌تر هستند و حدود 30 درصد سطح آن را پوشش می‌دهند، در حالی‌که در سمت دور فقط 2 درصد سطح را تشکیل می‌دهند. برای درک کامل این تفاوت، بررسی نمونه‌هایی از هر دو سمت ماه ضروری است.

نمونه‌های خاکی چانگ’e-6 شامل دو نوع بازالت دریایی هستند: بازالت‌های کم‌تیتانیوم (low-Ti) و بازالت‌های بسیار کم‌تیتانیوم (VLT). بازالت کم‌تیتانیوم بازتاب‌دهنده واحد بازالتی محلی اطراف محل فرود است، در حالی‌که بازالت VLT احتمالاً از واحدی به سمت شرق محل فرود به‌دست آمده است. (در سمت راست تصویر بالا این موضوع را می‌توانید مشاهده کنید.)

فناوری‌های پیشرفته تاریخ‌گذاری و یافته‌های جدید

طبق این مطالعه، تاریخ‌گذاری دقیق با استفاده از سرب-سرب (Pb-Pb) روی مواد معدنی حاوی زیرکونیوم و روش رادیواکتیو روبیدیوم-استرانسیم (Rb-Sr) روی پلاژیوکلاز و ساختارهای مزواستیج مراحل پایانی بازالت کم‌تیتانیوم، سن ایزوکرونی 2.83 میلیارد سال (Ga) را نشان می‌دهد. این یافته‌ها، حاکی از وجود ماگماتیسم جوان در سمت دور ماه است.

در مقایسه با نمونه‌های سمت نزدیک که توسط مأموریت‌های آپولو و چانگ’e-5 جمع‌آوری شده‌اند، بازالت کم‌تیتانیوم چانگ’e-6 دارای مقادیر کم‌تر μ و 87Sr/86Sr و مقدار بسیار بالای εNd است که نشان‌دهنده منبع گوشته‌ای بسیار تحلیل‌رفته و دیرگداز است.

ضخامت پوسته به عنوان یک عامل کلیدی برای توضیح عدم تقارن در میزان فعالیت آتشفشانی بین سمت نزدیک و سمت دور ماه پیشنهاد شده است. با این حال، این مدل مورد تردید قرار گرفته است، زیرا حوضه SPA در سمت دور ماه، که دارای پوسته‌ای به طرز غیرعادی نازک است، به نظر می‌رسد عمق زیادی دارد و به طور قابل‌توجهی از نظر آتشفشانی کمتر از حد انتظار فعال است.

ترکیب گوشته و فعالیت آتشفشانی

پروفسور شو و تیمش با بررسی میزان بازالت کم‌تیتانیوم از چانگ’e-6 پیشنهاد کردند که ترکیب منبع گوشته یکی دیگر از عوامل مهم در کنترل فعالیت آتشفشانی ماه است.

او توضیح داد:

اگرچه حوضه SPA پوسته‌ای نازک دارد، اما منبع گوشته تحلیل‌رفته و دیرگداز زیر آن به میزان زیادی از ذوب جزئی جلوگیری می‌کند.

تأثیر بر تاریخ‌گذاری دهانه‌ها و آمار برخوردها

این پژوهش همچنین یک نقطه کالیبراسیون اضافی در سن 2.83 میلیارد ساله برای مدل تاریخ‌نگاری دهانه‌های ماه فراهم می‌کند و نشان می‌دهد که پس از این دوران، میزان برخوردها ثابت بوده است. این مدل تاریخ‌نگاری تازه‌کالیبره‌شده ابزار تخمین سن بر اساس آمار دهانه‌ها را برای ماه و دیگر اجرام زمینی بهبود می‌بخشد. همچنین پیامدهای اضافی برای تکامل برخوردهای ماه و احتمالاً ارتباط آن‌ها با جابه‌جایی سیارات در منظومه شمسی اولیه دارد.

منبع: Scitechdaily