القمر هو أبسط جسم في النظام الشمسي نلاحظه كل يوم بأعيننا المجردة. هل تساءلت يومًا عن البقع الداكنة والفاتحة على سطحه؟ هل فكرت يومًا ما الذي يتكون منه أقرب جار لنا؟
يُعتقد أن القمر قد تشكل من حطام كوكب صغير اصطدم بالأرض. نظرًا لأن تكوين الكواكب الأخرى في النظام الشمسي يختلف عن تكوين الأرض ، فمن المتوقع أن يختلف تكوين القمر أيضًا عن تكوين الأرض. من المثير للدهشة أن تكوين الأرض والقمر متشابهان للغاية.
اقترح العلماء عدة نماذج لأصل القمر ، ولكن منذ الثمانينيات كان هناك تركيز على أكثر النماذج الواعدة ، وهو ما يسمى نموذج "التأثير العملاق". وفقًا لنموذج "الاصطدام العملاق" ، أدى الاصطدام بين كوكب صغير يشبه المريخ (يسمى ثيا) والأرض القديمة إلى ظهور القمر. سقط بعض الحطام من الاصطدام مرة أخرى على الأرض ، وتناثر بعضها في الفضاء وذهب الباقي إلى مدار حول الأرض. تم دمج هذا الحطام الذي يدور في وقت لاحق ليشكل جسمًا واحدًا: القمر.
في وقت سابق كان يعتقد أن معظم المواد التي شكلت القمر في نهاية المطاف تأتي من المصادم ، الكوكب الصغير الشبيه بالمريخ المسمى ثيا ، وأن جزءًا أصغر فقط نشأ من الجسم المتأثر ، أي الأرض في هذه الحالة. لذلك ، وفقًا لنموذج "التأثير العملاق" ، كان من المتوقع أن يكون تكوين القمر مختلفًا تمامًا عن تكوين الأرض ولكن يجب أن يكون مشابهًا للأجسام الأخرى في النظام الشمسي مثل الكويكبات والمريخ.
ومع ذلك ، تشير الدلائل إلى خلاف ذلك - من حيث التكوين ، فإن الأرض والقمر هما تقريبًا توأمان وتكوينهما متماثل تقريبًا ، ويختلفان في معظم أجزاء قليلة في المليون. هذا التناقض يتحدى نموذج "الاصطدام العملاق". الآن ، توصل العلماء إلى إجابة جديدة لهذا اللغز.
على عكس الدراسات التقليدية التي ركزت فقط على تكوينات الكواكب النهائية ، فإن الدراسات الحديثة لم تأخذ بعين الاعتبار الكواكب النهائية فحسب ، بل أيضًا تكوين المؤثرات على هذه الكواكب. وبالتالي ، فقد وجد أنه في كثير من الحالات ، تشترك الكواكب والأجسام التي تصطدم معها في تركيبة متشابهة جدًا ، على الرغم من أنها تشكلت بشكل مستقل. وهكذا ، فإن التشابه بين القمر والأرض ينبع من التشابه بين ثيا التي تشكل القمر منها والأرض.
تشكلت الأرض وثيا في نفس المنطقة وبالتالي جمعا مواد مماثلة. يبدو أنهم شاركوا في بيئات متشابهة أثناء نموهم أكثر من أي جسمين غير مرتبطين. هذه البيئات المعيشية المتشابهة أدت بهم في النهاية إلى الاصطدام ؛ والمادة المقذوفة في الغالب من ثيا شكلت القمر في النهاية.
يتكون القمر من العديد من الأشياء نفسها التي نجدها هنا على الأرض. درس العلماء صخور القمر التي أعادها رواد فضاء أبولو. أظهرت اختباراتهم أن صخور القمر تشبه ثلاثة أنواع من الصخور النارية الموجودة هنا على الأرض: بازلت وأنورثوسيتس وبريكياس.
وجد العلماء ثلاثة معادن على القمر غير موجودة على الأرض. هم: Armalocolite و Tranquillityite و Pyroxferroite.
سطح القمر
القمر ليس مصنوعًا من الجبن مثل ما سمعناه في قصص الأطفال الخيالية. مثل الأجرام السماوية الأخرى في النظام الشمسي ، يتكون القمر من سطح صخري ومغطى بالبراكين الميتة والفوهات الصدمية وتدفقات الحمم البركانية.
في وقت مبكر من تاريخ النظام الشمسي ، عانت جميع الكواكب والأقمار خلال فترة من القصف الشديد للكويكبات والنيازك التي تم التقاطها بواسطة جاذبيتها. بسبب الغلاف الجوي المتناثر ، لم يتم حرقهم ولكن انتهى بهم الأمر بالاصطدام بسطحه ، تاركًا وراءه العديد من الحفر. يبلغ عرض Tycho Crater أكثر من 52 ميلاً.
على مدى مليارات السنين ، أدت هذه التأثيرات إلى صعود سطح القمر إلى أجزاء تتراوح من الصخور الضخمة إلى البودرة. قشرة القمر مغطاة بكومة من الأنقاض من الفحم الرمادي ، والغبار البودرة ، والحطام الصخري يسمى الثرى القمري . تحته توجد منطقة من صخور الأساس المكسورة تسمى megaregolith .
تُعرف مناطق الضوء على القمر بالمرتفعات ، وتُعرف الامتدادات المظلمة للقمر باسم ماريا (اللاتينية للبحار). إنها نوع من المحيطات ، ولكنها بدلاً من المياه تتكون من برك من الحمم البركانية الصلبة. في وقت مبكر من تاريخ القمر ، كان الجزء الداخلي منه ذائبًا بدرجة كافية لإنتاج البراكين ، على الرغم من أنه سرعان ما برد وتصلب. عندما اخترقت الكويكبات الكبيرة بدرجة كافية القشرة ، انفجرت الحمم أيضًا من السطح.
تبلغ سماكة قشرة القمر حوالي 38 إلى 63 ميلاً (60 إلى 100 كيلومتر). يمكن أن يكون الثرى على السطح ضحلًا مثل 10 أقدام (3 أمتار) في ماريا أو حتى عمق 66 قدمًا (20 مترًا) في المرتفعات.
هل تعلم لماذا يبدو رواد الفضاء في لقطات السير على سطح القمر وكأنهم يقفزون تقريبًا عبر السطح؟ هذا لأن الجاذبية على سطح القمر تساوي سدس الجاذبية الأرضية.
تصل درجة الحرارة إلى حوالي 260 درجة فهرنهايت (127 درجة مئوية) عندما تكون تحت أشعة الشمس الكاملة ، ولكن في الظلام ، تنخفض درجات الحرارة إلى حوالي -280 درجة فهرنهايت (-173 درجة مئوية).
تحت السطح
للقمر قلب وغطاء وقشرة ، مثل الأرض.
في أعماق باطنه ، يحتوي القمر على نواة حديدية صلبة. النواة 149 ميلا (240 كيلومترا) في دائرة نصف قطرها ؛ إنه أصغر نسبيًا من نواة الأجسام الأرضية الأخرى. اللب الداخلي الصلب الغني بالحديد محاط بطبقة خارجية من السائل المصهور جزئيًا. قد يمتد اللب الخارجي لمسافة تصل إلى 310 ميل (500 كيلومتر). يشكل اللب الداخلي حوالي 20 في المائة فقط من القمر ، مقارنة بنواة 50 في المائة من الأجسام الصخرية الأخرى.
يمتد الوشاح من أعلى الطبقة المنصهرة جزئيًا إلى قاع قشرة القمر. من المرجح أنها مصنوعة من معادن مثل الزبرجد الزيتوني والبيروكسين ، والتي تتكون من ذرات المغنيسيوم والحديد والسيليكون والأكسجين.
الطبقة الخارجية هي القشرة التي يبلغ سمكها حوالي 43 ميلاً (70 كيلومترًا) في نصف الكرة القريب من القمر و 93 ميلاً (150 كيلومترًا) في الجانب البعيد. يتكون من الأكسجين والسيليكون والمغنيسيوم والحديد والكالسيوم والألمنيوم ، مع كميات صغيرة من التيتانيوم واليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم والهيدروجين.
يتكون معظم الجزء الداخلي من القمر من الغلاف الصخري ، الذي يبلغ سمكه حوالي 620 ميلاً (1000 كم). عندما ذابت هذه المنطقة في وقت مبكر من الحياة القمرية ، زودت الصهارة اللازمة لإنشاء سهول الحمم البركانية على السطح وشكلت براكين نشطة. ومع ذلك ، بمرور الوقت ، بردت الصهارة وتصلبت ، وبالتالي ، انتهت البراكين على القمر. الآن ، كل البراكين النشطة نائمة ولم تثور منذ ملايين السنين.
قمر الأرض هو ثاني أكثر قمر كثافة في المجموعة الشمسية ، يضربه قمر المشتري آيو. من المحتمل أن يكون الفصل الداخلي إلى طبقات ناتجًا عن تبلور محيط الصهارة بعد وقت قصير من تكوينه.
للقمر غلاف جوي رقيق وضعيف للغاية يسمى الغلاف الخارجي. لا يوفر أي حماية من أشعة الشمس أو تأثيرات النيازك.
جانب القمر القريب والجانب البعيد
قمر الأرض له "جانب قريب" مواجه للأرض دائمًا و "جانب بعيد" يواجه دائمًا بعيدًا عن الأرض. يختلف تكوين الجانب القريب للقمر بشكل غريب عن جانبه البعيد.
على سطح القمر المواجه للأرض دائمًا ، في أي ليلة أو نهار ، يمكن للمرء أن يلاحظ بالعين المجردة بقع داكنة وخفيفة ("ماريا"). الجانب البعيد مليء بالفوهات بشكل كبير ولكن لا يوجد به ماريا تقريبًا. 1٪ فقط من الجانب البعيد مغطى بالماريا مقارنة بحوالي 31٪ للجانب القريب.
