كشف بحث جديد عن عملية مهمة في تكوين صخرة فريدة من نوعها على سطح القمر. ويفسر هذا الاكتشاف تركيبته المميزة ووجوده على سطح القمر، ويكشف لغزا طالما حير العلماء. تكشف الدراسة، التي نُشرت في 15 يناير في مجلة Nature Geoscience، عن خطوة رئيسية في تكوين هذه الصهارة الفريدة.
حددت التجارب المعملية ذات درجات الحرارة العالية باستخدام الحمم البركانية جنبًا إلى جنب مع تحليل النظائر المتطور لعينات القمر التفاعلات الرئيسية التي تتحكم في تكوينها.
رد الفعل الأساسي
يتضمن هذا التفاعل، الذي حدث في أعماق القمر منذ حوالي 3.5 مليار سنة، تبادل عنصر الحديد (Fe) الموجود في الصهارة مع عنصر المغنيسيوم (Mg) الموجود في الصخور المحيطة، مما يؤدي إلى تغيير الخواص الكيميائية والفيزيائية للصهارة.
وقال تيم إليوت، المؤلف المشارك الأول، وأستاذ علوم الأرض في جامعة بريستول: "إن أصل صخور القمر البركانية هو قصة رائعة، تنطوي على "انهيار جليدي" من أكوام بلورية غير مستقرة على مستوى الكوكب، تم إنشاؤها عندما تم تبريد محيط الصهارة البدائي".
"في قلب هذا التاريخ الملحمي يوجد نوع من الصهارة فريد من نوعه بالنسبة للقمر، ولكن شرح كيفية وصول هذه الصهارة إلى سطح القمر وأخذ عينات منها بواسطة البعثات الفضائية كان مشكلة صعبة. إنه لأمر رائع أن تكون قادرًا على حل هذا اللغز."
تعرف على البازلت العالي التيتانيوم
في ستينيات وسبعينيات القرن العشرين، نجحت بعثات أبولو التابعة لوكالة ناسا في استرداد عينات من الحمم البركانية القديمة المتصلبة من القشرة القمرية، وقد عُرف منذ ذلك الحين أن أجزاء من سطح القمر تحتوي على تركيزات عالية بشكل مدهش من عنصر التيتانيوم (Ti). تُظهر خرائط الأقمار الصناعية التي تدور مؤخرًا أن هذه الصهارة، المعروفة باسم "البازلت العالي التيتانيوم"، منتشرة على نطاق واسع على القمر.
"حتى الآن، لم تتمكن النماذج من إعادة إنتاج تركيبات الصهارة المتوافقة مع الخصائص الكيميائية والفيزيائية الأساسية للبازلت عالي التيتانيوم.
نجح فريق دولي من العلماء بقيادة جامعة بريستول في المملكة المتحدة وجامعة مونستر في ألمانيا في محاكاة عملية تكوين البازلت عالي التيتانيوم في المختبر باستخدام تجارب درجات الحرارة العالية. كشفت قياسات البازلت عالي التيتانيوم أيضًا عن تركيبة نظائرية فريدة توفر بصمة للتفاعل الذي أعادته التجربة.
توضح كلتا النتيجتين بوضوح أن تفاعلات الذوبان والتصلب جزء لا يتجزأ من فهم تكوين هذه الصهارة الفريدة.