افشای دلیل عدم تقارن در دو سوی ماه

مجله علمی ایلیاد – همواره یک سمت ماه رو به زمین است و انسان از روی زمین، می‌تواند نمایی پُر نقش و نگار از ماه را ببیند؛ در صورتی که آن طرف ماه، معروف به «نیمه‌ی تاریک ماه» سطحی کاملاً متفاوت و با عوارض سطحی کم دارد. اینکه چرا دو سوی ماه تا این اندازه با هم تفاوت دارند، یکی از سوالات دانشمندان حوزه‌ی کیهان‌شناسی بوده است و تا کنون دلایلی برای این عدم تقارن ارائه کرده‌اند که هیچ‌کدام به‌اندازه‌ی یافته‌ی جدید دانشمندان قطعیت ندارند. به‌تازگی علتی محتمل از طرف تیمی از دانشمندان ارائه شده است که می‌تواند پاسخی بسیار نزدیک به واقعیت رخ داده در گذشته‌ی ماه باشد.

منظومه‌ی دوتایی زمین-ماه پر از رمز و راز است؛ شواهد به‌دست آمده دانشمندان را به این نتیجه رسانده است که این منظومه‌ی دوتایی از برخورد جرمی هم‌اندازه‌ی سیاره‌ی مریخ به‌نام «تیا» با زمین، در میلیاردها سال پیش و در زمان شکل‌گیری زمین اولیه، شکل گرفته است و موجب ترکیب اجزای هر دو جرم با یکدیگر شده است. در این برخورد، تکه‌ای از جرم اولیه، سریعاً سرد و منجمد شد که به آن «ماه» می‌گوییم و تکه‌ی بزرگتر توانست گرما را در خود نگه دارد تا از نظر فعالیت‌های تکتونیکی فعال بماند و این همان «زمین» ماست. حال چالشی اساسی برای این ایده وجود دارد؛ پویایی ظاهری ماه اولیه!

داده‌های جدید به‌دست آمده، نشان می‌دهد که دلیل پویایی ماه اولیه پس از برخورد تیا، توزیع عناصر رادیواکتیو به‌شکلی منحصربه‌فرد در سطح ماه بوده است. اغلب سیاره‌ها در منظومه‌ی شمسی، اقماری دارند که برخی از آن‌ها فعال و برخی از آن‌ها نسبتاً غیرفعال هستند. شناخت این اقمار می‌تواند کلیدی برای حل رازهای شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی باشد و به پرسش‌های فراوان پیرامون آن پاسخ دهد.

ماه جرمی سنگی و سرد است و منابع آب کمی دارد و فعالیت تکتونیکی بسیار اندکی دارد، اما با این وجود نمی‌توان به آن جرمی مُرده لقب داد. با این حال، داده‌های به‌دست آمده از تاریخچه‌ی فعالیت‌های ماه نشان می‌دهد که تا حدود یک میلیارد سال پیش، میزان فعالیت و پویایی ماه بیش از حد انتظارها بوده است.

حال به موضوع اصلی بپردازیم؛ چرا دو سوی ماه تا این اندازه از نظر ظاهری، متفاوت هستند؟ در طول مطالعات علمی صورت گرفته پیرامون ماهیت، شکل‌گیری و ساختار سطحی و عمقی ماه، دانشمندان توانستند سرنخ‌های زیادی از منشاء ماه پیدا کنند، اما اینکه چرا دو سمت ماه، ظاهرهایی متفاوت با هم دارند، بی‌پاسخ مانده بود.

در گذشته دانشمندان تصور می‌کردند عوارض تیره روی ماه، دریاهایی از آب مشابه با زمین است و از این رو به مناطق تیره‌تر ماه، «دریاواره‌های ماه» می‌گویند. اما حقیقت چیز دیگری بود، این مناطق تیره به‌دلیل ترکیبات ساختاری حاصل از فعالیت‌های آتشفشانی با دیگر مناطق ماه، تیره‌تر به‌نظر می‌رسند. از آن‌جا که ماه نزدیک‌ترین جرم به زمین است، پیش از سیاره یا قمر دیگر، مورد کاوش انسان به‌شکل مدارگرد، کاوشگر و ماموریت‌های سرنشین‌دار قرار گرفت. در اواخر دهه‌ی ۱۹۵۰ و اوایل دهه‌ی ۱۹۶۰ میلادی، اتحاد جماهیر شوروی مدارگردهایی به سمت ماه فرستاد تا بشر بتواند طرف دیگر دیگر ماه را نیز ببیند؛ آن‌جا بود که انسان برای اولین بار، متوجه تفاوت فاحش دو سمت ماه شد. نتایج ماموریت‌های آن‌‌ها این بود که تنها ۱ درصد از سمت تاریک ماه را دریاواره‌ها تشکیل داده‌اند، در صورتی که ۳۱ درصد سمت رو به زمین ماه از دریاواره‌ها تشکیل شده است.

حال دانشمندانی از مرکز علوم زمین و حیات در موسسه‌ی فناوری توکیو، دانشگاه فلوریدا و موسسه‌ی علوم کارنگی، دانشگاه تاوسان، مرکز فضایی جانسون ناسا و دانشگاه نیومکزیکو، توانسته‌اند سرنخ‌هایی را با ترکیب داده‌های مشاهده‌ای، سنگ‌های به‌دست آمده از ماموریت‌های آپولو و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری به‌دست بیاورند که راز تفاوت ساختاری بین دو سوی ماه را فاش می‌کند. وجود عناصر ناپایدار رادیواکتیو همچون پتاسیم، توریم و اوارنیوم که در ساختارهای اتمی متنوعی در طبیعت تولید می‌شوند، تعدا متنوعی از نوترون‌ها را در خود دارند. این تنوع در ترکیبات اتمی با عنوان «ایزوتوپ» شناخته می‌شوند که برخی از آن‌ها بر اثر ناپایداری از هم می‌پاشند تا گرما تولید کنند و مقدمه‌ای برای تولید عناصر دیگر باشند. گرمای ناشی از واپاشی رادیاکتیو این عناصر، سنگ‌های حامل آن‌ها را ذوب می‌کند و همین دلیلی برای تمرکز عناصر در مناطق خاصی از ماه است.

علاوه بر این گرمایش زیاد، وجود ویژگی‌های آتشفشانی در سنگ‌ها، دمای ذوب آن‌ها را نیز پایین می‌آورد و فعالیت آتشفشانی مورد انتظار در واپاشی رادیوژنیک را با هم ترکیب می‌کند. این فرآیند دیگر امروزه وجود ندارند و مختص دوران اولیه‌ی شکل‌گیری ماه بوده‌اند. دانشمندان می‌گویند که این مطالعه می‌تواند سرنخ‌هایی از تکامل و ترتیب وقوع اتفاقات ویژه بر روی ماه را به ما بدهد.