أربعة أشياء علمتنا إياها Chandrayaan-3 عن القطب الجنوبي للقمر

أُمرت مركبة الهبوط القمرية فيكرام والمركبة الجوالة الروبوتية التابعة لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO)، برجيان، بالنوم. وتأمل ISRO أن توقظهم عند فجر يوم 22 سبتمبر.

لكن خلال إقامتهم التي استمرت أسبوعين حول القطب الجنوبي للقمر، قدموا معلومات أثارت حيرة علماء الكواكب. فيما يلي بعض الاكتشافات المبكرة الرائعة.

يدور حساء ناعم من الأيونات والإلكترونات بالقرب من القطب القمري

قام مسبار على متن فيكرام بأخذ القياسات الأولى لكثافة ودرجة حرارة الغلاف الأيوني للقمر. أفادت ISRO عن وجود خليط “متناثر نسبيًا” من الأيونات والإلكترونات في الطبقة السميكة 100 كيلومتر من البلازما المشحونة كهربائيًا والتي تحيط بسطح القمر بالقرب من القطب الجنوبي.

تشير القياسات المبكرة للبلازما إلى كثافة تبلغ حوالي 5 إلى 30 مليون إلكترون لكل متر مكعب. ويبدو أن الكثافة تختلف مع تقدم اليوم القمري، كما قال عالم في ISRO يقوم بتحليل البيانات من مهمة Chandrayaan-3. طبيعة. وتبلغ الكثافة القصوى لطبقة مماثلة في الغلاف الجوي العلوي للأرض مليون إلكترون في السنتيمتر المكعب.

ستؤثر كثافة الغلاف الأيوني على أنظمة الاتصالات والملاحة القمرية إذا سكن البشر القمر: كلما زادت كثافة الإلكترون، كلما استغرقت إشارات الراديو وقتًا أطول لعبور الغلاف الأيوني. ويقول العالم إن البلازما المتناثرة تعني أن التأخيرات المحتملة ستكون “في حدها الأدنى”، ولن تشكل مشكلة في الإرسال.

اختلافات درجات الحرارة مع العمق

سيكون فهم التربة القمرية، بما في ذلك درجة حرارتها وموصليتها، أمرًا مهمًا عند التفكير في تحديد موقع على القمر. التربة “عنصر مهم في المنطقة مورد للبناء”، يقول أنيل بهاردواج، مدير مختبر الأبحاث الفيزيائية التابع لـ ISRO في أحمد آباد.

وقد تم تجهيز مركبة الهبوط بمسبار درجة الحرارة الذي يحتوي على 10 أجهزة استشعار وقادرة على الوصول إلى عمق 10 سنتيمترات تحت سطح القمر. وتشير بياناتها الأولية إلى أن درجة الحرارة على عمق 8 سم خلال النهار تقل بنحو 60 درجة مئوية عن درجة الحرارة على السطح.

ويقول عالم الكواكب بول هاين من جامعة كولورادو في بولدر إنه من المتوقع حدوث انخفاض حاد في درجة الحرارة خلال اليوم القمري، حيث لا تتدفق الحرارة إلى الأسفل من السطح الدافئ المضاء بنور الشمس. ويقول: “إنه مشابه للتأثير الذي يحصل عليه المرء عند زيارة الشاطئ في يوم حار: ما عليك سوى الحفر بضع بوصات وستجد الرمال أكثر برودة بكثير”.

ويضيف هاين أن القياسات كشفت حتى الآن أن درجة حرارة السطح أكثر دفئًا بكثير من تلك التي سجلتها مركبة الاستطلاع القمرية التابعة لناسا في عام 2009.

يقول هاين إن درجات الحرارة “أسخن بكثير من أن يكون الجليد المائي مستقرًا”، موضحًا أن الماء يتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية عند درجات حرارة منخفضة جدًا في فراغ الفضاء، حوالي -160 درجة مئوية. تشير بيانات Chandrayaan-3 إلى درجات حرارة أعلى من -10 درجة مئوية في جميع أعماق العينات. وفي مزيد من الانخفاض، “نتوقع أن تستقر درجات الحرارة بالقرب من متوسط ​​درجة حرارة السطح البالغة حوالي -80 درجة مئوية”، كما يقول هاين.

زلزال قمري مشتبه به

من بين الاهتزازات العديدة التي سجلها جهاز قياس الزلازل الخاص بمركبة الهبوط، لفتت واحدة على وجه الخصوص انتباه العلماء. ويقول عالم كيمياء الكواكب مارك نورمان من الجامعة الوطنية الأسترالية في كانبيرا: “يبدو أن الأداة سجلت حدثًا زلزاليًا صغيرًا جدًا اضمحل في حوالي 4 ثوانٍ”. يشتبه علماء ISRO في أنه كان زلزالًا صغيرًا أو تأثير نيزك صغير.

ومن المتوقع حدوث مثل هذه الاضطرابات على القمر. يقول نورمان: “إن التأثيرات الصغيرة والتعديلات التكتونية المحلية المرتبطة بقوى المد والجزر شائعة على القمر، لكننا نحتاج حقًا إلى شبكة زلزالية عالمية على القمر وعمليات رصد طويلة المدى لفهم أهمية حدث خاص”.

الكبريت المؤكد

تؤكد الاختبارات التي أجرتها المركبة بشكل لا لبس فيه وجود الكبريت على سطح القمر بالقرب من القطب الجنوبي، وفقًا لتقارير ISRO. كما تم العثور على الألومنيوم والسيليكون والكالسيوم والحديد، من بين عناصر أخرى.

يقول بهاردواج: “لا يُتوقع بشكل عام وجود الكبريت، كونه مادة متطايرة”. ويقول العلماء إن تأكيد وجودها مهم للغاية. يعد الكبريت مكونًا رئيسيًا للصخور المنصهرة، ويعتقد الباحثون أن القمر المبكر كان مغطى بطبقة سميكة من الصخور المنصهرة الساخنة، والتي تبلورت لتشكل سطح القمر. يقول عالم ISRO إن قياسات تركيزات الكبريت يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لهذه العملية. ومع ذلك، فمن الممكن أيضًا أن يأتي الكبريت من الكويكبات التي تقصف سطح القمر. ويأمل عالم ISRO في إضافة النتائج التي توصل إليها إلى تلك التي توصلت إليها بعثات أبولو الأمريكية لفهم الكيمياء الجيولوجية للقمر بشكل أفضل.