NATURE | ملخصات الأبحاث

نشأة القمر بسبب اصطدام هائل عالي الطاقة

K Wang et al

Published online

يملك نظام الأرض والقمر ميزات نظائرية وكيميائية فريدة، مقارنةً بباقي التكوينات الكوكبية الأخرى. ولذا.. فإنّ أي نموذج ناجح لأصل هذا النظام لا بد أن يحقق هذه الصفات الكيميائية والنظائرية. يُستنفد القمر بشكل كبير من العناصر المتطايرة، مثل البوتاسيوم، مقارنةً بالأرض، ومعظم تكوينات المجموعة الشمسية، وكان يُعتقد منذ وقت طويل أن ذلك نتيجة لواقعة انفصال القمر، نتيجة تَصادُم كارثي هائل. كان من المتوقع أن تكون الأجرام مستنزفة العناصر المتطايرة ـ مثل القمر ـ قد أثريت بنظائر البوتاسيوم الثقيلة خلال فقدان المواد المتطايرة، لكن هذا الإثراء لم يتم العثور عليه. يستعرض الباحثون بيانات جديدة عالية الدقة لنظائر البوتاسيوم في الأرض، والقمر، ونيازك الكوندريت الصخرية. وقد وجدوا أن الصخور القمرية قد أثريت بشكل ملحوظ ( 2σ<) بنظائر البوتاسيوم الثقيلة، مقارنةً بتلك الموجودة في الأرض، ونيازك الكوندريت (بحوالي 0.4 جزء في الألف). ربما يكون أفضل تفسير لسبب إثراء نظائر البوتاسيوم الثقيلة في الصخور القمرية ـ مقارنةً بالأرض، ونيازك الكوندريت ـ هو نتيجة التكثيف غير المكتمل لمعظم سيليكات بخار الأرض عند ضغط محيطي أعلى من 10 وحدات (بار). ومن ثم، استخدموا هذين القيدين المقترنين بالخسارة الكيميائية، وتجزئة نظائر البوتاسيوم؛ للمقارنة بين نموذجين ديناميكيين حديثين، كانا يُستخدَمان لشرح متطابقة تكوين النظائر غير المعتمدة على الكتلة للأرض والقمر. وأشار الباحثون إلى أن النتائج السابقة غير متوافقة مع نتائج نظائر البوتاسيوم ونموذج اتزان القرص منخفض الطاقة، ولكنها تدعم نموذج الاصطدام الضخم ذي الطاقة والزخم الزاوي الهائلَين في تفسير نشأة القمر. ويمكن أيضًا أن تُستخدم بيانات نظير البوتاسيوم عالية الدقة كـ"باروميتر زمني"؛ للكشف عن الظروف المادية خلال حَدَث نشأة القمر.