گویا زمین و ماه دوقلوهای اکسیژنی همسان نیستند

* دانشمندان دانشگاه نیومکزیکو دریافته‌اند که زمین و ماه دارای همنهش‌های اکسیژنی متمایزی هستند و برخلاف آنچه پیش‌تر گفته می‌شد، اکسیژن‌های همسانی ندارند. این یافته که گزارش آن در نشریه‌ی نیچر جئوساینس منتشر شده می‌تواند شناختِ کنونی ما از فرآیند پیدایش ماه را به چالش بکشد.

پژوهش‌های گذشته به پیدایشِ انگاره‌ی "برخورد سهمگین" (برخورد بزرگ) انجامیده بود، انگاره‌ای که می‌گفت ماه از انباشتِ آوارهایی درست شده که در پی برخوردِ سهمگین میان زمینِ جوان و یک پیش‌سیاره به نام تیا (تئا) در فضا پراکنده شده بودند. ماه و زمین از دیدِ زمین‌شیمیایی (ژئوشیمیایی) همسانند. نمونه‌ی سنگ و خاک‌هایی که فضانوردان آپولو به زمین آورده بودند نشان می‌داد که همنهش ایزوتوپی اکسیژن ماه و زمین تقریبا یکسان است.

اگرچه انگاره‌ی "برخورد سهمگین" می‌تواند بسیاری از همانندی‌های زمین‌شیمیایی ماه و زمین را به خوبی توضیح دهد، ولی همسانی‌های بی‌اندازه‌ی ایزوتوپ اکسیژن در این دو را به سختی می‌توان با آن جور کرد: یا هر دو جرم از آغاز همنهش‌های ایزوتوپ اکسیژنشان یکسان بوده، که بعید است، یا این که ایزوتوپ‌های اکسیژنشان در پی برخورد به طور کامل با هم آمیخته شده بوده، که این را هم در شبیه‌سازی‌ها به سختی می‌توان مدل‌سازی کرد.

اریک کانو، پژوهشگر دانشگاه نیومکزیکو می‌گوید: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که احتمالا ژرفای گوشته‌ی ماه کمترین میزان آمیختگی [با مواد زمین] را داشته و بهترین نماینده‌ی جرم برخوردگر (تیا) است. از این داده‌ها چنین برمی‌آید که همنهش‌های ایزوتوپ اکسیژن زمین و تیا در آن برخوردِ ماه‌ساز به طور یکنواخت و یکدست با هم مخلوط نشده بودند، و نیز شواهد کمی را هم در این باره ارایه می‌دهد که یئا احتمالا در جایی دورتر از خورشید نسبت به زمین پدید آمده بوده.»

کانو برای دستیابی به این داده‌ها، به همراه همکارانش سنجش‌هایی با دقت بالا روی همنهش ایزوتوپی اکسیژن در طیفی از نمونه‌های سنگ و خاک ماه انجام دادند. نمونه‌هایی که در این سنجش به کار رفت دربردارنده‌ی بازالت، آنورتوزیت بلندی‌ها، نوریت و شیشه‌ی آتشفشانی که دستاورد سرد شدنِ سریع تفتال‌ (ماگما) است بود.

آنها پی بردند که همنهش ایزوتوپی اکسیژن بستگی به نوع سنگ‌های آزمایش شده دارد. این شاید به دلیل میزانِ آمیختگی میان ماهِ مذاب و جوِ بخار در پی برخورد بوده باشد. ایزوتوپ‌های اکسیژنی که از نمونه‌های ژرفای گوشته‌ی ماه گرفته شده بودند بیشترین تفاوت را با ایزوتوپ اکسیژن زمین داشتند.

زاک شارپ از دانشگاه نیومکزیکو می‌گوید: «این داده‌ها نشان می‌دهند که ژرفای گوشته‌ی ماه احتمالا کمترین آمیختگی را تجربه کرده و بهترین نماینده‌ی تیای برخوردگر است. بر پایه‌ی بررسی‌های ایزوتوپی ما، تیا نسبت به زمین در جایی دورتر از خورشید ساخته شده بوده، و نیز ایزوتوپ اکسیژن ویژه‌ی تیا در فرآیند آمیختگی‌ای که به هنگام برخورد سهمگین رخ داده بوده کاملا از دست نرفته است.»

این پژوهش از آنجایی اهمیت دارد که نیاز ما به مدل‌های برخورد-سهمگینی که در آن، همگن‌سازی ایزوتوپ‌های اکسیژن میان زمین و ماه رخ می‌دهد را از بین می‌برد، و زیربنایی برای مدل‌سازی‌های آینده‌ی برخورد و پیدایش ماه را فراهم می‌کند.

--------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

University of New Mexico - Earth - Moon - oxygen - Nature Geoscience - Giant Impact Hypothesis - proto-planet - Theia - Apollo - isotope - geochemical - mantle - Erick Cano - Zach Sharp - basalt - anorthosite - norite - volcanic glass - magma - Sun

منبع: دانشگاه نیومکزیکو

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان