علم الفلك

معلومات عن سطح القمر.

نبذة.

أرض القمر مشابه للأرض من حيث أنه يحتوي على قشرة وغطاء ونواة. يتشابه تكوين الجسمين، وهذا جزء من سبب اعتقاد العلماء أن القمر ربما يكون قد تشكل من تأثير نيزك كبير قطع قطعة من الأرض بينما كانت لا تزال تتشكل. العلماء لديهم عينات من سطح أو قشرة القمر ، لكن تكوين الطبقات الداخلية لغز. بناءً على ما نعرفه عن كيفية تشكل الكواكب والأقمار ، يُعتقد أن قلب القمر منصهر جزئياً على الأقل ويتكون أساساً من الحديد مع بعض الكبريت والنيكل.

من المحتمل أن يكون اللب صغيراً ، حيث يمثل 1-2 ٪ فقط من كتلة القمر.

تشكيل – تكوين.

النظرية الرائدة لأصل القمر هي أن جسماً بحجم المريخ اصطدم بالأرض منذ حوالي 4.5 مليار سنة. تراكم الحطام الناتج من كل من الأرض والاصطدام ليشكل قمرنا الصناعي الطبيعي على بعد 239000 ميل (384000 كيلومتر). كان القمر الذي تشكل حديثاً في حالة منصهرة ، ولكن خلال حوالي 100 مليون سنة ، تبلور معظم “محيط الصهارة” العالمي ، مع وجود صخور أقل كثافة تطفو إلى أعلى وتشكل في النهاية القشرة القمرية.

الحجم والمسافة.

يبلغ نصف قطر القمر حوالي 1،080 ميل (1،740 كيلومتراً ) ، ويكون القمر أقل من ثلث عرض الأرض. إذا كانت الأرض بحجم نيكل ، فسيكون القمر بحجم حبة البن.

القمر على بعد 238،855 ميل (384،400 كيلومتر) في المتوسط. وهذا يعني أن 30 كوكباً بحجم الأرض يمكن أن تتسع بين الأرض والقمر. يتحرك القمر ببطء بعيداً عن الأرض ، ويبتعد بمقدار بوصة واحدة كل عام.

القشرة والغطاء واللب.

الجزء الأكبر من أرض القمر هو الغطاء . هذه هي الطبقة بين القشرة (الجزء الذي نراه) واللب الداخلي. يُعتقد أن الغطاء القمري يتكون من الزبرجد الزيتوني ، والأورثوبيروكسين ، والكلينوبروكسين. يشبه تكوين الغطاء تكوين الأرض ، لكن القمر قد يحتوي على نسبة أعلى من الحديد.

العلماء لديهم عينات من القشرة القمرية ويأخذون قياسات لخصائص سطح القمر.

تتكون القشرة من :

43 ٪ أكسجين ، 20٪ سيليكون ، 19٪ مغنيسيوم، 10٪ حديد، 3٪ كالسيوم ، 3٪ ألومنيوم ، وكميات ضئيلة من العناصر الأخرى ، بما في ذلك الكروم (0.42٪) ، التيتانيوم (0.18٪) ، المنغنيز(0.12٪) وكميات أصغر من اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم والهيدروجين وعناصر أخرى.

تشكل هذه العناصر طبقة تشبه الخرسانة تسمى الثرى. تم جمع نوعين من صخور القمر من الثرى: mafic plutonic و maria basalt.

كلاهما نوعان من الصخور النارية ، والتي تكونت من حمم التبريد.

جو القمر.

على الرغم من كونه رقيقاً جداً ، إلا أن القمر له غلاف جوي. التركيب غير معروف جيداً ، ولكن يُقدر أنه يتكون من الهيليوم والنيون والهيدروجين (H2) والأرجون والنيون والميثان والأمونيا وثاني أكسيد الكربون ، مع كميات ضئيلة من الأكسجين والألمنيوم والسيليكون والفوسفور والصوديوم و أيونات المغنيسيوم.

نظراً لأن الظروف تتباين بشكل حاد اعتماداً على الساعة ، فقد يختلف التكوين أثناء النهار إلى حد ما عن الغلاف الجوي في الليل. على الرغم من أن الغلاف الجوي للقمر ، إلا أنه رقيق جداً بحيث لا يمكن تنفسه ويحتوي على مركبات لا تريدها في رئتيك.

التركيب المعدني.

القشرة تشبه كيميائياً أنديسايت. المعادن الأكثر وفرة في القشرة القارية هي الفلسبار (41٪) والكوارتز (12٪) والبيروكسين (11٪)ضع في اعتبارك أن التكوين الأولي لقشرة الأرض يختلف عن تكوين الأرض.

يمثل الغطاء واللب كتلة أكبر بكثير من القشرة. يتكون الغطاء من 44.8٪ أكسجين و 21.5٪ سيليكون و 22.8٪ مغنيسيوم مع الحديد والألمنيوم والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم. يُعتقد أن لب الأرض يتكون أساساً من سبيكة من النيكل والحديد يبلغ نصف قطر اللب الداخلي الصلب الغني بالحديد 149 ميلاً (240 كيلومتراً). وهي محاطة بقذيفة من الحديد السائل بسمك 56 ميلاً (90 كيلومتراً). طبقة منصهرة جزئياً بسمك 93 ميلاً (150 كيلومتراً ) تحيط بقلب الحديد.

التركيب الكيميائي للهواء.

يتكون كل الغلاف الجوي للأرض تقريباً من خمسة غازات فقط:

( النيتروجين والأكسجين وبخار الماء والأرجون وثاني أكسيد الكربون ) .

العديد من المركبات الأخرى موجودة أيضاً. على الرغم من أن جدول CRC هذا لا يسرد بخار الماء ، إلا أن الهواء يمكن أن يحتوي على ما يصل إلى 5٪ من بخار الماء ، ويتراوح أكثر شيوعاً بين 1-3٪. النطاق 1-5٪ يضع بخار الماء كثالث أكثر الغازات شيوعاً (والذي يغير النسب الأخرى وفقاً لذلك).

أدناه هو تكوين الهواء بالنسبة المئوية من حيث الحجم ، عند مستوى سطح البحر عند 15 درجة مئوية و 101325 باسكال.

Nitrogen — N2 — 78.084%

Oxygen — O2 — 20.9476%

Argon — Ar — 0.934%

Carbon Dioxide — CO2 — 0.0314%

Neon — Ne — 0.001818%

Methane — CH4 — 0.0002%

Helium — He — 0.000524%

Krypton — Kr — 0.000114%

Hydrogen — H2 — 0.00005%

Xenon — Xe — 0.0000087%

Ozone — O3 — 0.000007%

Nitrogen Dioxide — NO2 — 0.000002%

Iodine — I2 — 0.000001%

Carbon Monoxide — CO — trace

Ammonia — NH3 — trace

المدار والدوران.

يدور القمر بنفس المعدل الذي يدور حول الأرض (يسمى الدوران المتزامن) ، لذلك فإن نفس نصف الكرة الأرضية يواجه الأرض طوال الوقت. يسمي بعض الناس الجانب البعيد – نصف الكرة الأرضية الذي لا نراه أبداً من الأرض – “الجانب المظلم” ولكن هذا مضلل.

عندما يدور القمر حول الأرض ، تكون أجزاء مختلفة في ضوء الشمس أو الظلام في أوقات مختلفة. الإضاءة المتغيرة هي السبب ، من وجهة نظرنا ، يمر القمر بمراحل. أثناء “اكتمال القمر” ، يكون نصف الكرة الأرضية للقمر الذي يمكننا رؤيته من الأرض مضاءً بالكامل بواسطة الشمس. ويحدث “القمر الجديد” عندما يكون الجانب الآخر من القمر به ضوء الشمس الكامل ، والجانب المواجه لنا يكون ليلته.

يصنع القمر مداراً كاملاً حول الأرض في 27 يوماً من أيام الأرض ويدور بنفس المعدل ، أو في نفس الفترة الزمنية. نظراً لأن الأرض تتحرك أيضاً – تدور حول محورها أثناء دورانها حول الشمس – من منظور ناسا ، يبدو أن القمر يدور حولنا كل 29 يوماً .

الماء على القمر.

أثناء الاستكشاف الأولي للقمر وتحليل جميع العينات التي تم إرجاعها من بعثتي أبولو ولونا ، اعتقد فريق ناسا أن سطح القمر كان جافاً.تم إجراء أول اكتشاف نهائي للمياه في عام 2008 بواسطة البعثة الهندية Chandrayaan-1 ، التي اكتشفت جزيئات الهيدروكسيل منتشرة عبر سطح القمر وتركزت عند القطبين. البعثات مثل Lunar Prospector و LCROSS و Lunar Reconnaissance Orbiter ، لم تظهر فقط أن سطح القمر يحتوي على ترطيب عالمي ، ولكن هناك بالفعل تركيزات عالية من الماء الجليدي في المناطق المظللة بشكل دائم من القطبين القمريين.

وجد العلماء أيضاً أن سطح القمر يطلق مياهه عندما يتعرض القمر للقصف بواسطة النيازك الدقيقة. السطح محمي بطبقة ، بضعة سنتيمترات من التربة الجافة التي لا يمكن اختراقها إلا بواسطة النيازك الدقيقة الكبيرة. عندما تؤثر النيازك الدقيقة على سطح القمر ، تتبخر معظم المواد الموجودة في الحفرة. تحمل موجة الصدمة طاقة كافية لإطلاق الماء الذي يغطي حبيبات التربة. يتم إطلاق معظم تلك المياه في الفضاء.

في أكتوبر 2020 ، أكد مرصد الستراتوسفير التابع لوكالة ناسا لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (صوفيا) ، لأول مرة ، وجود الماء على سطح القمر المضاء بنور الشمس. يشير هذا الاكتشاف إلى أنه يمكن توزيع الماء عبر سطح القمر ، وليس مقصوراً على الأماكن الباردة المظللة. اكتشف صوفيا جزيئات الماء (H2O) في Clavius ​​Crater ، وهي واحدة من أكبر الفوهات المرئية من الأرض ، وتقع في نصف الكرة الجنوبي للقمر.

الغلاف المغناطيسي.

ربما طور القمر المبكر دينامواً داخلياً ، آلية لتوليد الحقول المغناطيسية العالمية للكواكب الأرضية ، لكن اليوم ، للقمر مجال مغناطيسي ضعيف جداً . المجال المغناطيسي هنا على الأرض أقوى بآلاف المرات من المجال المغناطيسي للقمر.

حلقات.

القمر ليس له حلقات.

أقمار.

قمر الأرض ليس له أقمار خاصة به.

إمكانية الحياة.

لم تجد البعثات العديدة التي استكشفت القمر أي دليل يشير إلى أن لديه كائنات حية خاصة به. ومع ذلك ، يمكن أن يكون القمر موقعاً لاستعمار البشر في المستقبل. إن اكتشاف أن القمر يحتوي على جليد مائي ، وأن أعلى التركيزات تحدث داخل الحفر المظلمة في القطبين ، يجعل القمر أكثر ملاءمة للمستعمرين البشريين في المستقبل.

المراجع :

Anne Helmenstine, (3-10-2019), “What Is the Moon Made Of?”، www.thoughtco.com

Chemical Composition of the Earth’s Crust – Elements/https://www.thoughtco.com

The Chemical Composition of Air/https://www.thoughtco.com

“Earth’s Moon”, www.solarsystem.nasa.gov

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى