بحث جديد من جامعة روتشستر نُشر في مجلة Nature Communications Earth and Environment يقدم تفسيراً مفصلاً لوجود متطايرات في تربة القمر. تُظهر عينات بعثات أبولو في السبعينيات وجود ماء وثاني أكسيد الكربون والهيليوم والآرجون والنيتروجين، بما فيها كمية نيتروجين أكبر مما يفسره وصول الريح الشمسية وحدها. في 2005 اقترح باحثون من جامعة طوكيو أن بعض المتطايرات قد جاءت من غلاف الأرض الجوي، لكن ذلك رُبط بفترة قبل امتلاك الأرض مجالاً مغناطيسياً.
استخدم فريق روتشستر محاكاة حاسوبية متقدمة لاختبار سيناريوهين: "أرض مبكرة" بلا مجال مغناطيسي مع ريح شمسية أقوى، و"أرض حديثة" ذات مجال مغناطيسي قوي مع ريح شمسية أضعف. أظهرت المحاكاة أن سيناريو الأرض الحديثة يعمل بصورة أفضل لأن الجسيمات المشحونة في الطبقات العليا تُقذف بفعل الريح الشمسية ثم تُقاد على طول خطوط المجال المغناطيسي. تمتد بعض هذه الخطوط إلى الفضاء وقد تصل إلى القمر، ما يخلق تأثيراً شبيهاً بالقمع ينقل كميات ضئيلة عبر مليارات السنين.
يقول إريك بلاكمان من جامعة روتشستر إن جمع بيانات الجسيمات المحفوظة في تربة القمر مع النمذجة الحاسوبية يسمح بتتبع تاريخ غلاف الأرض الجوي ومجاله المغناطيسي. يشير الباحثون أيضاً إلى أن وجود مزيد من المتطايرات على القمر قد يدعم إقامة بشرية مستدامة ويقلل الحاجة لشحن الإمدادات من الأرض، ولها تداعيات أوسع لفهم هروب الغلاف الجوي على كواكب مثل المريخ. تم تمويل العمل جزئياً من قبل ناسا والمؤسسة الوطنية للعلوم، ويشارك طالب الدراسات العليا شبونكار بارامانيك في تفسير كيف يؤثر هروب الغلاف الجوي على قابلية السكن الكوكبي.
كلمات صعبة
- متطاير — جسيمات غازية أو مواد تنتقل في الفضاءمتطايرات, المتطايرات
- ريح شمسية — جريان جسيمات مشحونة يخرج من الشمسالريح الشمسية
- نمذجة حاسوبية — استخدام الحاسوب لتقليد نظام أو عمليةالنمذجة الحاسوبية
- مجال مغناطيسي — منطقة تنتظم فيها خطوط القوة المغناطيسية حول جسممجاله المغناطيسي, مجال مغناطيسي قوي
- هروب الغلاف الجوي — فقدان غازات الغلاف الجوي إلى الفضاء الخارجي
- قابلية السكن الكوكبي — مدى إمكانية عيش البشر على كوكب آخر
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- كيف يمكن أن تقلل المتطايرات على القمر الحاجة لشحن الإمدادات من الأرض؟ اذكر مثالين عمليين.
- ما الدلائل في المقال التي توضح دور المجال المغناطيسي للأرض في نقل المتطايرات؟
- كيف يمكن أن تساعد نتائج هذا البحث في فهم هروب الغلاف الجوي على كواكب أخرى مثل المريخ؟
