القمر الجزء 1

يمثل القمر القمر الطبيعي الوَحيد للكرة الأرضية [ملاحظة 1][2] بالإضافة إلى أنه خامس أكبر ‏(en)‏ قمرٍ طبيعيٍ في المجموعة الشمسية. فهو يُعَدُ أكبر قمرٍ طبيعيٍ في المجموعة الشمسية من ناحية نسبة حجمه إلى كوكبه التابع له، حيث أن قطره يصل إلى ربع قطر الأرض، كما أن كتلته تصل إلى 1/ 81 من كتلة الأرض، هذا بالإضافة إلى أنه يُعَدُ ثاني أعلى قمرٍ من ناحية الكثافة بعد قمر إيو. هذا ويتسم القمر الأرضي حركته التزامنية مع كوكبه (الأرض)، عارضاً دائماً الوجه نفسه؛ حيث يتميز الجانب القريب بمنطقةٍ بركانيةٍ منخفضةٍ مظلمةٍ، والتي تقع فيما بين مرتفعات القشرة الأرضية القديمة البراقة والفوهات الصدمية الشاهقة. كما نلاحظ أن القمر الأرضي هو أكثر جسمٍ لامعٍ في السماء ليلاً، وعموماً هو الجسم الأكثر لمعاناً بعد الشمس، وهذا على الرغم من أن سطحه معتم جداً، حيث أن له انعكاساً مماثلاً للفحم. ولابد لنا أن نلاحظ أن بروزه الشاهق في السماء المظلمة ليلاً، ودورته المنتظمة الأطوار (المراحل) جعلت للقمر على مر العصور القديمة تأثيراً ثقافياً هاماً على كلٍ من اللغة، التقويم القمري، الفنون ‏(en)‏، والأساطير القديمة، المتمثلة في آلهة القمر والتي منها عبر الحضارات " خونسو فس الديانة المصرية القديمة، تشانغ في الحضارة الصينية وكذلك ماما قيلا في حضارة الإنكا". ومن السمات الكامنة للقمر كذلك، تأثير جاذبيته التي تسفر عنن وقوع عمليتي مد وجزر المحيطات وإطالة الدقيقة (نتيجة تسارع المد والجزر) لليوم. مع ملاحظة أن المسافة المدارية الحالية للقمر، والتي تُقَدَرُ بثلاثين مرةٍ قدر قطر الكرة الأرضية، تتسبب في أن يبدو القمر أغلب الوقت بنفس حجمه دون تغيير في السماء كما هو الحال مع الشمس، مما يسمح له (القمر) بأن يغطي الشمس بصورةٍ شبه تامةٍ في ظاهرة الكسوف الكلي للشمس.

ويُعَدُ القمر الجرم السماوي الوحيد الذي هبط عليه البشر بأقدامهم. حيث أنه على الرغم من أن برنامج لونا التابع للإتحاد السوفيتي كان الأول من نوعه لينجح في الوصول إلى سطح القمر بواسطة مركبةٍ فضائيةٍ غير مأهولة بالسكان في عام 1959، إلا أن برنامج أبولو التابع لوكالة ناسا الأمريكية استطاع تحقيق إنجاز السفر بالبعثات البشرية الوحيدة، والتي بدأت بأول بعثةٍ بشريةٍ مداريةٍ حول القمر أبولو 8 في عام 1968، والتي تبعها ستة رحلاتٍ بشريةٍ إلى القمر فيما بين 1969 و1972 – والتي كانت الأولى منها هي رحلة أبولو 11 في عام 1969. هذا وقد جلبت تلك الرحلات في طريق عودتها نحو 380 كيلوغراماً من الصخور القمرية، والتي استُخْدِمَت بعد ذلك في تطوير التفهم الجيولوجي المفصل لأصول نشأة القمر (والذي ساد المعتقد أن أصول نشأته وتكوينه ترجع إلى 4.5 بليون عاماً مضت وذلك في إطار فرضية الاصطدام العملاق والتي شملت في إطارها تكون كوكب الأرض)، وكذلك في فهم تكوين البنية الداخلية للقمر، وكذلك جيولوجيا القمر.

إلا أنه بعد نجاح مهمة رحلة أبولو 11 في عام 1972، لم تزر القمر سوى مركباتٍ فضائيةٍ غير مأهولةٍ بالسكان، والتي كانت في الأغلب عرباتٍ فضائيةٍ سوفيتية تابعةٍ لبرنامج لونوخود. هذا ومنذ عام 2004، أرسلت كلٌ من اليابان، الصين، الهند، الولايات المتحدة الأمريكية، ووكالة الفضاء الأوروبية سفناً فضائيةً لمدار القمر. حيث ساهمت تلك السفن الفضائية جميعها في تأكيد اكتشاف وجود ثلوجٍ مائيةٍ قمريةٍ في الحفر دائمة الظل في مناطق الحدود والأعمدة داخل القشرة السطحية لصخور القمر. هذا وتم التخطيط لبعثاتٍ بشريةٍ مستقبليةٍ إلى القمر، إلا أنه لم يوضع أيٍ منها قيد التنفيذ بعد، حيث أن القمر يظل، وفقاً لبنود معاهدة الفضاء الخارجي، متاحاً بصورةٍ مجانيةٍ لجميع الأمم لاستكشافه للأغراض السلمية
نشوء القمر
Crystal Clear app kdict.png مقال تفصيلي :فرضية الاصطدام العملاق

اقترحت عدة تظريات لتفسير تشكل القمر قبل 4.527 ± 0.010 مليار سنة، إحدى الفرضيات تفرض بأن القمر إنشطر من القشرة الأرضية بسبب القوة الطاردة المركزية،[3] بعد 30-50 مليون سنة من تشكل المجموعة الشمسية.[4] والذي يتطلب دوران ذاتي،[5] كبير للأرض وقد نجحت الجاذبية في وضع القمر المتشكل في مسار حولها[6] والذي سيتطلب توسع كبير للغلاف الجوي الأرضي لتبديد الطاقة الناتجة عن ابتعاد القمر ومرروه،[5] ليعاد تشكيل القمر والأرض ضمن القرص المزود الأساسي. وهذا لا يستطيع تفسير استنزاف الحديد من القمر. كما لا تستطيع هذه الفرضية تفسير الزخم الزاوي الكبير لنظام الأرض-قمر.[7]

إحدى أكثر الفرضيات قبولاً في الوسط العلمي حالياً لتفسير تشكل مجموعة الأرض-قمر هي فرضية الاصطدام العملاق بحيث تفرض أن جرم بحجم المريخ اصطدم بالأرض المتشكلة حديثاً. أما المواد المتصاعدة نتيجة هذا الانفجار قد تراكمت مشكلة القمر.[8] ويعتقد أن الاصطدامات العملاقة كانت أمر شائع في بدايات النظام الشمسي. وقد أظهرت نماذج المحاكاة الحاسوبية بأن هذه الفرضية تتفق مع قياسات الزخم الزاوي بين الأرض والقمر وتفسر صغر نواة القمر. كما تظهر أن معظم مكونات القمر قد جاءت من الاصطدام ولم تتشكل من الأرض البدائية.[9] تظهر الأحجار النيزكية بأن الأجرام الأخرى في النظام الشمسي القريب كالمريخ وفيستا لها تركيب مختلف من نظائر الأكسجين والتنغستين مما هو على الأرض. بينما يظهر مشابه ما بين النظائر على القمر والأرض. مما يدل على أنه بعد الاصطدام قد امتزجت الأبخرة المعدنية المتصاعدة ما بين القمر والأرض البدائيتين أدتا إلى تجانس هذه النظائر فيما بينهما.[10].[11] وقد أدى تحرر الطاقة الهائلة ما بعد الاصطدام ضمن مجال المدار الأرضي إلى انصهار القشرة الخارجية من الأرض مشكلة محيط الصهارة.[12][13] وكذلك حدث أمر مماثل للقمر بتشكل محيط صهارة قمري.[12]
[عدل] الخصائص الفيزيائية
[عدل] التركيب الداخلي
Crystal Clear app kdict.png مقال تفصيلي :التركيب الداخلي للقمر
صورة تظهر التركيب الداخليّ للقمر: اللون الأصفر الفاقع هو النواة الداخلية، والغامق هو النواة الخارجية، والأزرق الفاتح هو الدثار الأولي، والغامق هو الدثار المستنزف، والرمادي هو القشرة.

يعتبر القمر جرم متباين ،إذ يتألف التركيب الجيوكيميائي من نواة ودثار وقشرة متمايزة. ويعتقد أن هذا التركيب قد تطور من جراء التبلور التجزيئي لمحيط صهارة القمر، بعد وقت قصير من تشكل القمر قبل 4.5 مليار سنة.[14] أدت عملية التبلور إلى تشكل معدن قاتم نتيجة ترسيب مركبات معدنية مثل الأوليفين والبيروكسين بعد أن تبلور ثلاص أرباع محيط الصهارة القمري. كما يمكن أن تتشكل وتطفو طبقة ذات كثافة منخفضة من البلاغيوكلاس في أعلى القشرة القمرية.[15] أما آخر السوائل المتبلورة فسوف تنحصر ما بين القشرة والدثار، مشكلةً مركبات غير متجانسة وعناصر مُنتجة عند درجات حرارة عالية.[16] وهذا يتناسق مع التخطيط الرإداري لقشرة المركبة التي تمت من خلال المركبات المدارية. والتي أظهرت أن معظم تركيب القشرة هو الآنورثوسايت.[17] كما أظهرت العينات المأخوذة من الصخور القمرية ذات المنشأ البركاني الناشئة نتيجة تجمد الصهارة المتدفقة، من أن هذه الصخور غنية بالحديد. وهذا يدل على غنى القمر بالحديد ومن خلال الدراسة يتوقع أنه ذو تركيب حديد أغنى مما هو عليه في الأرض.[16] يقترح الجيولوجيون من أن متوسط سمك القشرة القمرية حوالي 50 كم.[16]

يعتبر القمر ثاني أكثف قمر طبيعي في المجموعة الشمسية بعد قمر المشتري إيو.[18] ومع ذلك نواة القمر صغيرة بتصف قطر تقريبي 350 كم،[16] وهو ما يشكل تقريباً 20% من حجم هذا الجرم. بينما تشكل نواة الأجرام الصخرية حوالي 50% من حجم هذه الأجرام. ولم يتم تحديد تركيبها بشكل دقيق، لكن يعتقد أنها مكونة من خلائظ حديدية تحوي كميات قليلة من الكبريت والنيكل. وقد تبين من خلال تحليل تغيرات وقت دوران القمر من أن جزء على الأقل من هذه النواة على شكل صهارة.[19]جيولوجيا السطح
Crystal Clear app kdict.png مقالات تفصيلية :جيولوجيا القمر و صخور القمر

القمر هو جسم متزامن الدوران، فهو يَدور حول محوره مرة واحدة خلال نفس المدة التي يُكمل فيها دورة واحدة حول الأرض. ويَتسبب هذا بأن القمر يُعطي دائماً للأرض نفس الوجه تقريباً. وقد كان القمر يَدور حول نفسه بمعدل أسرع في البداية عند تكونه، لكن دورانه تباطئ وأصبح مقيداً جذبياً كنتيجة لتأثيرات الاحتكاكالمترافقة مع تأثير قوة المد والجزر من الأرض.[20] يُسمى وجه القمر الذي يُواجه الأرض دائماً بالجانب القريب، بينما يُسمى وجهه الآخر الجانب البعيد. وكثيراً أيضاً ما يُطلق على الجانب البعيد اسم "الجانب المظلم"، لكن أشعة الشمس تضيؤه في الحقيقة بقدر ما تضيء الجانب القريب، فهو يُصبح بدراً مرة كل يوم قمري عندما يَكون الراصد على الأرض يَرى الجانب القريب محاقاً.[21]

تم قياس طوبوغرافية القمر باستخدام الليدار والتصوير ثلاثي الأبعاد.[22] وأهم التضاريس الطوبوغرافية الموجودة عليه هي حوض أيتكين العملاق الواقع في القطب الجنوبي من جانب القمر البعيد، والذي يَبلغ قطره ما يُقارب 2.240 كيلومتر، وهو بهذا أكبر فوهة على القمر وأكبر فوهة معروفة في النظام الشمسي كله.[23][24] أما قاعها فهو أخفض أرض على القمر بعمق يَبلغ 13 كيلومتراً.[23][25] وتوجد أعلى أراضي القمر فقط في الشمال الشرقي، وقد كان يُعتقد أن هذه المنطقة أصبحت أكثر ارتفاعاً بسبب الشكل المنحرف لفوهة اصطدام القطب الجنوبي (أتكين).[26] تملك أحواض اصطدامية أخرى أيضاً مثل بحر الأمطار والصفاء والشدائد وسميث والبحر الشرقي ارتفاعات عالية بالنسبة لمناطقها وحوافاً عالية أيضاً.[23] إن متوسط ارتفاع الجانب القمري البعيد أعلى بـ1.9 كم من الجانب القريب.[16]
[عدل] التضاريس البركانية
صورة من ناسا تظهر طوبوغرافيا القمر.

تسمّى السهول القمرية المظلمة والمنبسطة نسبياً التي يُمكن رؤيتها بوضوح بالعين المجرّدة على سطح القمر بـ"البحار القمرية"، وذلك بما أن الفلكيين القدماء كانوا يَعتقدون أنها مملوءة بالمياه.[27] لكن الفلكيين يَعرفون اليوم أن هذه المعالم هي عبارة عن سهول متصلبة ضخمة تكوّنت من حمم بازلتية قديمة. ومع أنها مشابهة للبازلت على الأرض، إلا أنها أكثر غناً إلى حد بعيد بالحديد وتفتقر تماماً إلى المعادن الداخل بتركيبها الماء.[28][29] معظم الحمم التي كوّنت البحار القمرية ثارت أو تدفقت إلى منخفضات كانت قد خلفتها اصطدامات قديمة، وتوجد العديد من البراكين الدرعية والقبب البركانية في بحار الجانب القريب تمثل آثاراً لما سبب تلك التفدقات.[30]

البحار القمرية ليست موجودة تقريباً إلا في جانب القمر القريب، فهي تغطي 31% من سطحه،[31] وبالمقابل فإنه لا توجد على الجانب البعيد سوى بعض البقع الصغيرة المتبعثرة تشكل 2% من سطحه فقط.[32] ويُعتقد أن هذا نتيجة لتركيز العناصر المُنتجة للحرارة تحت قشرة الجانب القريب، كما يَظهر في الخرائط الجيوكيمائية التي حصل عليها مسبار المنقب القمري باستخدام مطياف أشعة غاما، وربما تسبب هذا بارتفاع درجة حرارة الدثار الواقع تحت القشرة وبصهره جزئياً مما جعله يَرتفع إلى السطح ويَثور.[15][33][34] معظم بحار القمر البازلتية ثارت خلال العصر الإمبريّ الذي امتد من 3 إلى 3.5 بليون سنة، مع أن بعض العيّنات المؤرخة بالقياس الإشعاعي عُمرها يَعود إلى 4.2 بليون سنة،[35] بينما يَبدو أن عُمر أحدث الانبعاثات المؤرخة بإحصاء الفوهات هو 1.2 بليون سنة فقط.[36]

المناطق الملوّنة الأقل كثافة من سطح القمر تسمى "الهضبات القمرية"، بما أنها أكثر ارتفاعاً من معظم البحار القمرية. توصلت القياسات الإشعاعية إلى أن عُمر هذه المناطق هو 4.4 بليون سنة، وربما تمثل هذه الأراضي صخوراً متبلورة (تكونت من تراكم بلورات الصهارة) لأحافير سيليكاتية من محيط الصهارة القمري.[35][36] بالمقارنة مع الأرض، لا توجد جبال قمرية ضخمة يُعتقد أنها تكونت نتيجة لحركة الصفائح التكتونية