|

ماه زمانی با میدان مغناطیسی از جو زمین محافظت می‌کرده است

محققان ناسا می‌گویند ماه و زمین قبلاً میدان‌های مغناطیسی مشترکی داشته‌اند که از جو آنها در برابر بادهای مضر خورشیدی محافظت می‌کرده است.

سطح زمین در ۴.۵ میلیارد سال پیش دچار یک آشفتگی شدید بوده است. وقتی هنوز خیلی مانده بود تا حیات در این سیاره شکل بگیرد و ظهور آن یک احتمال بسیار دور بود، دمای بالای سطح زمین همه چیز را ذوب می‌کرده و هوا در عرض چند ثانیه از بین می‌رفته است.

خورشید نیز جوان بوده و زمینِ نوزاد را با انفجارهای نامهربانانه و تشعشعات موسوم به شراره‌های خورشیدی و فوران جرم تاجی بمباران می‌کرده است که باعث شلیک جریان ذرات بسیار پر بار به سمت این سیاره می‌شده است.

به طور خلاصه باید گفت که زمینِ جوان مکان خیلی خوبی برای زندگی نبوده است. با این حال، براساس مطالعه‌ای که به رهبری محققان ناسا انجام شده و در مجله Science Advances منتشر شده است، سپر مغناطیسی ماه که در حال حاضر منقرض شده است، ممکن است به سیاره ما کمک کرده باشد تا جو خود را حفظ کند و در نهایت از حیات در یک آب و هوای قابل سکونت پشتیبانی کند.

"جیم گرین" دانشمند ارشد ناسا و نویسنده اصلی این تحقیق می‌گوید: به نظر می‌رسد کره ماه یک مانع محافظتی قابل توجه در برابر بادهای خورشیدی حمله ور به زمین ایجاد کرده است که برای توانایی زمین در حفظ جو خود در این مدت بسیار مهم بوده است. وقتی ناسا فضانوردان خود را از طریق برنامه "آرتمیس" دوباره به کره ماه بفرستد، ما با بررسی نمونه‌هایی که از قطب جنوب ماه به زمین آورده خواهد شد، پیگیر این یافته‌ها خواهیم بود.

طبق پیش‌بینی‌های غالب، کره ماه ۴.۵ میلیارد سال پیش، تولد خشنی داشته است. یعنی هنگامی که یک "پیش سیاره"(proto-planet) به اندازه مریخ و به نام "تیا"(Theia) با شدت دیوانه‌واری به زمین برخورد کرد که کمتر از ۱۰۰ میلیون سال قدمت داشت و منجر به زایمان ماه توسط زمین شد.

پیش‌سیاره یک جنین سیاره‌ای بزرگ است که در داخل یک دیسک پیش‌سیاره‌ای ایجاد شده و روند ذوب داخلی آن برای ایجاد لایه‌های تمایز انجام شده ‌است. به نظر می‌رسد که پیش‌سیاره‌ها از خرده‌سیاره‌هایی با اندازه‌ای در حدود یک کیلومتر که از نظر گرانشی مدارهای یکدیگر را پیوسته آشفته می‌ساخته‌اند، تشکیل شده ‌باشند که با برخورد با یکدیگر، به تدریج از ائتلاف خرده‌سیارک‌ها به سیاره تبدیل گردیده‌اند.

بقایای این برخورد بعداً با هم یکی شدند و ماه را به وجود آوردند، در حالی که مواد باقیمانده دوباره به زمین سقوط کردند. اثر جاذبه ماه، محور چرخش زمین را که در آن زمان با سرعت زیادی می چرخید و هر روز فقط پنج ساعت طول می‌کشید، تثبیت کرد.

در آن روزها، ماه بسیار نزدیک‌تر به زمین بوده و بنابراین در آسمان زمین بسیار بزرگتر دیده می‌شده است. در حالی که گرانش ماه، اقیانوس‌های زمین را به سمت خود می‌کشد، آب گرم می‌شود و انرژی آزاد می‌کند. این امر باعث می‌شود ماه هر سال معادل ۱.۵ اینچ(۳.۸۱ سانتی متر) از زمین دور شود.

این مطالعه جدید تحت هدایت ناسا، نحوه کار میدان‌های مغناطیسی زمین و ماه را در تقریباً چهار میلیارد سال پیش شبیه‌سازی کرده است. بر اساس اعلام ناسا، دانشمندان یک مدل رایانه‌ای برای بررسی رفتار میدان مغناطیسی هر دو جرم در دو موقعیت در طول مدار مربوطه ساخته‌اند.

دانشمندان می‌گویند، بعضی اوقات مگنتوسفر کره ماه به سدی در برابر تابش شدید خورشیدی به ماه و زمین تبدیل می‌شود. دلیل این امر این است که مگنتوسفر زمین و ماه هنوز در مناطق قطبی هر جرم به هم متصل می‌شده‌اند و این اتفاق، برای تکامل زمین بسیار مهم بوده است، چرا که ذرات باد خورشیدی با انرژی بالا قادر به نفوذ در میدان‌های مغناطیسی نبودند و اوضاع جو زمین را بسیار مناسب کرده و آن را سالم نگه داشته و شاید ما را از دچار شدن به سرنوشت مریخ نجات داده است.

مگنتوسفر یا مغناطیس‌سپهر(Magnetosphere) منطقه مغناطیسی پیرامون یک جرم فضایی است. سیاره زمین و سیاره‌های تیر، هرمز، کیوان، اورانوس و نپتون دارای مگنتوسفر هستند. مگنتوسفر هنگامی شکل می‌گیرد که جریانی از ذره‌های باردار مانند بادهای خورشیدی، در برهم‌کنش با میدان مغناطیسی ذاتی یک سیاره یا یک جرم مشابه منحرف می‌شود. زمین و دیگر سیاره‌های دارای میدان مغناطیسی ذاتی توسط یک مگنتوسفر احاطه شده‌اند. به طور خلاصه، مگنتوسفر به انرژی‌هایی می‌گویند که از قطب شمال از هسته زمین بیرون شده و از قطب جنوب به هسته زمین باز می گردند.

جالب است که این دو جو با هم ماده رد و بدل می کرده‌اند. ناسا می‌گوید نور ماوراء بنفش شدید برآمده از خورشید، الکترون‌ها را از ذرات خنثی موجود در ارتفاع جو زمین جدا می‌کرده و به آنها بار لازم برای سفر به ماه در امتداد خطوط میدان مغناطیسی ماه را می داده است.

این می تواند به ماه کمک کرده باشد تا جو نازک خود را حفظ کند. اما از آنجا که نیتروژن در نمونه‌های سنگ ماه پیدا شده است، این ایده که بین زمین و ماه تبادل ماده صورت گرفته را تقویت می کند، چرا که جو زمین تحت سلطه نیتروژن بوده و هنوز هم هست.

محققان می‌گویند مطالعه میدانهای مغناطیسی ماه به ما کمک می‌کند تا فضای داخلی آن را درک کنیم. آنها فکر می‌کنند این دوره مغناطیسی همپوشانی بین ماه و زمین احتمالاً در بازه زمانی ۴.۱ تا ۳.۵ میلیارد سال پیش اتفاق افتاده است.

"دیوید دراپر" دانشمند ارشد ناسا و همکار در این مطالعه گفت: شناخت تاریخچه میدان مغناطیسی ماه به ما کمک می‌کند تا نه تنها جوهای اولیه احتمالی، بلکه چگونگی تحول در فضای ماه را نیز بفهمیم. این به ما می‌گوید هسته ماه چگونه می‌توانسته باشد و احتمالاً ترکیبی از فلز مایع و جامد در برهه‌ای از تاریخ خود بوده است.

به طور طبیعی فضای داخلی ماه سرد شده و ابتدا مگنتوسفر خود و در نهایت جو خود را از دست داده است. میدان مغناطیسی ماه ۳.۲ میلیارد سال پیش به میزان قابل توجهی کاهش یافته و تقریباً ۱.۵ میلیارد سال پیش از بین رفته است.

تصور اینکه هوایی که تنفس می‌کنیم به ماه می‌رفته و بر می‌گشته، بسیار جذاب است و کشف‌های علمی جدید از این دست، تنها ذره‌ای از دانشی است که پس از بازگشت به ماه در انتظار ماست و ناسا قصد دارد با برنامه "آرتمیس" این کار را در سال ۲۰۲۴ انجام دهد و نخستین زن و یک فضانورد مرد دیگر را به کره ماه بفرستد.

منبع: ایسنا

ارسال نظر