قد يكون القمر قد قام بحماية الأرض المبكرة من الشمس مما قد يحمي غلافنا الجوي

منذ حوالي 4.5 مليار سنة عندما كانت الأرض عبارة عن كوكب جديد اسفنجي ساخن ، اصطدمت ثيا – وهو جسم بحجم المريخ – وأرسلت قطعًا منه إلى الفضاء وتدفئة الأرض إلى آلاف الدرجات.

بعد ذلك ، قبل حوالي 4 مليارات سنة ، كان النظام الشمسي يعاني فترة تسمى القصف الثقيل المتأخر ، حيث ضربت الكويكبات الكواكب الأرضية للنظام الشمسي الداخلي بشكل إيجابي. في ظل هذا الهجوم ، ظلت الأرض ساخنة ، وذاب سطحها.

في هذه الأثناء ، على الرغم من أن الشمس كانت أكثر خفوتًا وبرودة مما هي عليه اليوم ، إلا أنها كانت تمر بسنوات صغرها الرهيبة ، وتضرب الفضاء بمشاعل عنيفة وقوية ورياح شمسية برية. في ظل هذه الظروف ، من العجيب أن الأرض تمكنت من الاحتفاظ بما يكفي من غلافها الجوي لتتطور إلى عالم مضياف للحياة.

في الواقع ، قد نشكر ثيا (جزئيًا على الأقل). تلك القطع من الأرض التي انفصلت عنها تشكل القمر. وأظهر بحث جديد أن المجال المغناطيسي للقمر يمكن أن يحمي الأرض من العبء الأكبر لغضب الشمس.

قال الفيزيائي جيم جرين ، كبير العلماء في ناسا والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة: “يبدو أن القمر قد شكل حاجزًا وقائيًا كبيرًا ضد الرياح الشمسية للأرض ، وهو أمر بالغ الأهمية لقدرة الأرض على الحفاظ على غلافها الجوي خلال هذا الوقت”.

اعتدنا على الاعتقاد بأن القمر كان جزءًا هامًا من الصخور. لا يحتوي على مجال مغناطيسي الآن ، لذلك افترضنا أنه لم يكن لديه مجال مغناطيسي أبدًا ، نظرًا لأنه صغير جدًا وربما لم يحافظ على تأثير الدينامو المطلوب.ولكن عندما أرسلنا رواد فضاء إلى هناك في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ، أظهرت الصخور التي جلبوها دليلاً على المغناطيسية – دليل على أن للقمر مجالًا مغناطيسيًا يشبه إلى حد كبير مجال الأرض.

إن المجال المغناطيسي للأرض هو نتيجة دينامو – سائل دوار ، وحمل ، وموصل كهربائيًا يحول الطاقة الحركية إلى طاقة مغناطيسية ، ويدور مجالًا مغناطيسيًا إلى الفضاء حول الكوكب. هذا السائل هو لب الحديد المصهور للأرض.عندما تم تشكيله حديثًا ، تشير الأدلة المتزايدة إلى أن القمر كان أيضًا دافئًا بدرجة كافية ليكون له مركز لزج ، وهو قلب حديدي منصهر خاص به. يعتقد العلماء أنه كان قادرًا على الحفاظ على مجال مغناطيسي حتى ما يقرب من 1 إلى 2.5 مليار سنة ، عندما برد لدرجة أن قلب الحديد يصلب.

قال غرين: “الأمر أشبه بخبز كعكة: تخرجها من الفرن ، ولا تزال تبرد”. “كلما كبرت الكتلة ، كلما طالت مدة التبريد.”

كانت العلاقة بين الأرض والقمر في تلك الأيام الأولى أقرب بكثير مما هي عليه اليوم. قبل حوالي 4 مليارات سنة ، كان القمر على بعد 130.000 كيلومتر حوالي ثلث المسافة الحالية البالغة 384.400 كيلومتر كانت الأرض تدور بشكل أسرع في ذلك الوقت أيضًا: كان اليوم خمس ساعات فقط. مع تباطؤ دوران الكوكب ، يتراجع القمر بمعدل حوالي 3.82 سم (1.5 بوصة) في السنة – إنها عملية مستمرة.

أراد جرين وفريقه معرفة كيفية تفاعل المجال المغناطيسي للقمر مع الأرض في ظل تلك الظروف السابقة. لذلك ، قاموا بتصميم نموذج حاسوبي لمحاكاته.

ووجدوا أن المجالات المغناطيسية لكلا الجسمين ستكون متصلة عبر القطبين. كان هذا المجال المغناطيسي المشترك ، في بعض الأحيان ، يحمي الأرض من تجريد غلافها الجوي بواسطة الرياح الشمسية.

ومن المثير للاهتمام أنه كان من الممكن أن يكون هناك أيضًا بعض التبادل في الغلاف الجوي. تشير الدلائل المكتشفة مؤخرًا إلى أن القمر كان له غلاف جوي خاص به منذ 3.5 إلى 4 مليارات سنة بسبب النشاط البركاني ، الذي تم تثبيته في مكانه بواسطة المجال المغناطيسي للقمر. لكن النيتروجين الموجود في الثرى القمري حير العلماء ، لأنه يجب أن يكون قد تم توصيله من الخارج.

تقترح عمليات المحاكاة التي أجراها الفريق أن الأرض والقمر يمكن أن تبادلا غازات الغلاف الجوي ، مما يوفر حلاً لأحجية النيتروجين القمري.

تشير هذه المحاكاة إلى أن المجالين المغناطيسيين ظلوا مرتبطين حتى حوالي 3.5 مليون سنة مضت. إنه اكتشاف رائع للغاية يتطابق مع توقيت الغلاف الجوي للقمر بالإضافة إلى قوة المجال المغناطيسي ، والذي تم اكتشافه سابقًا أنه بلغ ذروته منذ حوالي 4 مليارات سنة.

إعداد: محمد روحي