به گزارش وبسایت اخبار جهان به نقل از ایسنا، یافته‌های یک تحقیق جدید از سوی دانشمندان چینی حاکی از آن است که سطح کره ماه دچار زنگ‌زدگی شده و عامل اصلی این پدیده، کره زمین است.
مطالعه‌ای که توسط دانشمندان چینی انجام شده، نشان می‌دهد که اکسیژن نشت‌شده از زمین، احتمالاً دلیل اصلی تبدیل آهن به اکسید آهن (Fe2O3) در قطب‌های ماه است. شبیه‌سازی‌های آزمایشگاهی انجام‌شده، این فرضیه را به‌عنوان تنها توجیه منطقی برای میزان فراوانی اکسید آهن و الگوی توزیع آن معرفی می‌کنند.
گروهی از محققان به رهبری شیاندی زنگ، متخصص علوم سیاره‌ای از دانشگاه علم و فناوری ماکائو در چین، اظهار داشتند: «ما مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را با هدف بررسی تابش اکسیژن و هیدروژن به‌منظور شبیه‌سازی فرآیندهای تابش سطح ماه انجام دادیم. نتایج این آزمایش‌ها برای نخستین بار به‌طور هم‌زمان شکل‌گیری و کاهش کانی‌های اکسید آهن را نشان داد.»
به نقل از ساینس‌آلرت، کشف غیرمنتظره اکسید آهن بر روی ماه چند سال قبل صورت گرفت. این کانی که از اکسیداسیون یا زنگ‌زدگی آهن به‌دست می‌آید، به‌وفور در زمین یافت می‌شود؛ اما کره ماه فاقد اتمسفر است و تنها دارای یک اگزوسفر نازک و کم‌تراکم است که در آن اکسیژن وجود ندارد. علاوه بر این، سطح ماه به‌طور مداوم تحت بمباران جریان هیدروژن ناشی از بادهای خورشیدی قرار دارد. هیدروژن به‌عنوان یک عامل کاهنده، الکترون‌های خود را به موادی که با آن‌ها در تماس است، اهدا می‌کند. فرآیند زنگ‌زدگی نیز در اثر از دست دادن الکترون‌ها رخ می‌دهد. بنابراین، حتی با وجود وجود تمامی عناصر لازم برای وقوع زنگ‌زدگی بر روی ماه، انتظار می‌رود که بادهای خورشیدی این فرآیند را خنثی کنند.
اگزوسفر، که بیرونی‌ترین لایه جو یک جرم آسمانی محسوب می‌شود، آخرین مرز پیش از ورود به فضای بیکران است. در این لایه، گازهای سبک‌وزن مانند هیدروژن فرصت فرار از جو را پیدا می‌کنند. میزان تراکم هوا در اگزوسفر بسیار پایین بوده و تفاوت چندانی با خلأ ندارد. با افزایش ارتفاع در این لایه، دما نیز افزایش می‌یابد که این افزایش ناشی از فعالیت‌های خورشیدی است. اگرچه دمای اگزوسفر به دلیل تابش‌های خورشیدی بسیار بالاست، اما به دلیل کمبود ذرات، انتقال گرما به‌کندی صورت می‌گیرد. این لایه عمدتاً از هیدروژن به همراه مقادیری هلیوم، کربن دی‌اکسید و اکسیژن اتمی تشکیل شده است و گرانش زمین در آن تأثیر چندانی ندارد.
یکی از فرضیات احتمالی در مورد علت وجود اکسید آهن، به نقش زمین اشاره دارد. وزش بادهای خورشیدی به مگنتوسفر زمین باعث می‌شود که ساختار آن در جهت مخالف خورشید و پشت کره زمین امتداد یابد. این دنباله مغناطیسی همچنین شامل ذراتی است که از جو زمین نشت می‌کنند. یون‌های اکسیژن زمینی در طول دوره ماه کامل، سطح ماه را در حین عبور از دنباله مغناطیسی زمین بمباران می‌کنند. در این بازه زمانی، قرار گرفتن در سایه زمین مانع از رسیدن ۹۹ درصد از بادهای خورشیدی به ماه می‌شود.
مگنتوسفر یا مغناطیس‌سپهر، ناحیه مغناطیسی اطراف یک جرم فضایی است که در نتیجه برهم‌کنش جریان ذرات باردار مانند بادهای خورشیدی با میدان مغناطیسی سیاره یا جرم مشابه ایجاد می‌شود. زمین و سایر سیارات دارای میدان مغناطیسی، توسط مگنتوسفر احاطه شده‌اند. به‌طور خلاصه، مگنتوسفر به انرژی‌هایی گفته می‌شود که از قطب شمال هسته زمین خارج شده و از قطب جنوب به هسته بازمی‌گردند.
این پدیده به این معناست که ماه تقریباً پنج روز در هر ماه در معرض بمباران اکسیژن قرار می‌گیرد و هم‌زمان، از شدت بمباران هیدروژنی کاسته می‌شود. این فرآیند می‌تواند شرایط لازم برای تشکیل اکسید آهن را فراهم کند. دانشمندان برای بررسی این فرضیه، یون‌های اکسیژن را به سمت کانی‌های غنی از آهن پرتاب کردند تا تأثیر بادهای ناشی از زمین را در دنباله مغناطیسی آن شبیه‌سازی کنند. نتایج این آزمایش نشان داد که یون‌های اکسیژن به میزان قابل توجهی قادر به ایجاد زنگ‌زدگی در آهن هستند.
به گفته دانشمندان، نتایج آزمایش‌های انجام‌شده، شواهد محکمی را ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد اکسید آهن می‌تواند از طریق تابش یون اکسیژن بر روی سطح ماه تشکیل شود. بادهای ناشی از زمین، منبع اصلی یون‌های اکسیژن پرانرژی در ماه و عامل اصلی زنگ‌زدگی هستند. این فرآیند باعث زنگ‌زدگی کانی‌های مختلف از جمله آهن، اکسیدها و سولفیدها در خاک ماه می‌شود. این کانی‌ها ممکن است به‌صورت ذرات ریز در خاک ماه وجود داشته باشند و هنگام قرار گرفتن در معرض بادهای زمینی، به‌طور مستقیم دچار اکسیداسیون یا زنگ‌زدگی شوند.
پژوهشگران برای تعیین اینکه آیا از سرگیری وزش بادهای خورشیدی می‌تواند این فرآیند را به اندازه کافی سریع معکوس کند یا خیر، پرتوهایی از یون‌های هیدروژن را با شدت‌های مختلف به اکسید آهن شلیک کردند. یک پرتو پرانرژی که وزش بادهای ناشی از زمین را شبیه‌سازی می‌کرد، قادر به معکوس کردن فرآیند زنگ‌زدگی بود؛ اما یک پرتو کم‌انرژی که وزش بادهای خورشیدی را تقلید می‌کرد، این توانایی را نداشت. این موضوع نشان می‌دهد که بادهای خورشیدی قادر به معکوس کردن زنگ‌زدگی آهن در ماه نیستند و همچنین توضیح می‌دهد که چرا این کانی در نزدیکی قطب‌های ماه متمرکز شده است.
تمرکز اکسید آهن در قطب‌های ماه به دلیل هدایت یون‌های اکسیژن به سمت عرض‌های جغرافیایی بالا توسط دنباله مغناطیسی زمین است. این مطالعه ممکن است معمای دیگری را در مورد کانی موجود بر روی ماه حل کند. این ماده اغلب در نزدیکی آب یافت می‌شود. گروه پژوهشی در آزمایش‌های کاهش خود، آب را به‌عنوان یک محصول جانبی شناسایی کردند. هنگامی که آن‌ها هیدروژن پرانرژی را به هماتیت شلیک کردند، اکسیژن از آهن جدا شد و به هیدروژن پیوست. این نشان می‌دهد که آب موجود در نزدیکی اکسید آهن ماه، یک محصول جانبی ناشی از کاهش این کانی است.
اکتشافات فراوانی در ماه در انتظار ماست. اکسید آهن موجود بر روی ماه حتی ممکن است تاریخچه اکسیژن در جو زمین را نشان دهد که به رویداد بزرگ زنگ‌زدگی در حدود ۲/۴ میلیارد سال پیش بازمی‌گردد. پژوهشگران در مقاله خود خاطرنشان کردند: «تشکیل اکسید آهن از طریق تابش بادهای ناشی از زمین، تبادل مواد بین زمین و ماه را نشان می‌دهد. این یافته‌ها بر نیاز به مطالعات بیشتر در مورد تعاملات خاک ماه با پلاسمای میان‌ستاره‌ای تأکید می‌کنند. همچنین، فرود موفقیت‌آمیز مأموریت چاندرایان-۳ و مأموریت آتی چانگ‌ای-۷ چین با هدف بررسی قطب جنوب ماه، فرصت‌های امیدبخشی را برای درک بهتر ما از تاریخ تحولات ماه فراهم می‌کنند.»
نتایج این مطالعه در مجله Geophysical Research Letters به چاپ رسیده است.
منبع : ایسنا
