ما سر الاختلاف بين وجهي القمر؟ اصطدام كوني قديم يقدم الإجابة!

يُعد القمر أحد أكثر الأجرام السماوية دراسةً في النظام الشمسي كونه الأقرب إلينا، ومع ذلك لا يزال يحمل في طياته ألغازًا أساسية لم تُحل بعد. من أبرز هذه الألغاز الاختلاف البنيوي والشكلي الواضح بين نصفيه، الجانب المواجه للأرض والجانب البعيد عنها. وقد أتاح الحصول على أول عينات مادية من الجانب البعيد للقمر، عبر مهمة Chang’e-6 الصينية، فرصة علمية فريدة لفحص هذا التباين مع توفر أدلة جيولوجية وكيميائية مباشرة.

تشير تحليلات حديثة أجرتها الأكاديمية الصينية للعلوم إلى أن عدم التناظر القمري قد لا يكون نتيجة عمليات سطحية أو تطورية بسيطة، بل ناجم عن اصطدام كوني هائل وقع في مرحلة مبكرة من تاريخ القمر، أدى إلى تغيير تركيبه الداخلي على نحو عميق ودائم. يعزز هذا الاستنتاج الفكرة القائلة بأن اصطدامات الأجرام الكبيرة لا تترك آثارًا سطحية فحسب، بل يمكنها إعادة تشكيل البنية الداخلية للأجرام السماوية.

منذ أن التقط المسبار السوفييتي لونا-3 أول صور للجانب البعيد للقمر عام 1959، أدرك العلماء وجود اختلاف جوهري بين نصفي القمر. فالجانب القريب يتميز بوجود مساحات واسعة من السهول البازلتية الداكنة المعروفة باسم «البحار القمرية»، التي تشكلت نتيجة تدفقات بركانية قديمة. في المقابل، يظهر الجانب البعيد بلون أفتح وتغلب عليه التضاريس الوعرة المليئة بالفوهات الناتجة عن اصطدامات النيازك المتكررة، مع ندرة واضحة في السهول البركانية.

قُدمت تفسيرات متعددة عبر السنوات لهذا التباين، من بينها اختلاف سماكة القشرة القمرية بين الجانبين، أو تأثيرات حرارية غير متناظرة خلال تشكل القمر. من أبرز الفرضيات أيضًا ارتباط هذا الاختلاف بأكبر بنية اصطدامية معروفة في النظام الشمسي وهي حوض القطب الجنوبي–أيتكن الذي يغطي ما يقارب ربع مساحة سطح القمر ويقع بأكمله تقريبًا في الجانب البعيد. غير أن غياب عينات مباشرة من هذه المنطقة حال دون اختبار هذه الفرضيات بشكل مؤكد.

جاءت مهمة Chang’e-6، التابعة للإدارة الوطنية الصينية للفضاء لتغير هذا الواقع جذريًا. فقد نجحت المهمة في جمع عينات من غبار القمر من الجانب البعيد وإعادتها إلى الأرض عام 2024، في إنجاز علمي وتقني غير مسبوق. ومنذ وصول هذه العينات ركز الباحثون على تحليلها باستخدام تقنيات متقدمة للكيمياء الجيولوجية بهدف استكشاف التاريخ الداخلي للقمر.

في هذا السياق قاد عالم الكواكب هنغ-تسي تيان فريقًا بحثيًا ركز على تحليل نظائر عنصري الحديد والبوتاسيوم في عينات البازلت المأخوذة من حوض القطب الجنوبي–أيتكن. تُعد دراسة النظائر أداةً دقيقة لفهم العمليات الفيزيائية والكيميائية التي مرت بها المواد، إذ إن النظائر تمثل أشكالًا مختلفة للعنصر ذاته، تختلف في عدد النيوترونات ومن ثم في الكتلة الذرية، مع احتفاظها بالسلوك الكيميائي نفسه.

قارن الفريق البيانات بالقيم المعروفة لنظائر الحديد والبوتاسيوم في عينات الجانب القريب، التي جُمعت خلال مهمات أبولو الأمريكية ومهمة Chang’e-5 الصينية. وأظهرت المقارنة فروقًا واضحة ومنهجية بين الجانبين، إذ تبين أن عينات الجانب القريب تحتوي على نسب أعلى من النظائر الأخف للحديد والبوتاسيوم، في حين تسود النظائر الأثقل في عينات الجانب البعيد.

تكتسب هذه النتيجة أهمية خاصة لأن العمليات البركانية المعروفة لا تستطيع تفسير هذا النمط من التباين، لا سيما فيما يتعلق بنظائر البوتاسيوم، التي لا تتأثر بالنشاط الانصهاري التقليدي على النحو المرصود. يشير ذلك إلى أن مصدر هذا الاختلاف يعود إلى حدث أعنف وأعمق في تاريخ القمر.

يفسر الباحثون هذه الظاهرة بافتراض أن الاصطدام الذي أدى إلى تشكل حوض القطب الجنوبي–أيتكن اخترق القشرة القمرية ووصل إلى أعماق الوشاح، مولدًا حرارةً هائلة أدت إلى انصهار واسع النطاق وتبخر أجزاء من المادة الداخلية. في مثل هذه الظروف، تميل النظائر الأخف إلى التبخر أولًا ما يترك خلفها مادةً غنية بالنظائر الأثقل، وهو ما يفسر التركيب النظائري المختلف للجانب البعيد.

تشير نظائر البوتاسيوم إلى أن وشاح الجانب البعيد من القمر يمتلك تركيبًا نظائريًا أثقل من الموجود في وشاح الجانب القريب.

يرجح الباحثون أن هذا التركيب هو نتيجة مباشرة لتبخر البوتاسيوم خلال الاصطدام العملاق. وتدل هذه النتيجة على أن تأثير هذا الحدث لم يكن سطحيًا، بل امتد عميقًا إلى داخل القمر، مؤثرًا في تركيبة وشاحه وقشرته على حد سواء.

تشير الدراسة أيضًا إلى احتمال أن يكون هذا الاصطدام قد حرض حركة حمل حراري واسعة النطاق في وشاح القمر على مستوى نصفيه، ما قد يكون ساهم في تعزيز الاختلافات البنيوية والبركانية بين الجانبين. ومع ذلك، يؤكد الباحثون أن اختبار هذا الاحتمال يتطلب جمع وتحليل عينات إضافية من مناطق أخرى في الجانب البعيد.

تعزز هذه النتائج الفهم العلمي القائل بأن أكبر اصطدام تعرض له القمر لم يكن مجرد حدث عابر في تاريخه المبكر، بل كان عاملًا حاسمًا شكل بنيته الداخلية وكيمياءه على مدى مليارات السنين. تُظهر هذه الدراسة أن آثار ذلك الاصطدام لا تزال محفورة في أعماق القمر، على هيئة فروق كيميائية لا يمكن للزمن أو العمليات الجيولوجية اللاحقة محوها، ما يفتح آفاقًا جديدة لفهم تطور القمر والأجرام الصخرية الأخرى في النظام الشمسي.