صخور القمر تكشف أدلة مذهلة حول كوكب مفقود

النقاط الرئيسية

• الكشف عن تركيبة ثيا: تحدد دراسة جديدة في مجلة Science التركيب الكيميائي المحتمل لـ Theia، الجسم الكوكبي القديم الذي ضرب الأرض في وقت مبكر.
• دلائل على مكان ولادته: يشير تكوين ثيا المعاد بناؤه إلى أصله في النظام الشمسي الداخلي، وربما يكون أقرب إلى الشمس من الأرض.
• تقدم عينات أبولو الأدلة: قام الباحثون بتحليل صخور القمر التي جلبتها بعثات أبولو، ولأول مرة، استخدموا نسب نظائر الحديد الخاصة بها لتتبع المكان الذي تشكلت فيه ثيا في الأصل.

الاصطدام الذي أعاد تشكيل الأرض الفتية

منذ حوالي 4.5 مليار سنة، ضرب كوكب أولي ضخم يُعرف باسم ثيا الأرض في وقت مبكر فيما قد يكون الحدث الأكثر تأثيرًا في تاريخ كوكبنا. لا يزال التسلسل الدقيق للتأثير والعواقب غير مؤكد، لكن العلماء متفقون على عواقبه. أدى الاصطدام إلى تغيير حجم الأرض وبنيتها ومسارها المداري، كما أدى إلى تكوين القمر، الذي ظل شريك الأرض الدائم منذ ذلك الحين.

وهذا يثير العديد من الأسئلة العلمية القديمة. أي نوع من العالم كان ثيا قبل الحادث؟ ما حجمها، وما هي المواد التي تحتوي عليها، ومن أي جزء من النظام الشمسي نشأت؟ على الرغم من أن ثيا نفسها قد دمرت بالكامل، إلا أن بصماتها الكيميائية لا تزال حية في كل من الأرض والقمر. دراسة جديدة نشرت في 20 نوفمبر 2025 في علوم من قبل باحثين من معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي (MPS) و جامعة شيكاغو يستخدم هذه القرائن المتبقية لإعادة بناء تركيبة ثيا المحتملة وتحديد مكان تشكلها.

“إن تكوين الجسم يؤرشف تاريخ تكوينه بالكامل، بما في ذلك مكان نشأته.”

ثورستن كلاين، مدير MPS والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة

النظائر كأدوات تتبع لأصول الكواكب

إن توزيع نظائر المعادن داخل جسم كوكبي يمكن أن يكشف الكثير عن ماضيه. النظائر هي أشكال من العناصر تختلف فقط في عدد النيوترونات الموجودة في النواة الذرية، وبالتالي في كتلتها. في النظام الشمسي المبكر، لم تكن نظائر نفس العنصر منتشرة بالتساوي. المواد التي تشكلت بعيدًا عن الشمس غالبًا ما طورت نسب نظائر مختلفة قليلاً مقارنة بتلك التي تشكلت بالقرب منها. ولهذا السبب، فإن التوقيع النظائري المحفوظ في صخور الجسم يحتوي على معلومات حول مصدر وحدات البناء الأصلية.

تحليل صخور الأرض والقمر بحثًا عن أدلة ثيا

وفي الدراسة الجديدة، قام الباحثون بقياس نسب نظائر الحديد في العينات الأرضية والقمرية بدقة غير مسبوقة. وتضمنت مجموعة البيانات الخاصة بهم 15 صخرة من الأرض وست عينات من القمر تم جمعها خلال مهمات أبولو. تطابقت النتائج مع النتائج السابقة للكروم والكالسيوم والتيتانيوم والزركونيوم: تشترك الأرض والقمر في نسب نظائر متطابقة بشكل أساسي.

لكن هذا التشابه لا يكشف على الفور عن تفاصيل حول ثيا. العديد من نماذج الاصطدام يمكن أن تنتج نفس النتيجة. تقترح بعض السيناريوهات أن القمر تشكل إلى حد كبير من مادة ثيا، في حين يقترح البعض الآخر أن القمر يتكون بشكل أساسي من مادة من عباءة الأرض المبكرة، أو أن مواد كلا الجسمين أصبحت مختلطة تمامًا لدرجة أن توقيعهما اندمجا.

إعادة بناء ثيا من خلال الهندسة العكسية الكوكبية

للحصول على رؤية جديدة حول ثيا، تعامل فريق البحث مع المشكلة وكأنها تحدي هندسة عكسية. من خلال البدء بتوقيعات النظائر المتطابقة تقريبًا في الأرض والقمر اليوم، قاموا بحساب أي مجموعات من حجم ثيا وتكوينه وخصائص الأرض المبكرة يمكن أن تنتج هذا التطابق النهائي.

وتضمن تحليلهم عدة عناصر، ليس الحديد فقط، بل أيضًا الكروم والموليبدينوم والزركونيوم. يعكس كل واحد منها مرحلة مختلفة في تكوين الكواكب. قبل فترة طويلة من الاصطدام، كانت الأرض نفسها قد خضعت بالفعل للتمايز الداخلي. عندما تشكل قلب الأرض الحديدي، غاصت عناصر مثل الحديد والموليبدينوم إلى الداخل وتركزت هناك. ونتيجة لذلك، لا بد أن الحديد الموجود في وشاح الأرض اليوم قد وصل في وقت لاحق، ومن المحتمل أن تكون ثيا قد نقلته. تسجل عناصر مثل الزركونيوم، التي بقيت في الوشاح، الجدول الزمني الكامل لتكوين الأرض.

بيانات النيزك والبحث عن مسقط رأس ثيا

سمحت الحسابات للباحثين بإزالة بعض التركيبات المحتملة بين الأرض وثيا باعتبارها غير واقعية.

“السيناريو الأكثر إقناعًا هو أن معظم العناصر الأساسية للأرض وثيا نشأت في النظام الشمسي الداخلي. ومن المرجح أن الأرض وثيا كانتا متجاورتين”.

تيمو هوب، عالم MPS والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة

في حين أنه يمكن صياغة تركيبة الأرض المبكرة إلى حد كبير على أنها خليط من مجموعات النيازك المعروفة، إلا أن ثيا لا تتطابق مع أي فئة واحدة بشكل وثيق. توفر النيازك نقاطًا مرجعية قيمة لأنها تشكلت في مناطق محددة من النظام الشمسي وتحافظ على كيمياء تلك المناطق. ومع ذلك، يبدو أن ثيا قد أدرجت مواد غير ممثلة في مجموعات النيازك الحالية. واستنادًا إلى النتائج النظائرية، استنتج الباحثون أن هذه المادة من المحتمل أن تكون أقرب إلى الشمس من الأرض. تشير حساباتهم إلى أن ثيا نشأت في منطقة داخلية من النظام الشمسي قبل أن تصطدم في النهاية بكوكبنا.

المرجع: “نشأ المصادم ثيا المكون للقمر من النظام الشمسي الداخلي” بقلم تيمو هوب ونيكولاس داوفاس ومود بوييت وسيث أ. جاكوبسون وثورستن كلاين، 20 نوفمبر 2025، علوم.
دوى: 10.1126/science.ado0623

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.