هذا الرسم التوضيحي يسلط الضوء على فوهة كلافيوس علي القمر مع رسم توضيحي يصور المياه المحاصرة في التربة القمرية هناك ، إلى جانب صورة مرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء التابع لوكالة ناسا (صوفيا SOFIA) الذي عثر على المياه في الجزء المشمس من القمر –الصورة ناسا

 

خلال مؤتمر صحفي عقدته وكالة ناسا NASA للفضاء الساعة 12 ظهر الاثنين 26 أكتوبر 2020 م بتوقيت الولايات المتحدة الشرقي، مع بث مباشر عبر موقعها، وفيه تم شرح تفاصيل “جديد ومثير” تم اكتشافه في القمر بواسطة مرصد صوفيا SOFIA .

 

مرصد الستراتوسفير لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy أو اختصارًا صوفيا SOFIA التابع لوكالة ناسا ، أكد ولأول مرة علي وجود الماء على سطح القمر المضاء بنور الشمس. يشير هذا الاكتشاف إمكانية وجود الماء بشكل موزع عبر سطح القمر ، وليس مقصورًا على أماكن الظل الباردة.

.

اقرأ أيضا: اكتشاف بقيادة عصام حجي قد يغير فكرتنا عن تكون القمر

.

اكتشف مرصد صوفيا جزيئات الماء (H2O) في فوهة كلافيوس Clavius Crater ، وهي واحدة من أكبر الفوهات المرئية من الأرض ، وتقع في نصف الكرة الجنوبي Southern Hemisphere للقمر (القطب الجنوبي للقمر) . كشفت عمليات الرصد Observations السابقة لسطح القمر عن شكل من أشكال الهيدروجين ، لكن لم تتمكن علميات الرصد تلك من التمييز بين الماء وشبيه كيميائي قريبة ، يسمي الهيدروكسيل Hydroxyl ورمزه (OH). تكشف البيانات الناتجة عن رصد تلك الفوهة عن وجود مياه بتركيزات تتراوح من 100 إلى 412 جزءًا في المليون – أي ما يعادل تقريبًا زجاجة مياه سعة 12 أونصة – محصورة في متر مكعب من التربة منتشرة على سطح القمر. ونُشرت النتائج في العدد الأخير من مجلة Nature Astronomy.

 

الجانب المضاء بنور الشمس من القمر Sunlit Side of the Moon .

 

قال بول هيرتز Paul Hertz ، مدير قسم الفيزياء الفلكية Astrophysics Division في مديرية المهام العلمية Science Mission Directorate في مقر ناسا بواشنطن: “كانت لدينا مؤشرات على أن الماء H2O المألوف الذي نعرفه – قد يكون موجودًا على الجانب المضاء بنور الشمس من القمر”. “الآن نحن نعلم أنه هناك. يتحدى هذا الاكتشاف فهمنا لسطح القمر ويثير أسئلة مثيرة للاهتمام حول الموارد ذات الصلة باستكشاف الفضاء السحيق “.

 

على سبيل المقارنة ، تحتوي الصحراء الكبرى على 100 ضعف كمية المياه التي اكتشفها مرصد صوفيا SOFIA في التربة القمرية. لكن على الرغم من الكميات الصغيرة ، يثير هذا الاكتشاف أسئلة جديدة حول كيفية تكون المياه وكيف تستمر على سطح القمر القاسي الخالي من الهواء.

 

الماء هو مورد ثمين في الفضاء السحيق ومكون رئيسي للحياة كما نعرف. لا يزال يتعين علينا تحديد ما إذا كان يمكن الوصول إلى المياه التي عثر عليها مرصد صوفيا SOFIA بسهولة لاستخدامها كمورد.

 

وكالة الفضاء ناسا تواقة لجمع كل ما في وسعها من معلومات عن وجود الماء على القمر قبل إرسال المرأة الأولى والرجل التالي إلى سطح القمر في عام 2024 وإقامة وجود بشري مستدام هناك بحلول نهاية هذا العقد في إطار برنامج Artemis.

 

تعتمد نتائج صوفيا SOFIA على سنوات من الأبحاث السابقة لفحص وجود الماء على القمر. عندما عاد رواد فضاء أبولو لأول مرة من القمر في عام 1969 م، كان يُعتقد أنه جاف تمامًا. وأكدت البعثات المدارية والبعثات التصادمية impactor على مدار العشرين عامًا الماضية (مثل القمر الصناعي لرصد فوهة القمر واستشعاره Lunar Crater Observation and Sensing Satellite التابع لوكالة ناسا) وجود الجليد في الحفر المظللة بشكل دائم حول أقطاب القمر. وفي الوقت نفسه ، العديد من المركبات الفضائية – بما في ذلك مهمة كاسيني Cassini ومهمة مذنب الإصطدام العميق Deep Impact Comet ، بالإضافة إلى مهمة Chandrayaan-1 التابعة لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية Indian Space Research Organization – ومرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء الأرضي Infrared Telescope Facility التابع لناسا ، نظرت على نطاق واسع عبر سطح القمر ووجدت دليلًا على الترطيب في المناطق المشمسة. ومع ذلك ، لم تتمكن تلك البعثات من التمييز بشكل نهائي هل هي عبارة عن ماء H2O أو هيدروكسيل OH .

 

قالت كيسي هونيبال Casey Honniball ، المؤلفة الرئيسية التي نشرت نتائج أطروحة التخرج في جامعة هاواي في مانوا بهونولولو: “قبل عمليات رصد صوفيا SOFIA ، كنا نعلم أن هناك نوعًا من الترطيب Hydration“. “لكننا لم نكن نعرف مقدار جزيئات الماء في هذا الترطيب ، إن وجدت ، – هل هو مثل ما نشربه كل يوم – أو شيء أشبه بمنظف أنبوب الصرف.”

 

وفر مرصد صوفيا SOFIA وسيلة جديدة للنظر إلى القمر. حيث يحلق على ارتفاعات تصل إلى 45000 قدم ، طائرة بوينج النفاثة Boeing 747SP مع تلسكوب قطره 106 بوصة (تقريبا 2.65 متر) ،وارتفاع التحليق يكون فوق ما يزيد عن 99٪ من بخار الماء في الغلاف الجوي للأرض وبالتالي الحصول على رؤية أوضح للكون بالأشعة تحت الحمراء. باستخدام مرصد صوفيا SOFIA لكاميرا تصوير الأجسام الخافتة بالأشعة تحت الحمراء Faint Object infraRed Camera (FORCAST) ، تمكن مرصد صوفيا من التقاط الطول الموجي (عند 6.1 ميكرون) المحدد لجزيئات الماء ، واكتشفت تركيزًا مفاجئًا نسبيًا في فوهة كلافيوس Clavius Crater المشمسة.

 

قالت هونيبال Honniball ، وهو الآن زميل ما بعد الدكتوراه في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: “بدون غلاف جوي سميك ، يجب أن تضيع المياه الموجودة على سطح القمر المضاء بنور الشمس Sunlit Lunar Surface في الفضاء”. “لكن بطريقة ما نراه. هناك شيء ما يولد الماء ، ولا بد أن شيئًا ما يحبسه هناك “.

 

يمكن أن تلعب عدة قوى دورًا في توصيل أو تكوين هذه المياه. فمثلا النيازك الدقيقة Micrometeorites تتساقط على سطح القمر ، وتحمل كميات صغيرة من الماء ، ويمكن أن ترسب الماء على سطح القمر عند الاصطدام. والاحتمال الآخر هو أنه يمكن أن تكون هناك عملية من خطوتين حيث تقوم الرياح الشمسية بتوصيل الهيدروجين إلى سطح القمر وتسبب تفاعلًا كيميائيًا مع المعادن الحاملة للأكسجين في التربة لتكوين الهيدروكسيل Hydroxyl . وفي الوقت نفسه ، يمكن للإشعاع الناتج عن قصف النيازك الدقيقة أن يحول هذا الهيدروكسيل إلى ماء.

 

عند هذه المرحلة تظهر بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام ، مثل كيفية تخزين المياه – مما يجعل من الممكن تراكمه. يمكن حبس الماء في هياكل صغيرة تشبه الخرز في التربة والتي تتكون من الحرارة العالية الناتجة عن اصطدامات النيازك الدقيقة. والاحتمال الآخر هو أن المياه يمكن أن تكون مخبأة بين حبيبات التربة القمرية ومحمية من أشعة الشمس – مما يجعل الوصول إليها أسهل قليلاً من الماء المحاصر في هياكل تشبه الخرز.

 

مقارنة بالمهمة المصممة للنظر إلى الأشياء البعيدة والمعتمة مثل الثقوب السوداء Black Holes والعناقيد النجمية Star Clusters والمجرات Galaxies ، كان تسليط ضوء مرصد صوفيا على أقرب وألمع جار للأرض خروجًا عن العمل المعتاد. عادةً ما يستخدم مشغلو التلسكوب كاميرا إرشادية Guide Camera لتتبع النجوم ، لإبقاء التلسكوب موجها بثبات على الهدف المرصود Observing Target . لكن القمر مشرق وقريب جدًا لدرجة أنه يملأ مجال رؤية الكاميرا الإرشادية بالكامل. ومع عدم وجود نجوم مرئية ، لم يكن من الواضح ما إذا كان التلسكوب يمكنه تتبع القمر بشكل موثوق. وللتأكد من ذلك ، قرر المشغلون إجراء محاولة رصد اختبارية في أغسطس 2018 م.

 

قال نسيم رانجوالا Naseem Rangwala ، عالم في مشروع صوفيا في مركز أبحاث أميس Ames Research Center التابع لناسا في وادي السيليكون بكاليفورنيا: “لقد كانت ، في الواقع ، المرة الأولى التي ينظر فيها مرصد صوفيا إلى القمر ، ولم نكن متأكدين تمامًا مما إذا كنا سنحصل على بيانات موثوقة ، لكن الأسئلة حول مياه القمر أجبرتنا على المحاولة. إنه أمر لا يصدق أن هذا الاكتشاف جاء مما كان في الأساس اختبارًا ، والآن بعد أن علمنا أنه يمكننا القيام بذلك ، فإننا نخطط لمزيد من الرحلات لإجراء المزيد من عمليات الرصد Observations .”

 

ستبحث الرحلات المتتابعة الخاصة بصوفيا SOFIA عن المياه في مواقع إضافية مضاءة بنور الشمس وخلال مراحل القمر Lunar Phases المختلفة لمعرفة المزيد حول كيفية إنتاج المياه وتخزينها ونقلها عبر القمر. ستضيف البيانات إلى عمل بعثات القمر المستقبلية ، مثل Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) ، لإنشاء خرائط الموارد المائية الأولى للقمر لرحلات استكشاف الفضاء البشرية في المستقبل.

 

في نفس العدد من مجلة Nature Astronomy ، نشر العلماء بحثًا باستخدام النماذج النظرية وبيانات مسبار Lunar Reconnaissance Orbiter التابعة لناسا ، مشيرين إلى أن المياه يمكن أن تكون محاصرة في ظلال صغيرة -حيث تظل درجات الحرارة أقل من درجة التجمد- عبر مساحة أكبر من القمر أكثر مما هو متوقع حاليًا. يمكن العثور على النتائج هــنــا.

 

قال جاكوب بليشر Jacob Bleacher ، كبير علماء الاستكشاف بمديرية عمليات الاستكشاف البشري والعمليات التابعة لناسا: “الماء مورد قيم ، لكل من الأغراض العلمية وللاستخدام من قبل مستكشفي الفضاء”. “إذا تمكنا من استخدام الموارد على القمر ، فيمكننا حمل كميات أقل من المياه والمزيد من المعدات للمساعدة في تمكين الاكتشافات العلمية الجديدة.”

 

مرصد صوفيا SOFIA هو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ومركز الفضاء الألماني German Aerospace Center . تدير أميس Ames برنامج صوفيا ، والعلوم ، وعمليات البعثات بالتعاون مع اتحاد أبحاث الفضاء بالجامعات Universities Space Research Association ، ومقرها كولومبيا ، ميريلاند ، ومعهد صوفيا الألماني German SOFIA Institute بجامعة شتوتجارت University of Stuttgart . تتم صيانة الطائرة وتشغيلها من قبل مركز أرمسترونج لأبحاث الطيران Armstrong Flight Research Center التابع لناسا ، المبنى رقم 703 ، في بالمديل Palmdale ، كاليفورنيا California . المصدر Source – ناسا – يوم 26 أكتوبر 2020 م.

• دراسة الأسباب المحتملة للاختفاء الغامض للقمر في عام 1110 م

.

• الجانب البعيد للقمر Far side of the Moon

.

• صورة للجانب البعيد للقمر منذ 60 سنة

.

• قطعة من القمر معروضة للبيع مقابل مليونين ونصف المليون دولار

.

• ناسا – ما هو الخسوف/الكسوف What Is an Eclipse ؟

.

• مصر شاركت في الصعود إلى القمر

.

• مسابقة تصميم مرحاض يتحدى جاذبية القمر 2020 م

.

• مرحاض ناسا الجديد الذي تكلف 23 مليون دولار 23M$ titanium space toilet

.

• المشاريع السوفيتية المأهولة لاستكشاف القمر Soviet Manned lunar exploration projects

.

• كيف يمكن رؤية الأقمار الصناعية في السماء؟

.

• المركبة القمرية الهندية شاندرايان Chandrayaan-2

.

• المسبار القمري الإماراتي راشد UAE Rashid Lunar Rover

.