دانشمندان کشف کردهاند که زمین با کمک به تشکیل ترکیبات زنگزده روی ماه، بهطور مستقیم در حال تغییر شیمیایی سطح قمر خود است.
دانشمندان دریافتهاند که ذرات اکسیژن که از زمین به سمت ماه میوزند، میتوانند مواد معدنی سطح ماه را به هماتیت یا زنگ تبدیل کنند. زیلیانگ جین، دانشمند علوم سیارهای از دانشگاه علوم و فناوری ماکائو در چین میگوید این کشف بر درک پژوهشگران از پیوند عمیق بین زمین و ماه میافزاید و نشان میدهد که تنها قمر سیاره ما چگونه سوابق زمینشناسی این تعاملها را حفظ میکند.
در بیشتر زمانها، هم زمین و هم ماه در معرض جریانی از ذرات باردار هستند که از خورشید به سمت آنها میآید. اما حدود پنج روز در هر ماه، زمین بین خورشید و ماه قرار میگیرد و جلوی ورود بخش عمدهای از این ذرات خورشیدی را میگیرد. در این مدت، ماه بیشتر در معرض ذراتی قرار میگیرد که پیشتر جزو جو زمین بودهاند و با جریان باد به فضا منتقل شدهاند. به این پدیده «باد زمین» گفته میشود.
این جریان ذرات نشان میدهد که ماه و زمین به طور غیرمستقیم با هم در ارتباط هستند و زمین میتواند اثر خود را حتی تا سطح ماه بگذارد. این باد شامل یونهایی از عناصر مختلف مانند هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن است. وقتی این ذرات باردار به سطح ماه برخورد میکنند، میتوانند در لایههای بالایی خاک ماه نفوذ کنند و واکنشهای شیمیایی را برانگیزند.
در سال ۲۰۲۰، دانشمندان گزارش دادند که مأموریت هندی چاندرایان-۱، هماتیت را نزدیک قطبهای ماه شناسایی کرده است. هماتیت ماده معدنی غنی از آهن است که میتواند هنگام واکنش سنگها با آب و اکسیژن، تشکیل شود. اما شرایط شیمیایی ماه طوری نیست که اکسیژن به صورت طبیعی در آن حضور داشته باشد، بنابراین احتمالاً اکسیژن لازم برای تشکیل هماتیت از جای دیگری آمده است. نویسندگان مقاله ۲۰۲۰ پیشنهاد کردند که این اکسیژن ممکن است از طریق «باد زمین» به ماه رسیده باشد.
جین و همکارانش خواستند ببینند آیا باد زمین میتواند هماتیت روی ماه بسازد یا خیر. بدین منظور، در آزمایشگاه، یونهای هیدروژن و اکسیژن را با سرعت و انرژی زیاد شلیک کردند و آنها را به نمونههایی از مواد معدنی آهندار، مشابه آنچه روی ماه است، برخورد دادند تا ببینند آیا واکنش شیمیایی ایجاد میشود یا خیر.
وقتی یونهای اکسیژن پرانرژی به این مواد معدنی برخورد کردند، بخشی از بلورها به هماتیت تبدیل شدند. سپس وقتی یونهای هیدروژن به هماتیت برخورد کردند، بخشی از آن دوباره به آهن تبدیل شد.
جین میگوید نتایج نشان میدهد ماه هر ماه هنگام عبور از مسیر باد زمین، تغییرات شیمیایی و معدنی زیادی را تجربه میکند. شاید مهمترین نکته این باشد که اکسیژن موجود در باد زمین میتواند روی ماه هماتیت تشکیل دهد شویی لی، دانشمند سیارهای از دانشگاه هاوایی در مانوآ و رهبر تیمی که در سال ۲۰۲۰ این کشف را انجام داد، میگوید: «این آزمایشی فوقالعاده است. طراحی آن بسیار هوشمندانه است و به دانشمندان کمک میکند عوامل مختلفی را که باعث تشکیل هماتیت روی ماه میشوند، شناسایی کنند.»
لی علاقمند است در آینده مأموریتی انجام شود تا نمونههایی از هماتیت ماه به زمین آورده شود تا پژوهشگران بتوانند اکسیژن موجود در آن را تحلیل کنند و مطمئن شوند که منبع آن باد زمین است.
