الغلاف المغناطيسي للأرض أوصل المياه لسطح القمر

اكتشاف قد يغير طبيعة المهام الفضائية المستقبلية

في أكتوبر (تشرين الأول) من العام الماضي، أعلن مدير وكالة الفضاء الأميركية، جيم برايدنستاين، عن اكتشاف هام توصلت له «ناسا»، وهي العثور على مياه على سطح القمر المنير.
وقبل هذا الإعلان كانت دراسات أخرى اكتشفت جليداً بالحفر القطبية، ومياهاً مقيدة في الصخور البركانية، ورواسب من الحديد الصدئة في تربة القمر. كل ذلك أكد وجود المياه القمرية، لينسف اعتقادات سابقة نظرت للقمر على أنه جاف كصحراء بسبب درجات الحرارة الشديدة وقساوة بيئة الفضاء.
وكان الشغل الشاغل للباحثين، هو معرفة أصل هذه المياه. والنظرية التي كانت سائدة هي أن مصدرها أيونات الهيدروجين موجبة الشحنة التي تدفعها الرياح الشمسية، لتقصف سطح القمر وتتفاعل تلقائياً لتكوين الماء. لكن دراسة جديدة متعددة الجنسيات نُشرت في 28 يناير (كانون الثاني) الماضي، بدورية «رسائل مجلة الفيزياء الفلكية»، تفترض أن الرياح الشمسية قد لا تكون المصدر الوحيد للأيونات المكونة للماء.
وأظهر الباحثون، أن الغلاف المغناطيسي للأرض، يمكن أن يوصل الماء إلى القمر أيضاً؛ ما يعني أن الكواكب الأخرى يمكن أن تساهم أيضاً في تكوين المياه في الأقمار التابعة لها.
وينتشر الماء في الفضاء أكثر بكثير مما اعتقده علماء الفلك في البداية، من سطح المريخ إلى أقمار المشتري وحلقات زحل والمذنبات والكويكبات وبلوتو، حتى إنه تم اكتشافه في السحب خارج نظامنا الشمسي، وكان من المفترض سابقاً أن الماء تم دمجه في هذه الأجسام أثناء تكوين النظام الشمسي، لكن هناك أدلة متزايدة على أن الماء في الفضاء أكثر ديناميكية.
ورغم أن الرياح الشمسية هي مصدر محتمل للمياه السطحية القمرية، فإن نماذج الكومبيوتر تتنبأ بأن ما يصل إلى نصفها يجب أن يتبخر ويختفي في مناطق خطوط العرض العليا خلال الأيام الثلاثة تقريباً من اكتمال القمر عندما يمر داخل الغلاف المغناطيسي للأرض.
وكان يُعتقد أن المجال المغناطيسي للأرض يمنع الرياح الشمسية من الوصول إلى القمر بحيث لا يمكن تجديد المياه بشكل أسرع مما فقده، لكن الباحثين وجدوا أن هذا ليس هو الحال.
من خلال مقارنة سلسلة زمنية من خرائط سطح الماء قبل وأثناء وبعد عبور الغلاف المغناطيسي، يجادل الباحثون بأن المياه القمرية يمكن أن تتجدد بتدفقات أيونات الغلاف المغناطيسي، والمعروفة أيضاً باسم «رياح الأرض»، والتي تتكون من أيونات الأكسجين وأيونات الهيدروجين، والتي يمكن أن تتفاعل مع سطح القمر لتكوين الماء.
تم تأكيد وجود هذه الأيونات المشتقة من الأرض بالقرب من القمر بواسطة القمر الصناعي «كاجويا»، في حين تم استخدام ملاحظات الأقمار الصناعية «ثيمس» و«أرتميس»، لتحديد السمات المميزة للأيونات في الرياح الشمسية، مقابل تلك الموجودة في الغلاف المغناطيسي لرياح الأرض.
اكتشفت ملاحظات «كاغويا» السابقة للأقمار الصناعية أثناء اكتمال القمر تركيزات عالية من نظائر الأكسجين التي تسربت من طبقة الأوزون على الأرض ومضمنة في التربة القمرية، إلى جانب وفرة من أيونات الهيدروجين في الغلاف الجوي الواسع لكوكبنا، والمعروف باسم الغلاف الخارجي.
وتختلف هذه التدفقات المجمعة لجسيمات الغلاف المغناطيسي اختلافاً جوهرياً عن تلك الموجودة في الرياح الشمسية، وبالتالي، فإن أحدث اكتشاف للمياه السطحية في هذه الدراسة يفترض أن الغلاف المغناطيسي نفسه يخلق «جسراً مائياً» يمكنه تجديد مياه القمر.
ويقول علي شوقي، الأستاذ بالمعهد القومي للبحوث الفلكية والجيوفيزيقية، إن هذا الاكتشاف من شأنه تغيير طبيعة المهام الفضائية المستقبلية إلى القمر، مضيفاً أن الدراسات التالية يجب أن تبحث في مواصفات الماء، وهي يمكن استغلاله خلال تلك الرحلات أم لا. وتأمل وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) في إنشاء قاعدة على سطح القمر، ويعطي هذا الاكتشاف الذي رصدته الدراسة زخماً لهذا التوجه، كما يؤكد شوقي.