من أين جاء القمر؟

على مدار تاريخ البحث الفلكي البشري، يعد القمر أحد أكثر الأشياء المألوفة والمدروسة. ويعتبر القمر رمزًا صوفيًا لدى العديد من الثقافات، وقد حُكي العديد من القصص عن الجمال الشعري لهذا الكوكب وسحريته وقوته.

القمر هو أكبر قمر صناعي وله أقرب اتصال بالأرض. حتى الآن، قام 12 شخصًا بالسير على سطح القمر للتعرف على هذا القمر الطبيعي. فكيف إذن عرفنا عن القمر؟ ما هو أصل وتكوين هذا الكوكب؟

أصل القمر

عندما يتعلق الأمر بكيفية خلق القمر، فبعد آلاف السنين من البحث والملاحظة، لا تزال البشرية لا تملك سوى مجموعة فضفاضة من النظريات. دعونا نلقي نظرة على الفرضيات المقبولة على نطاق واسع حول أصل القمر.

تشكل القمر والأرض معًا

تفترض هذه النظرية أن القمر والأرض تشكلا في وقت واحد من قرص تراكمي بدائي - وهو عبارة عن تيار يشبه القرص من الغاز أو البلازما أو الغبار أو الجسيمات المحيطة بجسم فلكي انهار تدريجيًا إلى الداخل - مما يساعد في تفسير أوجه التشابه الجيولوجية بين الجسمين. على سبيل المثال، يبدو أن نسبة نظائر الأكسجين على القمر متطابقة مع تلك الموجودة على الأرض.

يتكاثف الغاز من السحابة إلى مادة، وتنجذب الحطام لتلتصق بجسم أو آخر. تجذب الأرض عن طريق الخطأ المزيد من المادة وتزيد كتلتها. ومن بين الجسمين السماويين، سمحت كتلة الأرض لها بتطوير قوة الجاذبية المهيمنة وبدأ القمر يدور حول الأرض. ومع ذلك، يشير المنتقدون إلى أن هذه النظرية لا تفسر الزخم الزاوي الحالي للقمر حول الأرض.

انشطار الأرض يخلق القمر

في إحدى مجموعات النظريات المبكرة حول تشكل القمر - وأبرزها نظرية السير جورج داروين، عالم الفلك الإنجليزي وابن عالم الطبيعة تشارلز داروين - يُعتقد أن الأرض كانت تدور في وقت ما بسرعة كبيرة لدرجة أن كتلًا من المواد كانت تتطاير من سطحها. ويُعتقد أن هذه المادة تكثفت لتكوّن القمر.

على الرغم من أن نظرية الانشطار بدت مقنعة - نظرًا لأن تكوين وشاحي الأرض والقمر كان متشابهًا - إلا أنها فشلت بمرور الوقت لأنه لم يتمكن أحد من اكتشاف التركيبة الصحيحة من الخصائص التي تمكن الأرض البدائية الدوارة من خلق النوع الصحيح من القمر البدائي.

وبشكل أكثر تحديدًا، لا يعتقد العلماء ببساطة أن الأرض قادرة على الدوران بسرعة كافية للتخلص من قطع من مادتها الخاصة. علاوة على ذلك، لم يجد علماء الفلك حتى الآن أي دليل على حدوث مثل هذا الدوران السريع على الأرض أو القمر.

الأرض "تلتقط" القمر الذي يمر بجانبها في مدارها

الفرضية الثالثة الأكثر قبولا على نطاق واسع تشير إلى أن القمر ربما يكون قد تشكل في مكان آخر في النظام الشمسي، ولكن خارج تأثير جاذبية الأرض. يعتقد بعض العلماء أن القمر ربما يكون قد تم "أسره" بواسطة كوكب آخر لبعض الوقت قبل الهروب، ثم اقترب من الأرض. المسافة قريبة جدًا لدرجة أن الأرض قادرة على سحب القمر إلى مداره.

في الواقع، يُعتقد أن العديد من الكواكب، مثل المريخ، قد "أسرت" الكويكبات الصغيرة التي مرت بالقرب منها ضمن نطاق جاذبيتها وحولتها إلى أقمار. ومع ذلك، لم يتمكن العلماء بعد من اكتشاف الآلية التي تمكن الأرض من "الاستيلاء" على القمر للبقاء في مداره. علاوة على ذلك، فقدت هذه الفرضية شعبيتها بعد اكتشاف أن الأرض والقمر لديهما ميزات جيولوجية مماثلة.

اندمجت أنقاض كوكب ثيا المحطم مع القمر

تعتمد النظرية على الاصطدام العنيف لكوكب بحجم كوكب المريخ يسمى ثيا مع الأرض. يفترض العلماء أن ثيا مكون من مادة مختلفة، وربما أضعف من الأرض. بعد "هجوم" ثيا، ظلت الأرض سليمة نسبيًا. ومع ذلك، انفصلت ثيا عن بعضها، وتجمعت أجزاؤها المتبقية في نهاية المطاف لتشكل القمر. على الرغم من أن هذه النظرية بدت مقنعة في البداية، إلا أنها فشلت في النهاية لأن الأرض والقمر يتكونان من عناصر متشابهة (وخاصة السيليكون والأكسجين) في تركيزات متشابهة.

تأثير ثيا يخلق "سينيستيا"

ماذا لو ضربت ثيا الأرض في وقت مبكر بقوة كبيرة أدت إلى "تبخرهما"؟ يعتقد بعض العلماء أن سحابة غريبة على شكل كعكة تسمى سينستيا ربما تكونت نتيجة الاصطدام. ويزعمون أن هذا البناء قد يعمل كنوع من القرص الدوار، حيث يخلط العناصر الكيميائية الموجودة في كل كوكب. مع مرور الوقت، اندمجت المواد خارج السينستيا لتشكل القمر، في حين شكلت المواد المتبقية الأرض.

اصطدام كوكبين متطابقين

في هذا السيناريو، لا يزال ثيا يصطدم بالأرض، لكن التفتت الكامل لا يحدث، ولا يزال حطام الاصطدام يتجمع في القمر. ما يميز هذه النظرية هو أن المادة التي تشكل ثيا هي نفس المادة التي تشكل الأرض. السؤال الآن هو: كيف تشكلت ثيا؟ ربما تشكلت كل من ثيا والأرض على جانبين متقابلين من نفس قرص التراكم (كانت مادته موزعة بالتساوي). ثم حدث شيء ما أدى إلى اضطراب مدار ثيا حول الشمس وتسبب في انحرافها عن موقعها الأصلي، مما أدى إلى اصطدام ثيا بالأرض.

هناك العديد من الفرضيات حول التأثير خارج الأرض

في هذه النظرية، يُعتقد أن الأرض في مراحلها المبكرة لم تتعرض لتصادم واحد بل لتصادمات متعددة. ويعتقد أن كل ضربة أدت إلى تكوين قطعة من الحطام والتي اندمجت في نهاية المطاف لتشكل قمرًا صغيرًا. ثم اندمجت هذه الأقمار الصغيرة مع بعضها البعض لتشكل القمر كما هو اليوم.

وتشير الفرضية إلى أن قرصًا من المواد سوف يتشكل في غضون ساعات من كل تصادم، ويتكثف ليشكل قمرًا صغيرًا على مدار عدة مئات من السنين. اقترح علماء إسرائيليون هذه الفكرة في أوائل عام 2017، بحجة أن التأثير المشترك لاصطدامات متعددة عالية السرعة كان من الممكن أن يخلق ما يكفي من المواد لتشكيل القمر. ومع ذلك، قالوا أيضًا إن الآلية التي تفسر كيف اندمجت كل من هذه الأقمار الفردية في جسم سماوي أكبر لم يتم وصفها بعد.