ماه زمانی با میدان مغناطیسی از جو زمین محافظت می‌کرده است

خورشيد نيز جوان بوده و زمينِ نوزاد را با انفجارهاي نامهربانانه و تشعشعات موسوم به شراره‌هاي خورشيدي و فوران جرم تاجي بمباران مي‌کرده است که باعث شليک جريان ذرات بسيار پر بار به سمت اين سياره مي‌شده است.

به طور خلاصه بايد گفت که زمينِ جوان مکان خيلي خوبي براي زندگي نبوده است. با اين حال، براساس مطالعه‌اي که به رهبري محققان ناسا انجام شده و در مجله Science Advances منتشر شده است، سپر مغناطيسي ماه که در حال حاضر منقرض شده است، ممکن است به سياره ما کمک کرده باشد تا جو خود را حفظ کند و در نهايت از حيات در يک آب و هواي قابل سکونت پشتيباني کند.

"جيم گرين" دانشمند ارشد ناسا و نويسنده اصلي اين تحقيق مي‌گويد: به نظر مي‌رسد کره ماه يک مانع محافظتي قابل توجه در برابر بادهاي خورشيدي حمله ور به زمين ايجاد کرده است که براي توانايي زمين در حفظ جو خود در اين مدت بسيار مهم بوده است. وقتي ناسا فضانوردان خود را از طريق برنامه "آرتميس" دوباره به کره ماه بفرستد، ما با بررسي نمونه‌هايي که از قطب جنوب ماه به زمين آورده خواهد شد، پيگير اين يافته‌ها خواهيم بود.

طبق پيش‌بيني‌هاي غالب، کره ماه ۴.۵ ميليارد سال پيش، تولد خشني داشته است. يعني هنگامي که يک "پيش سياره"(proto-planet) به اندازه مريخ و به نام "تيا"(Theia) با شدت ديوانه‌واري به زمين برخورد کرد که کمتر از ۱۰۰ ميليون سال قدمت داشت و منجر به زايمان ماه توسط زمين شد.

پيش‌سياره يک جنين سياره‌اي بزرگ است که در داخل يک ديسک پيش‌سياره‌اي ايجاد شده و روند ذوب داخلي آن براي ايجاد لايه‌هاي تمايز انجام شده ‌است. به نظر مي‌رسد که پيش‌سياره‌ها از خرده‌سياره‌هايي با اندازه‌اي در حدود يک کيلومتر که از نظر گرانشي مدارهاي يکديگر را پيوسته آشفته مي‌ساخته‌اند، تشکيل شده ‌باشند که با برخورد با يکديگر، به تدريج از ائتلاف خرده‌سيارک‌ها به سياره تبديل گرديده‌اند.

بقاياي اين برخورد بعداً با هم يکي شدند و ماه را به وجود آوردند، در حالي که مواد باقيمانده دوباره به زمين سقوط کردند. اثر جاذبه ماه، محور چرخش زمين را که در آن زمان با سرعت زيادي مي چرخيد و هر روز فقط پنج ساعت طول مي‌کشيد، تثبيت کرد.

در آن روزها، ماه بسيار نزديک‌تر به زمين بوده و بنابراين در آسمان زمين بسيار بزرگتر ديده مي‌شده است. در حالي که گرانش ماه، اقيانوس‌هاي زمين را به سمت خود مي‌کشد، آب گرم مي‌شود و انرژي آزاد مي‌کند. اين امر باعث مي‌شود ماه هر سال معادل ۱.۵ اينچ(۳.۸۱ سانتي متر) از زمين دور شود.

اين مطالعه جديد تحت هدايت ناسا، نحوه کار ميدان‌هاي مغناطيسي زمين و ماه را در تقريباً چهار ميليارد سال پيش شبيه‌سازي کرده است. بر اساس اعلام ناسا، دانشمندان يک مدل رايانه‌اي براي بررسي رفتار ميدان مغناطيسي هر دو جرم در دو موقعيت در طول مدار مربوطه ساخته‌اند.

دانشمندان مي‌گويند، بعضي اوقات مگنتوسفر کره ماه به سدي در برابر تابش شديد خورشيدي به ماه و زمين تبديل مي‌شود. دليل اين امر اين است که مگنتوسفر زمين و ماه هنوز در مناطق قطبي هر جرم به هم متصل مي‌شده‌اند و اين اتفاق، براي تکامل زمين بسيار مهم بوده است، چرا که ذرات باد خورشيدي با انرژي بالا قادر به نفوذ در ميدان‌هاي مغناطيسي نبودند و اوضاع جو زمين را بسيار مناسب کرده و آن را سالم نگه داشته و شايد ما را از دچار شدن به سرنوشت مريخ نجات داده است.

مگنتوسفر يا مغناطيس‌سپهر(Magnetosphere) منطقه مغناطيسي پيرامون يک جرم فضايي است. سياره زمين و سياره‌هاي تير، هرمز، کيوان، اورانوس و نپتون داراي مگنتوسفر هستند. مگنتوسفر هنگامي شکل مي‌گيرد که جرياني از ذره‌هاي باردار مانند بادهاي خورشيدي، در برهم‌کنش با ميدان مغناطيسي ذاتي يک سياره يا يک جرم مشابه منحرف مي‌شود. زمين و ديگر سياره‌هاي داراي ميدان مغناطيسي ذاتي توسط يک مگنتوسفر احاطه شده‌اند. به طور خلاصه، مگنتوسفر به انرژي‌هايي مي‌گويند که از قطب شمال از هسته زمين بيرون شده و از قطب جنوب به هسته زمين باز مي گردند.

جالب است که اين دو جو با هم ماده رد و بدل مي کرده‌اند. ناسا مي‌گويد نور ماوراء بنفش شديد برآمده از خورشيد، الکترون‌ها را از ذرات خنثي موجود در ارتفاع جو زمين جدا مي‌کرده و به آنها بار لازم براي سفر به ماه در امتداد خطوط ميدان مغناطيسي ماه را مي داده است.

اين مي تواند به ماه کمک کرده باشد تا جو نازک خود را حفظ کند. اما از آنجا که نيتروژن در نمونه‌هاي سنگ ماه پيدا شده است، اين ايده که بين زمين و ماه تبادل ماده صورت گرفته را تقويت مي کند، چرا که جو زمين تحت سلطه نيتروژن بوده و هنوز هم هست.

محققان مي‌گويند مطالعه ميدانهاي مغناطيسي ماه به ما کمک مي‌کند تا فضاي داخلي آن را درک کنيم. آنها فکر مي‌کنند اين دوره مغناطيسي همپوشاني بين ماه و زمين احتمالاً در بازه زماني ۴.۱ تا ۳.۵ ميليارد سال پيش اتفاق افتاده است.

"ديويد دراپر" دانشمند ارشد ناسا و همکار در اين مطالعه گفت: شناخت تاريخچه ميدان مغناطيسي ماه به ما کمک مي‌کند تا نه تنها جوهاي اوليه احتمالي، بلکه چگونگي تحول در فضاي ماه را نيز بفهميم. اين به ما مي‌گويد هسته ماه چگونه مي‌توانسته باشد و احتمالاً ترکيبي از فلز مايع و جامد در برهه‌اي از تاريخ خود بوده است.

به طور طبيعي فضاي داخلي ماه سرد شده و ابتدا مگنتوسفر خود و در نهايت جو خود را از دست داده است. ميدان مغناطيسي ماه ۳.۲ ميليارد سال پيش به ميزان قابل توجهي کاهش يافته و تقريباً ۱.۵ ميليارد سال پيش از بين رفته است.

تصور اينکه هوايي که تنفس مي‌کنيم به ماه مي‌رفته و بر مي‌گشته، بسيار جذاب است و کشف‌هاي علمي جديد از اين دست، تنها ذره‌اي از دانشي است که پس از بازگشت به ماه در انتظار ماست و ناسا قصد دارد با برنامه "آرتميس" اين کار را در سال ۲۰۲۴ انجام دهد و نخستين زن و يک فضانورد مرد ديگر را به کره ماه بفرستد.