لقد عرف العلماء منذ سنوات أن القمر يتقلص. تحكي المعالم السطحية التي يطلق عليها اسم منحدرات الصدع الصغيرة القصة. على الرغم من أن كل واحدة منها صغيرة، إلا أنها مجتمعة، فإنها تسمح لعلماء الكواكب بحساب معدل الانكماش.
بحث جديد في مجلة Planetary Science Journal يحسب معدلًا محدثًا لانكماش القمر. إنه بعنوان “صدع الدفع وتقلص القمر في المرحلة المتأخرة”، والمؤلف الرئيسي هو توماس واترز. واترز من مركز دراسات الأرض والكواكب في المتحف الوطني للطيران والفضاء التابع لمؤسسة سميثسونيان.
وكتب واترز وزملاؤه في البحث: “لقد كشفت صور كاميرا Lunar Reconnaissance Orbiter عن آلاف من شقوق الصدع الصغيرة في المرتفعات والفرس”. “هذه الصدوع الصغيرة نسبيًا هي تعبير عن فترة متأخرة من الانكماش العالمي للقمر.”
تقوم مركبة الاستطلاع القمري التابعة لناسا بمراقبة القمر منذ 17 عامًا، وهي أطول مركبة مدارية حول القمر. ويتبع مدارًا قريبًا من القطبية، وقد رسم خريطة لأكثر من 98% من سطح القمر بدقة 100 متر، باستثناء المناطق المظللة في الحفر القطبية. نظام التصوير الأساسي الخاص بها هو كاميرا Lunar Reconnaissance Orbiter Camera، التي تحتوي على كاميرا ذات زاوية ضيقة (NAC) وكاميرا ذات زاوية واسعة (WAC). يوفر NAC معظم البيانات المتعلقة بأخطاء الدفع في هذا العمل.
وكتب الباحثون: “يمتلك القمر شبكة عالمية مكونة من آلاف الفواصل الصغيرة”. كشفت صور LRO عن كمية هذه الميزات وتوزيعها. ولم يتم الكشف عن التوزيع الواسع النطاق لهذه العيوب إلا عندما بدأ LRO عملياته في عام 2009، على الرغم من أن بعثات أبولو عثرت على حفنة صغيرة منها.
يكتب المؤلفون: “إن المنحدرات الفصوصية هي تضاريس إيجابية، وأشكال أرضية بسيطة من الناحية الشكلية تعبر عن انكماش وصدوع المواد القشرية”. إنها ليست ميزات معقدة، وترتفع فوق السطح بعشرات الأمتار. وهي أكثر شيوعًا في المرتفعات القمرية.
تُظهر هذه اللوحات أربعة من صدوع الدفع الفصيصة للقمر في المرتفعات القمرية. بالنسبة إلى A إلى F، يحتوي العمود الموجود على اليسار على نماذج التضاريس الرقمية المجسمة NAC التي تعرض الارتفاعات، والعمود الموجود على اليسار عبارة عن صور NAC بسيطة. من الأعلى إلى الأسفل، يُظهر الشكل منحدر بيتيسكوس، ومنحدر فاولر، ومنحدر موروزوف، ومنحدر موشيز. بالنسبة لموجة Mouchez، G هي ShadowCam DTM وH هي صورة ShadowCam. حقوق الصورة: واترز وآخرون. 2026. باريس سان جيرمان.
ويقول الباحثون إنه على الرغم من أن القمر قد تقلص لفترة طويلة، ولو شيئًا فشيئًا، إلا أن الانكماش لم يكن واضحًا بدرجة كافية لتكوين هذه العيوب حتى وقت جيولوجي أحدث.
كتب المؤلفون: “تشير الأدلة إلى أن القمر قد تعرض لكمية صغيرة من الانكماش الشعاعي خلال آخر 3.6 مليار سنة مضت، منذ الانتقال من انحياز الضغط الممتد إلى الضغط الانضغاطي”. وهذا يعني أنه في البداية، كانت قشرة القمر في الغالب تتفكك. والدليل على ذلك غرابن والريل المستقيم. وهي عبارة عن منخفضات أو خنادق طويلة أو ضيقة يمكن أن يصل طولها إلى مئات الكيلومترات. يمكن أن تكون ناجمة عن الحرارة الناتجة عن التحلل الإشعاعي. لكن في نهاية المطاف، تضاءل مصدر الحرارة، وانتهت تلك المرحلة من جيولوجيا القمر. ثم انتقلت إلى مرحلة التبريد حيث عانت من انحياز الضغط الانضغاطي، مما أدى إلى ظهور العيوب التي وثقها LRO.
ولهذا السبب، تكون الصدوع حديثة العهد، إذ يبلغ عمرها حوالي 300 إلى 400 مليون سنة فقط. كتب المؤلفون: “إذا كان الصدع الدفعي قد حدث منذ 3.6 مليار سنة مضت، فقد يكون من المتوقع أن تكون الصدوع الدفعية المفصصة أكبر مما لوحظ حاليًا، وربما يقترب بعضها من حجم تلك الموجودة على عطارد والمريخ”. يحتوي المريخ على منحدرات مفصصة يصل ارتفاعها إلى مئات الأمتار ويتراوح طولها من عشرات إلى مئات الكيلومترات.
هذا هو نهر ريما كوشي المستقيم في منطقة بحر الهدوء (Mare Tranquillitatis) على القمر. يبلغ طوله حوالي 170 كيلومترًا، وهو مثال على نوع الميزة التي تم إنشاؤها عندما كان القمر لا يزال يتعرض للتسخين بسبب الاضمحلال الإشعاعي. حقوق الصورة: ناسا/GSFC/جامعة ولاية أريزونا
عندما يبرد القمر وينكمش، يتم دفع بعض المواد إلى الأعلى بسبب الانكماش، مما يؤدي إلى ظهور هذه العيوب. وفقًا لواترز، فإن عدد الأخطاء التي كشف عنها LRO وNAC الخاص به أكبر مما كان يُعتقد. وبمرور الوقت، سيستمر عدد هذه الصدوع في الارتفاع، حيث يستمر القمر في البرودة والانكماش.
وقال واترز: “إن عدد هذه العيوب الصغيرة التي تم الكشف عنها في صور LROC أكبر بكثير مما كنت أتخيله”. “مع استمرار برودة الجزء الداخلي من القمر وانكماشه، فمن المتوقع أن يستمر نمو الصدوع الموجودة وتكوين الصدوع الجديدة اليوم.”
هذا الشكل عبارة عن خريطة عالمية لمنحدرات الصدع. كما يُظهر أيضًا نتوءات الفرس الصغيرة (SMRs)، وهي نوع مختلف من التضاريس الانضغاطية الناتجة عن التبريد. إنها تشبه نظير تضاريس الفرس للمنحدرات الفصوصية الموجودة في المرتفعات. أ) الفسيفساء المجسمة للقطب الشمالي LROC WAC، مع منحدرات مفصصة تظهر كخطوط متعددة حمراء. (ب) الفسيفساء المجسمة للقطب الجنوبي LROC WAC. (C) فسيفساء WAC العالمية، مع منحدرات إسقاط Mollweide الموضحة باللون الأحمر، وSMRs الموضحة باللون الأزرق، وخط طول مركز الإسقاط 0 درجة. (د) خريطة سمك القشرة الأرضية GRAIL (MA Wieczorek et al. 2013). تظهر منحدرات الصدع على شكل خطوط متعددة سوداء. حقوق الصورة: واترز وآخرون. 2026. باريس سان جيرمان.
وأظهرت النتائج أن القمر ينكمش بنحو 6 إلى 11 سنتيمترا لكل مليون سنة. وهذا يعادل حوالي 0.1 ميكرومتر (0.0001 ملم) سنويًا. وهذه كمية ضئيلة مقارنة بمتوسط الكمية التي تتحرك بها صفائح الأرض، حوالي 1.5 سم سنويًا، والتي تنتج أيضًا عن فقدان الحرارة.
يشكل تقلص القمر وتصدعه خطرًا محتملاً على البعثات إلى سطح القمر، لذا فإن فهم هذا الأمر هو أكثر من مجرد أمر أكاديمي بحت.
من المحتمل أن تكون هذه العيوب هي مصدر الزلازل القمرية الضحلة (SMQ) التي اكتشفتها شبكة أبولو 12 الزلزالية السلبية وترتبط أيضًا بالانهيارات الأرضية. يكتب المؤلفون: “إن الارتباط المكاني بين الانهيارات الأرضية الحديثة جدًا (المكتشفة في أزواج الصور الزمنية لـ LROC) وأخطاء الدفع الصغيرة يشير إلى أن الاهتزاز الزلزالي الناتج عن أحداث الانزلاق على هذه العيوب هو ما أدى على الأرجح إلى الانهيارات الأرضية”.
إذا كان هناك آلاف الصدوع، فمن الممكن أن يكون هناك الآلاف من المخاطر الزلزالية المحتملة. وبما أن التبريد مستمر، فإن التصدعات والانهيارات الأرضية مستمرة أيضًا.
وخلص الباحثون إلى أن “احتمال حدوث خطأ نشط على القمر يوفر مبررًا قويًا لشبكة جيوفيزيائية قمرية لتوصيف مصادر الأحداث الزلزالية ومخاطرها المحتملة”.
