شناخت ِ ماه – قسمت دوم

بیگ‌بنگ: چون ماه جوی ندارد که سطح‌اش را بپوشاند، با دوربین دو چشمی یا تلسکوپی کوچک می‌توان نمای واضحی از پستی و بلندی در آن مشاهده کرد. این عوارض شامل گودال‌ها، دریاهای تیره و ارتفاعات روشن ماه می‌شوند. این عوارض تفاوت آشکاری را بین سطح زمین و ماه نشان می‌دهند.

moon__به گزارش بیگ بنگ، در قسمت قبل در مورد سرزمین‌های پست یا ماریاها به طور خلاصه صحبت کردیم و در ادامه به بررسی کلی دیگر ساختارهای مرئی ماه یعنی خشکی‌ها یا ارتفاعات و گودال‌ها خواهیم پرداخت. در انتهای بحث شناخت ماه، به طور دقیق و موشکافانه معروف‌ترین ساختارهای مرئی ماه، اعم از اسامی دریاها و کوه‌ها و … را معرفی خواهیم کرد تا هنگام رصد، بهتر با نقشه‌ی ماه آشنا باشیم.

خشکی یا  ارتفاعات

مناطق سالخورده‌ی پیرامون دریاها را که رنگ روشن‌تری دارند، خشکی می‌نامند. اخترشناسان قرن هفدهم، گمان می‌کردند که این مناطق، خشکی‌هایی هستند که اقیانوس‌های ماه را احاطه کرده‌اند. اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری که فضانوردان از مدار ماه انجام داده‌اند، نشان می‌دهند که دریاهای سمت رو به زمین ماه بین ۲ تا ۵ کیلومتر پایین‌تر از میانگین سطح ماه قرار دارند. در حالی‌که خشکی‌ها تا چندین کیلومتر بالاتر این میانگین، ارتفاع دارند. خشکی‌ها را معمولاً ارتفاعات ماه می‌نامند. دریاهای پست و خاکستری تیره فقط حدود ۱۵ درصد از سطح ماه را می‌پوشانند، ۸۵ درصد بقیه، ارتفاعات ماه هستند که خاکستری روشن و بسیار پر حفره‌اند.

02 - jaeger_moon_zoomنخستین بار که در سال ۱۹۵۹ میلادی فضاپیمای روسی لونا ۳ از پشت ماه عکس‌برداری کرد، دانشمندان از این‌که می‌دیدند تقریباً هیچ دریایی در آن سو وجود ندارد، متعجب می‌شدند. پس ارتفاعات ماه بر آن سویی که رو به زمین نیست حکمفرمایی می‌کنند. احتمالاً پوسته‌ی سمت پشت ماه ضخیم‌تر است و به همین علت حتی شدید‌ترین برخوردها نتوانسته‌اند سطح را ترک بدهند تا گدازه‌های درون ماه به سطح راه یابند.

03 - mountains-moon-sky-mapعمر ارتفاعات حدود چهار میلیارد سال تخمین زده شده‌اند. این قدیمی‌ترین بخش سطح قمری را نشان می‌دهد.

گودال‌ها یا دهانه‌های آتشفشان

تمام سطح ماه بر اثر دهانه‌های آتشفشان، آبله مانند شده است. گودی‌های مقعر با حاشیه‌های مرتفع بلند یکنواخت خارجی، بعضی وقت‌ها با یک قله در مرکز سطح دهانه‌های آتش‌فشان در اندازه‌هایی از گودال میکروسکوپی تا بزرگترین آنها یعنی « بایلی» با قطر ۲۹۵ کیلومتر، تغییر می‌کنند.

04 - Bailly-largeهمه‌ی گودال‌های ماه، چه کوچک و چه بزرگ بر اثر برخورد شهاب‌سنگ‌ها ایجاد شده‌اند. به همین علت به آن‌ها گودال‌ برخوردی می‌گویند. یکی از مدارکی که نشان می‌دهد گودال‌ها بر اثر برخورد شهاب‌سنگ‌ها به وجود آمده‌اند، این است که اغلب گودال‌های بزرگ، قله‌ی مرکزی دارند به گونه‌ای که فقط می‌تواند حاصل برخوردی پرسرعت باشد.

03 - 02 - Moon-cratersگودال‌هایی که به شیوه‌‌های دیگری، از جمله فعالیت‌های آتشفشانی به وجود می‌آیند، از این نوع قله‌های مرکزی ندارند.

دهانه‌ی آتش‌فشان بزرگ کوپرنیک در اقیانوسی از طوفان‌ها، محاط شده است. نزدیک‌سازی خواص مختلف به ما اجازه می‌دهد که سن نسبی را از موقعی که دهانه‌های آتش‌فشان جوان به طور آشکار از دهانه‌های پیرتر فزونی می‌گیرند، تعیین کنیم. ماریای قمری دارای تعداد کمی دهانه‌ی آتش‌فشان نسبت به زمین‌های مرتفع قمری می‌باشند و بنابراین ماریا باید جوان‌تر از ارتفاعات باشد. خیلی از دهانه‌های آتش‌فشان‌ها مخصوصاً تیکو و کپرنیک، الگوهایی از پرتوها را ارائه می‌دهند که در برگیرنده دهانه‌های ثانوی از خرده ذرات پرتاب شده هستند، که پرتابه‌ها نامیده می‌شوند.

06 - copernicus craterالگوی پذیرفته شده برای منشأ دهانه‌ آتش‌فشان، برخورد سنگ‌ آسمانی است. بزرگترین دهانه‌ها ناشی از برخورد سیارک‌های کوچک به ماه می‌باشند. بعضی از صورت‌های قمری شامل تعدادی از دهانه‌هایی همچون آلفونسوس، دلیلی بر جریان گدازه یا منشأ آتش‌فشانی می‌باشند. قطر گودال آلفونسوس حدود ۱۲۹ کیلومتر است.

هنگامی که اخترشناس آلمانی فرانتس گراویتهویزن در سال ۱۸۲۴ میلادی بیان کرد که گودال‌های ماه حاصل برخوردند، یکی از مدارک اصلی مخالفت با نظر او این بود که تقریباً همه‌ی گودال‌های رصد شده روی ماه به شکل دایره‌‌اند. اگر گودال‌های صرفاً بر اثر برخورد سنگ‌هایی که بسیار تند حرکت می‌کنند، شکل گرفته باشند، هر سنگی که در راستایی به جز عمودی با ماه برخورد کند، گودالی غیر دایره‌ای می‌سازد. یک قرن پس از گراویتهویزن معلوم شد که از برخورد شهاب‌واره‌ها با ماه، موج ضربه‌ای در سطح ماه پدید می‌آید که از محل برخورد به اطراف گسترده می‌شود. چنین موج ضربه‌ای مستقل از این‌که شهاب‌واره در چه جهتی با ماه برخورد کرده باشد، گودالی دایره‌ای ایجاد می‌کند.

05-wac_tycho_highphase1هنگامی که یک دهانه‌ی آتش‌فشان برخوردی تولید می‌شود که یک سنگ آسمانی در حال سقوط به سطح برخورد کند و بیشتر انرژی جنبشی‌اش را به انرژی حرارتی انفجاری تبدیل نماید. باقیمانده‌ی انرژی جنبشی برای شکستن مواد سطحی و خلق امواج زلزله‌ای مصرف می‌شود. سنگ آسمانی در اثر برخورد بخار می‌شود. مواد قمری در اثر انفجار به اطراف پراکنده‌ی می‌شوند. همان‌طور که سنگ آسمانی به سطح برخورد می‌کند یک موج ضربه‌ای شکل می‌گیرد، سنگ‌های سطحی را آنقدر متراکم می‌کند که بعضی نرم شده و به صورت سیال درمی‌آیند. این مواد سنگی به طور انفجاری پراکنده می‌شوند و حفره‌ای را برای تشکیل یک دهانه‌ی آتش‌فشان ایجاد کرده و برای به وجود آوردن یک لبه‌ی بلند روی هم قرار می‌گیرند. بعضی‌ها به عنوان یک پوشش پرتابه از قطعات ورای لبه پرت می‌شوند. پراکندگی ذرات با سرعت بیشتر، دورتر فرود می‌آیند تا پرتوهای دهانه‌های آتش‌فشان ثانویه را ایجاد کنند و از جهش ضربه اولیه یک قله‌ی مرکزی فراهم می‌سازند (مانند جهش به هنگامی که شیئی به داخل مایع می‌افتد). سنگ‌های آسمانی در این فرایند نابود می‌شوند.

07 - tychocraterبرای مثال یک سیارک با شعاعی حدود ۱۰ کیلومتر در حدود ۲ ضرب‌در ۱۰ به توان ۱۵ کیلوگرم سنگ را شامل می‌شود و هنگامی که با سرعت ۴۵ کیلومتر بر ثانیه به ماه برخورد می‌کند، انرژی جنبشی در حدود ۱۰ به توان ۲۴ ژول، سنگ را تبخیر کرده و یک دهانه‌ به اندازه‌ی دهانه‌ی کپرنیک ایجاد می‌کند. توجه کنید که ۴۵ کیلومتر بر ثانیه، سرعت فرار از ماه است که از خورشید یک واحد نجومی یعنی حدوداً  ۱۴۹۶۰۰۰ کیلومتر (فاصله‌ی زمین تا خورشید) فاصله دارد. این مجموع حداقل تندی‌ای است که یک شی‌ء می‌تواند از بی‌نهایت به سطح ماه برخورد کند. دهانه‌های بزرگی همچون تیکو، کلاویوس،  دریای اورین‌تیل  به انرژی‌ای در گستره‌ی ۱۰ به توان ۲۱ تا ۱۰ به توان ۲۶ ژول نیاز دارند.

بر عکس زمین، ماه از نظر زمین‌شناختی غیر فعال است. آتش‌فشان و حرکت قاره‌ها در ماه وجود ندارد. در واقع اصلاً قاره‌ای وجود ندارد. به علاوه ماه نه اقیانوس دارد و نه جو. بنابراین فرسایشی که در زمین می‌شناسیم در ماه رخ نمی‌دهد. چون هیچ کدام از عواملی که گودال‌های زمین را محو کرده‌اند در ماه وجود ندارند، سطح آن پس از میلیاردها سال در معرض برخورد بودن همانطور آبله‌رو باقی مانده است.

دهانه‌های آتش‌فشانی، همان‌طور که مواد در دیواره‌هایشان به پایین می‌لغزند و دیوارها به پایین می‌افتند، به آرامی تحول یافته و ناپدید می‌شوند. بمباران ناشی از سنگ‌های آسمانی، دهانه‌های جدیدی تولید می‌کنند که دهانه‌های قدیمی‌تر را پر کرده، آنها را محو و از بین می‌برند. طول عمر فرسایش دهانه‌هایی به قطر یک سانتی‌متر حدود چند بیلیون سال تخمین زده شده است و این زمان برای دهانه‌های بزرگ‌تر به قطر ده‌ها کیلومتر مثل دهانه تیکو، از عمر ماه طولانی‌تر می‌باشد. اگرچه دهانه‌های بزرگ ناپدید نمی‌شوند، ولی دیواره‌های آنها فرو ریخته و لبه‌ها و پرتوهای آنها توسط برخوردهای آتشفشانی، تغییرات دما و لرزه‌های ماه فرسوده می‌شوند.

08 - Moon Surfسخن آخر

در تشریح سطح ماه، جای چیزی واقعاً خالی است. حرفی از زمین‌ساخت‌ها (تکتونیک) به میان نیامد. در واقع نمی‌توان مدرکی از وجود صفحه‌های زمین‌ساخت در ماه به دست آورد. رشته‌ کوه‌های بزرگ زمین بر اثر برخورد صفحات سنگ‌کره به وجود آمده‌اند اما در عوض به نظر می‌رسد که ماه سطحی یک‌پارچه دارد. همه‌ی سنگ‌کره‌ی آن، یک سطح جامد است. هیچ شکافی بین سطوح متحرک، و هیچ رشته‌ کوهی که بر اثر برخورد‌های بین سطوح پدید آمده باشند وجود ندارد. پس با این‌که ارتفاعات ماه، نام‌های مناطق زمینی را بر خود دارند، مانند آلپ، اما ویژگی‌هایشان کاملاً متفاوت است. از نظر زمین‌شناختی، ماه کره‌ای مرده است.

قانونی عمومی وجود دارد که هر سیاره یا قمری که گودال‌های بیشتری داشته باشد، سطحی سالخورده و غیر فعال دارد. ماه نمونه‌ای عالی از این قانون است. سطح ماه بدون جوی که فرسایش ایجاد کند و بدون سطوح زمین‌ساخت، تغییراتی بسیار آرام خواهد داشت. به همین علت است که گودال‌های ماه، بسیاری از آن‌ها که می‌دانیم میلیاردها سال سن دارند، امروزه همچنان دیده می‌شوند. اما روی زمین، قاره‌ها و کف دریاها پیوسته در حال دگرگونی‌اند. پس هر گودالی که زمانی‌ بر اثر برخورد با سطح زمین اولیه پدید آمده بود در این مدت پاک شده است. اکنون کمتر از ۲۰۰ گودال برخوردی روی زمین وجود دارند. این‌ها در چند صد میلیون سال اخیر پدید آمده‌اند و هنوز پاک نشده‌اند.

قسمت اول

نویسنده: اسماعیل جوکار / سایت علمی بیگ بنگ

منابع: Moon

کتاب شناخت عالم اثر راجر آفریدمن و ویلیام جی کافمان

کتاب آموزش نجوم و اخترفیزیک مقدماتی (جلد اول) نوشته‌ی زیلیک و گرگوری – ترجمه‌ی دکتر جمشید قنبری

کتاب  Atlas Of The Universe

image_pdfimage_print
(11 نفر , میانگین : 4٫73 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=45322
اسماعیل جوکار

اسماعیل جوکار

نویسنده این مطلب: اسماعیل جوکار، دانشجوی مقطع کارشناسی فیزیک، علاقمند به فیزیک، نجوم و کیهان شناسی می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *