ماه چگونه شکل گرفته و چرا اهمیت دارد؟ محققان دریافتهاند که اندازهی اجسامی که به ماه برخورد کرده و منجر به شکل گیری آن شده است، شواهد بیشتری در مورد خصوصیات ماه ارائه میدهد.
من قبلاً در مورد تنظیم دقیق و شگفت انگیز در شکل گیری قمر زمین1 و ویژگیهای دقیق و ایفای نقشهای مهمی که ادامهی حیات روی زمین را ممکن میسازد، توضیح دادهام.2 سطح این نظم و دقت آنقدر پیچیده و عالی است که یک دانشمند متخصص شکل‌گیری ماه در نشریهی نیچر (Nature) نوشت که این امر باعث “ناراحتی فلسفی” در بین همکارانش شده است.3 اکنون، اکتشافات جدید مطمئناً باعث ایجاد نگرانیهای فلسفی بیشتر در بین آنها شده و امیدواریم اقرار به نقش خداوند در طراحی ماه، به نفع انسان و سرنوشت بشریت منجر شود.
یک ماه شگفت انگیز
ماه ما شبیه هیچ قمر دیگری نیست. ماه نسبت به جرم سیارهی میزبان خود، 52 برابر بزرگتر از هر قمر شناخته شدهی دیگری است. در واقع جرم بسیار بزرگ ماه نسبت به زمین، این فواید را به همراه دارد:
شیب محور چرخش زمین تنها میتواند 1± درجه تغییر کند.
سرعت چرخش زمین به دور خود در حال حاضر 24 ساعت است، این چرخش آنقدر آهسته است که باعث به حداقل رساندن اختلاف دمای قطبها نسبت به استوا میشود و آنقدر سریع است که برای حفظ یک شیب محوری جهت چرخش پایدار مناسب است.
باعث شده عناصر بسیار سیدروفیل (آهن دوست) (طلا، پلاتین، پالادیوم، ایریدیوم، رنیم، رودیوم، روتنیوم و اوسمیم) به وفور در زمین وجود داشته باشد که برای پیشرفت تمدن بشری و تکنولوژی حیاتی هستند.
باعث میشود علفخواران و گوشتخواران روی زمین، نور شبانهی مطلوبی داشته باشند.
ماه باعث ایجاد یک چرخهی مناسب از عصر یخبندان روی زمین شده که این موضوع باعث تشکیل تمدن بشری و جمعیت بالای انسانی روی زمین شده است.
به لطف هستهی کوچک آهنی و پوستهی متخلخل ماه، جرم بزرگش با توجه چگالی کمی که دارد باعث تناسبش میشود. از این رو، ماه قطر زیادی نسبت به جرم خود دارد (بزرگ است اما سنگین نیست). در حال حاضر، ماه از نگاه سطح زمین، زاویهای نسبت به زمین ایجاد کرده که با زاویهای که خورشید به آن متمایل شده یکسان است. این خصوصیت تصادفی و منحصر به فرد به این معنی است که انسانهای روی زمین شاهد خورشید گرفتگیهای کامل هستند و توانایی منحصر به فردی به ستاره شناسان میدهد تا با مشاهدهی 10 درجه از قرص مرئی خورشید در خورشید گرفتگیها، تحقیقات بیشتری در مورد آن انجام دهند. خورشید گرفتگی کامل همچنین امکان تحقیقات دقیق در مورد جو، کروموسفر و شرارههای خورشید را نیز فراهم میکند. بسیاری از مشاهدات ستارهشناسان در مورد تاج ستارگان، کروموسفرها، اتمسفر و شعلهور شدن خورشید، با مشاهدهی چندین خورشید گرفتگی کامل به دست آمده است. زمان خورشید گرفتگی به مورخان اجازه میدهد تا زمان دقیق وقوع اتفاقات در طول تاریخ انسانهای اولیه را پیدا کنند.
خورشید گرفتگی کامل همچنین نظریهی نسبیت عام آلبرت انیشتین را برای اولین بار تایید کرد. تئوری انیشتین ادعا می‌کرد که جهان دارای سن محدودی بوده و آغازی داشته است، یعنی برای کیهان نقطهی ابتدایی وجود داشته است که با توصیفهای کتاب مقدس از خدا مطابقت دارد.
اگر ماه ما دقیقاً دارای این ویژگیها نبود، حیات روی زمین غیرممکن بود. علاوه بر این، انسان‌ها به اندازهی کافی شواهد علمی و قانع‌کننده برای وجود خدا و صفات شخصیتی او و الهام الهی کتاب مقدس ندارند.
اکتشافات جدید شواهدی است بر تدبیر خداوند
بیش از یک دهه پیش، ستاره شناسان دریافتند که ماه در نتیجهی برخورد سیارهای به نام تیا (Theia)، که تقریباً جرمی به اندازهی مریخ داشته، با زمین اولیه شکل گرفته است. با این حال، مجموعه‌ای از برآوردها نشان داد که زمین و ماه هر دو نسبت ایزوتوپهای اکسیژن یکسانی دارند.4 این یافتهها نشان می‌دهند که یا دو سیاره ترکیبات اولیه یکسانی داشتهاند یا اینکه در طول برخورد، ترکیبات آنها کاملاً با هم یکسان شده است. برای اینکه سناریوی دوم اتفاق بیفتد، ترکیباتهر دو سیاره باید مشابه هم باشند.
برای اینکه ترکیبات اولیه این دو سیاره تقریباً یکسان باشد، تیا باید در همان فاصلهی مداری از خورشید قرار گرفته باشد که زمین اولیه شکل گرفته است. اگرچه چنین سناریویی غیرممکن نیست، اما چالش‌هایی را برای مدل‌سازی منظومهی شمسی اولیه ایجاد میکند. در مورد تیا و زمین اولیه که دارای جرمهای تقریباً یکسانی بودند، تا به امروز اخترشناسان (با فرض یکسان بودن جرمها) قادر به ساخت مدلی برای به وجود آمدن ماه نبودهاند که بتواند ویژگیهای فعلی ماه و زمین را توضیح دهد.
در بررسی تأثیرات ژئوشیمیایی در گوشتهی زمین برای رویداد برخورد ماه‌ساز، سه ژئوفیزیک‌دان با اندازهگیری مقادیر فعلی عناصر سیدروفیل نیکل، کبالت، کروم و وانادیم در ماه، این فرضیه که جرم تیا بیش از 15 درصد جرم کنونی زمین بوده را نفی کردند.5امااگر تیا تنها 11 تا 15 درصد بیش از جرم کنونی زمین بوده، یعنی زمین و ماه کنونی باید حداقل دارای ترکیبات ایزوتوپ اکسیژن متمایز باشند.
در شمارهی اخیر نشریهی علوم زمین شناسی (Nature Geoscience)، تیمی متشکل از سه ستاره شناس، تجزیه و تحلیل دقیق خود را از ایزوتوپهای اکسیژن انواع مختلف سنگ در ماه (واحدهای سنگ) ارائه کردند.6 به طور خاص، این سه ستاره شناس نشان دادند در حالی که سنگ‌های پوسته ماه و زمین نسبت ایزوتوپ اکسیژن مشابهی دارند، اما نمونه سنگهایی که از گوشتهی اعماق ماه به دست آمده از نظر ایزوتوپی در مقایسه با زمین سنگینتر هستند. این یافتهها حاکی از آن است که اعماق ماه دارای ترکیبات ایزوتوپی سیارهی تیا است و سطح ماه و گوشتهی قسمتهای فوقانی آن در اثر برخورد زمین اولیه با سیارهی تیا کاملاً همگن شده است.
از جهت مفاهیم فلسفی
اکتشافات جدید آخرین ابهامات قابل توجه باقی مانده در مورد شکل گیری ماه را برطرف کرده است. اکتشافات جدید و قابل اطمینان در مورد جرم سیارهی تیا با تمام ویژگیهای مشاهده شده در ماه و زمین کنونی سازگار است. شواهد کمی وجود دارد که ثابت کند فاصلهی مداری سیارهی تیا نسبت به زمین تفاوت داشته است. این دو اکتشاف به این معنی است که شواهد قبلی در مورد برنامهی خارق‌العاده و تنظیم دقیق در رویداد برخورد ماه اکنون کاملاً ثابت شده است و همراه با آن، شواهدی مبنی بر تشکیل یک قمر با ویژگیهای دقیق وجود دارد.
توضیح عکس:تصوری هنرمندانه از رویداد شکل‌گیری ماه(ناسا) Credit: NASA
تیم الیوت (Tim Elliott) ، «قسمتی از یک قطعهی قدیمی»، در «فرضیههایی در مورد منشاء ماه»، Nature 504 )5دسامبر 2013): 90, doi:10.1038/504090a.
یو.وی چرت (U. Wiechert) و همکاران، “ایزوتوپهای اکسیژن و تاثیرات اصلی تشکیل دهنده ماه،” علم 294، شماره. 5541 (12 اکتبر 2001)é: 345–48, doi:10.1126/science.1063037مایکل جی. اسپیکوزا (Michael J. Spicuzza) و همکاران، «محدودیتهای ایزوتوپ اکسیژن در منشأ و تمایز ماه»، نامههای علوم زمین و سیارهای 253، شماره. 1–2 (ژانویه 2007): 254–65 doi:10.1016/j.epsl.2006.10.030ادوارد دی. یانگ (Edward D. Young) و همکاران، “شواهد ایزوتوپی اکسیژن برای اختلاط شدید در برخورد عظیم ماه،” علم 351، شماره. 6272 (29 ژانویه 2016): 493–96 doi:10.1126/science.aad0525..
هلن پیت (Hélène Piet) ، جیمز بدرو (James Badro) ، و فیلیپ ژیله (Philippe Gillet) ، “محدودیتهای ژئوشیمیایی در رویداد عظیم تشکیل دهنده ماه”، نامههای تحقیقاتی ژئوفیزیک 44، شماره. 23 (دسامبر 2017): 11770–77، doi:10.1002/2017GL075225.
اریک ج.کانو (Erick J. Cano) زاچاری د.شارپ (Zachary D. Sharp) و کارلس ک.شیرر Charles) (K. Shearer ، «ترکیبات متمایز ایزوتوپهای اکسیژن زمین و ماه»، Nature Geoscience 13 (9 مارس 2020): 270–74، doi:10.1038/s41561-020 0550-0.
