1

در تاریخ ۲۵ ژوئن ۲۰۲۴، مأموریت Chang’e-6 چین توانست برای اولین بار به‌صورت مستقیم از سمت دور ماه نمونه‌برداری کرده و در ماه اوت همان سال، آن‌ها را به زمین بازگرداند.

دکتر «شیان های‌یانگ» از مؤسسه ژئوشیمی گوانژو وابسته به آکادمی علوم چین (CAS)، پس از تحقیقات موفق قبلی روی نمونه‌های Chang’e-5، اولین محقق بود که به نمونه‌های Chang’e-6 دسترسی پیدا کرد.

او به همراه همکارش دکتر «ژو جیانشی»، در تلاش هستند تا درک عمیق‌تری از فرآیندهای هوازدگی فضایی در سمت دور ماه که تاکنون کمتر کاوش شده و احتمالاً شرایط محیطی متفاوتی با سمت نزدیک دارد، به دست آورند.

نگاهی اولیه به خاک سمت دور ماه

با هدایت دکتر شیان، پژوهشگر تحصیلات تکمیلی «لین جیاروی» در مرکز میکروسکوپ الکترونی مؤسسه ژئوشیمی گوانژو، بررسی نمونه‌های تازه رسیده از ماه را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) آغاز کرد.

او ابتدا پودر ریزدانه ماه را روی نوار چسبنده رسانا پخش کرد و سپس لایه‌ای از کربن به ضخامت ۱۰ نانومتر روی آن‌ها قرار داد تا برای تصویربرداری آماده شوند.

در ولتاژ پایین ۳ کیلوولت، لین نزدیک به هزار ذره را مستندسازی کرد و مشاهده کرد که نمونه‌های Chang’e-6 نسبت به نمونه‌های مأموریت‌های آپولو و Chang’e-5، قطرات مذاب یا پاشیدگی کمتری دارند.

بررسی ساختار مواد معدنی در برابر هوازدگی فضایی

برای تحلیل دقیق‌تر اثرات هوازدگی فضایی، لین هفت دانه معدنی اصلی ماه را با استفاده از طیف‌سنجی انرژی‌پراکنده (EDS) انتخاب کرد.

او به بررسی جزئی این دانه‌ها پرداخت تا درک بهتری از تأثیر تجمعی برخوردهای ریزشهاب‌سنگ‌ها، تابش باد خورشیدی و سایر فرآیندهایی که خاک سطحی ماه را دگرگون می‌کنند، به دست آورد.

نبود نانوذرات آهن در سطح نمونه‌ها

در مرحله بعد، تیم تحقیقاتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و تکنیک برش پرتو یونی متمرکز (FIB)، یکی از دانه‌های فلدسپار با نام P2‑001 را بررسی کردند.

بر خلاف نمونه‌های آپولو که سطح آن‌ها اغلب دارای لایه‌های نازک با نانوذرات آهن فلزی هستند، این نمونه جدید هیچ‌گونه لایه بخار رسوبی حاوی آهن نشان نداد.

نقشه‌برداری EDS از هفت مقطع دیگر نشان داد که نشانه‌های هوازدگی مانند لایه‌های بی‌شکل یا حباب‌های ریز، بیشتر با ترکیب ذاتی سنگ مرتبط است تا مواد خارجی رسوب کرده.

این موضوع بیانگر آن است که در این نمونه‌ها، باد خورشیدی عامل اصلی آسیب‌های سطحی بوده و نقش برخورد ریزشهاب‌سنگ‌ها کمتر از حد تصور بوده است.

تفاوت در مدت تابش و ویژگی نانوذرات آهن

لین ضخامت لایه‌های بی‌شکل، قطر نانوذرات آهن (npFe⁰) و آثار مسیرهای تابش باد خورشیدی در کانی‌هایی مانند پیروکسن و الیوین را اندازه‌گیری کرد تا مدت زمان قرارگیری این دانه‌ها در معرض تابش را تخمین بزند.

نتایج نشان داد که مدت زمان تابش باد خورشیدی در نمونه‌های Chang’e-6 از کمترین‌ها در بین تمامی نمونه‌های ماه بوده و حتی از برخی نمونه‌های آپولو ۱۱ و Chang’e-5 نیز کمتر است.

با این حال، اندازه نانوذرات آهن در این نمونه‌ها بزرگ‌تر بود. لین این تفاوت را به احتمال جدایش و تجمع قوی‌تر آهن در اثر تابش در منطقه سمت دور ماه نسبت داد.

نقش پررنگ‌تر باد خورشیدی در سمت دور ماه

تفاوت‌های ثبت‌شده میان سمت نزدیک و دور ماه مدت‌هاست که مورد توجه دانشمندان است. سمت نزدیک گاهی وارد دم مغناطیسی زمین می‌شود که شدت باد خورشیدی را کاهش می‌دهد، در حالی که سمت دور کاملاً در معرض آن قرار دارد.

هرچند برخورد ریزشهاب‌سنگ‌ها در هر دو سمت رخ می‌دهد، تفاوت در سرعت‌های مداری می‌تواند تأثیر آن‌ها را در هر ناحیه متفاوت کند.

با توجه به یافته‌های جدید، به نظر می‌رسد که در سمت دور ماه، باد خورشیدی تأثیر بیشتری در تغییرات سطحی دارد و نقش برخوردها ثانویه است.

تغییرات پیوسته سطح ماه

از زمان اولین تصاویر ثبت‌شده از سمت دور ماه در سال ۱۹۵۹، تضاد ظاهری میان دو نیم‌کره به‌وضوح شناخته شده است؛ پدیده‌ای که به آن «دوگانگی ماه» می‌گویند. اما اینکه آیا این تفاوت به فرآیندهای هوازدگی فضایی نیز کشیده می‌شود یا نه، تاکنون مشخص نبود.

اکنون با نمونه‌برداری مستقیم از Chang’e-6، شواهد قاطعی در اختیار داریم که نشان می‌دهد شرایط منحصر‌به‌فرد سمت دور ماه منجر به آثار متفاوتی از هوازدگی می‌شود؛ به‌ویژه با تأکید بر نقش مهم‌تر باد خورشیدی نسبت به برخورد ریزشهاب‌سنگ‌ها.

این یافته‌ها افق دید دانشمندان را در درک نحوه دگرگونی اجرام بدون جو مانند ماه گسترش می‌دهد و می‌تواند در تحلیل سایر سیارات سنگی منظومه شمسی نیز کاربرد داشته باشد.

پیشنهادات برای آینده

داده‌های مأموریت Chang’e-6 نشان می‌دهند که درک ما از تأثیر عوامل کیهانی همچون پرتوهای کیهانی، میدان‌های مغناطیسی و هندسه مداری در شکل‌دهی به سطح اجرام بدون جو هنوز کامل نیست.

این مأموریت پنجره‌ای جدید به روی تغییرات دائمی ماه و تعامل آن با محیط خشن فضا گشوده است؛ بینشی که می‌تواند به کشف‌های بزرگ‌تری در آینده منجر شود.