كيف أصبح科学家ون قادرين على "الاستماع" للمياه المخفية على القمر؟
هل تعلم إننا فعلياً نعيش في فيلم خيال علمي؟
科学家ون اكتشفوا طريقة مذهلة للعثور على جليد الماء المدفون تحت سطح القمر — بدون حفر، بدون تنقيب، فقط من خلال الاستماع للاهتزازات في التربة.
نعم، قرأت صحيح. القمر يصدر أصواتاً مختلفة تماماً عندما يكون هناك جليد تحته.
الفكرة العلمية ببساطة
باحثون من جامعات مرموقة اكتشفوا أن الموجات الزلزالية — نفس الاهتزازات اللي نقيسها في الزلازل — تسلك سلوكاً مختلف تماماً عند المرور عبر الجليد مقارنة بالتربة الجافة المتربة.
لما يكون فيه جليد، الأرض تصير أكثر صلابة. هذا يعني إن الاهتزازات تنتقل بسرعة ضعفين إلى ثلاثة أضعاف أسرع من سرعتها في التراب الجاف العادي.
تخيلها كالتالي: البحيرة المتجمدة издает звук مختلف تماماً quando تضرب عليها مقارنة بالماء السائل.
لكن الموضوع ما ينتهي هنا. المناطق الغنية بالجليد ترتد الطاقة الزلزالية مرة ثانية بدل ما تسمح لها بالمرور — مثل الصدى اللي يرتد عن الجدار.
خلينا نقلبها بطريقة ثانية: لو وضعت مقياس زلازل في المكان المناسب، ممكن فعلياً "تسمع" وين يتخبى الجليد.
"نقدر نستخدم الموجات الزلزالية مو بس لمعرفة إذا فيه جليد، لكن أيضاً لتقدير كميته بشكل تقريبي"، قال الباحث نيكولاس شمار. وهذا التصريح وحده يخليني متحمس جداً.
ليش هذا يهمنا كل هالاهتمام؟
خلنا نتكلم عن السبب الحقيقي اللي يخلي كل مهتم بالفضاء يولي وجهه هنا.
برنامج ناسا أرتميس يخطط لبعثات مأهولة لمنطقة القطب الجنوبي القمري سنة 2028. هالمنطقة فيها حفر ما شافت الشمس من مليارات السنين — وهذي الحفر ممكن تكون مليانة جليد مائي.
بالنسبة لرواد الفضاء، هالجليد مو شي "يكون وجوده حلو" — هو فرصة حقيقية للتغيير الكامل.
المياه ممكن يذوبونها للشرب.
الأكسجين ممكن يستخرجونه منها للتنفس.
الهيدروجين ممكن يحولونه لوقود صواريخ.
باختصار: ممكن يعيشون من اللي يلاقونه هناك بدل ما يجيبون كل شي من الأرض.
"بما إنهم محصورين بالموارد القليلة اللي يجيبونها من الأرض، أي شي يلاقونه على القمر راح يساعدهم يعيشون هناك فعلياً — خصوصاً في المهام طويلة المدى أو القواعد الدائمة"، أضاف شمار.
فكر فيها: قواعد قمرية مستقبلية ممكن تصير مستدامة بشكل كبير لو عرفنا بالضبط وين نلاقي المياه.
كيف اختبروا الفكرة بثلاث طرق ذكية؟
اللي أحبه في هالبحث هو إنه ما اكتفوا بطريقة وحدة — استخدموا ثلاث طرق مختلفة وكلها توصلت لنفس النتيجة.
الطريقة الأولى:
اخذوا صخور بركانية من أريزونا. لما سحقوها، صارت تشبه غبار القمر بشكل مدهش. بعدين جمدوها واستخدموا أشعة إكس لمشاهدة كيف يتكوّن الجليد في الفراغات الصغيرة بين الحبيبات. ذكي صح؟
الطريقة الثانية:
بنوا نماذج حرارية مفصلة للقطب الجنوبي القمري. الهدف؟ معرفة أي الحفر كانت باردة بما يكفي لحفظ الجليد لمليارات السنين.
الطريقة الثالثة:
شغلوا محاكاة حاسوبية لهزات قمرية صغيرة تنتقل عبر رواسب جليدية تحت السطح.
كل الطرق الثلاث أظهرت نفس الشي: الجليد يترك بصمة مميزة وقابلة للقياس في البيانات الزلزالية.
مو بس للمياه — تاريخ أيضاً محفوظ هناك!
هنا اللي جعلني أفكر مرتين.
هالجليد ما يفيد astronauts فقط — ممكن يحكي لنا قصص عن المجموعة الشمسية المبكرة.
الحفر المظللة بشكل دائم؟ هي كانت تحتجز الماء ومواد متطايرة لملايين السنين. بما إن الصخور المحيطة عمرها حوالي أربعة مليارات سنة، فالجليد المحفوظ هناك ممكن يخبرنا كيف انتقل الماء في المجموعة الشمسية الشابة — وربما حتى كيف تكونت محيطاتنا على الأرض.
"القمر شهد أجزاءً محورية من المجموعة الشمسية المبكرة، بما فيها كيف وصل الماء"، أوضح شمار. "دراسة الجليد المترسب هناك ممكن تكشف كيف انتشر الماء وفي النهاية كيف تشكلت محيطاتنا."
يعني مثل ما نقرأ وصفة الطبخ الأصلية لبحار وكواكب الأرض!
متى بنحصل على إجابات حقيقية؟
الخبر السار؟ ممكن ما ننتظر وقت طويل.
مهمة تشانغ آي-7 الصينية متوقعة تهبط قرب حفرة شاكلتون بنهاية 2026، ومهمتها تحمل مقياس زلازل. في نفس المنطقة عدة رواسب جليد مشتبه بها.
بعدها، رواد ناسا أرتميس ممكن ينشرون محطة رصد زلزالي متخصصة سنة 2028.
"الحين عندنا تنبؤ جاهز نبني عليه"، قال شمار. "وهذا خطوة أولى مهمة."
رأيي بصراحة
مو بس أنا اللي أشوف هذا مثير؟
صرنا مو بس نخطط نزور القمر — صرنا نخطط نعيش هناك. وكل شي يبدأ بمعرفة بالضبط وش الموارد المتوفرة عندنا.
الفكرة إننا نقدر نستخدم الاهتزازات والأصداء لرسم خريطة شي ثمين كالمياه، بدون ما نحفر حفرة وحدة، تبدو لي وكأنها فصل من رواية تحقيقية.
القمر كان يحتفظ بأسراره لمليارات السنين. والحين صرنا عندنا أخيراً الأدوات اللي تساعدنا نسمع اللي كان يحاول يقوله لنا.
السنوات الجاية راح تكون مثيرة جداً لعلم القمر. خذها مني.