إيجاد حديد مستعر أعظم على سطح القمر

الفلك

تأكيد انفجار مستعر أعظم في منطقة نظامنا الشمسي.
كان العلماء قادرين لأوّل مرّة على تحديد الحد الأعلى لتدفق نظائر الحديد 60Fe التي وصلت القمر بسبب توفير القمر لسجل كوني أفضل من الأرض عموماً.
ينهي أحد النجوم حياته في انفجار كارثي ويطلق أغلب مادّته وخاصّة العناصر الكيميائية الجديدة خلال هذا الانفجار إلى الفضاء.
يبدو أن واحدا أو أكثر من هذه المستعرات العظمى قد حدث بالقرب من نظامنا الشمسي منذ ما يقرب من مليوني سنة مضت، وقد تم الكشف عن أدلة على هذا الأمر على شكل تركيزات متزايدة من نظير الحديد 60Fe على سطح الأرض في عمق أديم المحيط الهادئ وفي عينات الرواسب في المحيط.
تُعتبر هذه الأدلة مقنعة للغاية. يتم إنشاء نظائر الحديد المشعة 60Fe بشكل حصري تقريباً في انفجارات المستعرات العظمى، ومع نصف عمر 2.62 مليون سنة والذي يعتبر قصيراً نسبياً بالمقارنة مع عمر النظام الشمسي، فإنّ أي حديد 60Fe مشع قد نشأ منذ وقت ولادة النظام الشمسي ينبغي أن يكون قد تحلل إلى عناصر مستقرة منذ فترة طويلة، وبالتالي ينبغي أن لا يكون موجوداً على الأرض حتّى الآن.

عيّنات قمريّة من بعثات أبولو
وُضعت فرضية المستعر الأعظم هذه لأول مرة في عام 1999 من قبل باحثين في جامعة ميونيخ التقنية (TUM) . وجد الباحثون أدلة أولية في عمق أديم البحار. قام الفيزيائيون في (TUM) وزملائهم من الولايات المتحدة الأمريكية بالتوصّل إلى تركيز 60Fe عال بشكل غير عادي في عينات السطح القمريّة أيضاً وهو ما يدعم ادعاءات الباحثين أكثر.
تم جمع العينات بين عامي 1969 و1972 خلال بعثات أبولو القمرية (12 و 15 و 16) والتي أُحضرت إلى الأرض.
من الممكن أن يكون 60Fe موجوداً على سطح القمر نتيجة قصف جسيمات كونية لأن هذه الجسيمات لا تتفكك عند الاصطدام مع جزيئات الهواء كما هو الحال مع الغلاف الجوي للأرض. تؤثر هذه الجسيمات بدلاً من ذلك مباشرة على سطح القمر، وبالتالي يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحوّل هذه العناصر إلى عناصر أخرى. يقول الدكتور "غونتر كورسشينك" وهو الفيزيائي في TUM وعالم في "مجموعة بنية التميّز وأصل الكون" Cluster of Excellence Structure and Origin: "ولكن هذا يمثل جزءاً صغيراً جداً فقط من 60Fe الموجود".
ودائع المواد النجمية المنتجة حديثاً
يقول الدكتور كورشينك: "يجعلنا هذا نفترض أن 60Fe الموجود في كل من العينات الأرضية والقمرية يمتلك نفس المصدر. هذه الودائع هي المادة النجمية التي تم إنشاؤها حديثاً، والتي أُنتجت في واحد أو أكثر من المستعرات العظمى".
كان العلماء قادرين أيضاً على تحديد الحد الأعلى لتدفق 60Fe الذي وصل إلى القمر لأول مرة بما أن القمر يوفر عموماً سجلّاً كونيّاً أفضل من ذلك الذي توفّره الأرض. يجعل هذا من الممكن للباحثين استنتاج المسافة إلى حدث المستعر الأعظم بالإضافة إلى أمور أخرى. يقول كورشينك: "يتوافق تدفق 60Fe مع المستعر الأعظم على مسافة حوالي 300 سنة ضوئية". ويضيف: "هذه القيمة تتفق بشكل جيد مع تقدير نظري صدر مؤخراً في مجلّة "طبيعة" nature ".

تم فحص العينات القمرية باستخدام مسرع مطياف الكتلة عالي الحساسية في مختبر "ماير ليبنتز" بالقرب من ميونيخ.

المصدر