منحة العباقرة من ماك آرثر للفائز بكتابة قصة جديدة لأصل القمر

تعيش سارة ستيوارت حياتها المثالية وحصلت للتو على الجائزة  الأمثل، فلقد فازت الفيزيائية وعالمة الكواكب سارة ستيوارت بالمنحة الجامعية المقدمة من شركة ماك آرثر لجامعة كاليفورنيا بمدينة ديفيس، والتي اشتهرت وبشكل غير رسمي باسم منحة العباقرة.




فازت سارة بهذه المنحة لعملها حول أصل قمر الأرض وتقديمها الدعم لنظرية قد مضى عليها عقود وبذلك تم منحها 625ألف دولار.

قالت سارة لصحيفة Nautilus في إشارة لبرنامج المنحة" إنه لمن الرائع اخبارك بأننا سنمنحك الفرصة لفعل شيء ما ولن نملي عليك ماستفعله ذلك مريح حقا وغير اعتيادي، لقد شعرت بسعادة غامرة بسبب التقدير الذي تمثله هذه الجائزة، وقد تحدثت المؤسسة عن عشرات من الزملاء المرشحين، أقدر هذا حقا إنه يعني لي الكثير."

هذا وقد تحدثت Nautilus إلى ستيوارت خلال الأسبوع العالمي للفضاء والذي كان موضوعه لهذا العام (الفضاء يوحد العالم) وطلبت منها كتابة قصيدة واتخاذ ذلك الموضوع عنوانا لها كما سألتها عن كيفية قيامها بتجاربها المخبرية وكيفية توفير ضغوط ودرجات حرارة وتصادمات أدت لاعطائها نموذجا عن ولادة القمر.

كيف يمكن للفضاء أن يجمعنا معا؟

هذا الأسبوع العالمي للفضاء يحدث في وقت يبدو فيه العالم يسلط الضوء على الانقسامات لذا كتبت ما قد كتبته كرد على ذلك
إن استكشاف الفضاء واكتشاف الأشياء المثيرة للدهشة والجديدة هي طريقة تجمع الجميع ، كما التمعن والتعمق بجمال الطبيعة. كما أود لو أننا نقضي المزيد من الوقت في الحديث عن الأشياء التي تجمعنا مثل القمر، انه يعطينا لمحة تاريخية عن نظريات نشأته.

في سنة 2019 تكون الذكرى الخمسين لهبوط المركبة أبولو على سطح القمر، إن عينات الصخور التي حملتها معها بعثات أبولو دحضت كل فكرة سابقة عن نشأة القمر قبل ظهور نتائج أبولو. قام عالم فلكي روسي يدعى فيكتور سافرونوف بتطوير نماذج لكيفية نمو الكواكب و وجد أنه ينمو بداخلها أجسام من شأنها أن تتصادم ثم اقترحت احدى المجموعات بشكل مستقل ان هناك مؤثر ضخم قام بصنع نطاق حول الارض تجمع منه القمر فيما بعد على مدى السنوات الخمسين الماضية ، أصبح هذا النموذج التنبئي.

أظهرت المحاكاة أن القمر يجب أن يكون في المقام الأول خارج الجسم الذي ضرب الأرض البدائية. لكن بعثة أبولو وجدت أن القمر عمليا هو توأم للأرض ، وخاصة أنه يشبهها في العناصر الرئيسية وفي النسب النظائرية. إن عناصر الوزن المختلفة تشبه بصمات الأصابع ، الموجودة في نفس الكميات. كل كويكب صغير واحد وكوكب في النظام الشمسي لديه بصمة مختلفة ، باستثناء الأرض والقمر.

لذا كانت فرضية التأثير العملاق خاطئة. إنه درس في كيفية عمل العلم - فرضية التأثير العملاق معلقة لفترة طويلة لأنه لم يكن هناك نموذج بديل لم يتم إثباته بالفعل الشيء الجديد المفاجئ هو أنه عندما تكون الأرض ساخنة ، تتبخر ، وتتسارع بسرعة ، فهي ليست كوكبًا بعد الآن.

كيف يختلف اقتراحك عن ميلاد القمر؟

لقد قمنا بتغيير التأثير العملاق و بالتالي قمنا على وجه التحديد بإزالة أحد القيود الأصلية.
لقد تم اقتراح التأثير العملاق الأصلي لتعيين طول يوم الأرضي لأن النشاط الزاوي - المكافئ الدوراني للنشاط الخطي - هو كمية فيزيائية يتم حفظها واذا قمنا بالعودة بالزمن إلى وقت ما سنجد القمر يقترب من الارض.
وقد كانت الارض تتم دورتها ليوم واحد في خمس ساعات في الوقت الذي نما فيه القمر لذا ضبطت جميع نماذج التصادمات العملاقة لتعطينا 5 ساعات ليوم واحد وذلك قبل التأثير العملاق
ما فعلناه كان القول، "حسنا ، ماذا لو كانت هناك طريقة لتغيير النشاط الزاوي بعد تشكل القمر؟" يجب أن يكون ذلك من خلال التفاعل الديناميكي مع الشمس ما يعني أنه يمكننا بدء دوران الأرض بسرعة أكبر - كنا نستكشف نماذج حيث كان للأرض ساعتان أو ثلاث ساعات لليوم بعد التأثير العملاق.

ماذا فعل دوران الأرض السريع لنماذجك؟

الشيء الجديد المفاجئ هو أنه عندما تكون الأرض ساخنة ، تتبخر ، وتدور بسرعة ، فهي ليست كوكبًا بعد الآن. هناك حدود لا يمكن لما بعدها أن تبقى جميع مواد الأرض في جسم يدور بشكل كامل - نسمي ذلك الحد التدريجي المشترك.
إن الجسم الذي يتجاوز حد التناوب المشترك يمثل كائنًا جديدًا أطلقنا عليه اسم synestia ، وهي كلمة مشتقة من اليونانية ويقصد بها تمثيل بنية متصلة
وsynestia هي كائن مختلف عن الكوكب بالإضافة إلى قرص. لديها ديناميات داخلية مختلفة
في هذه الحالة المتبخرة الساخنة ، لا يمكن للغاز الساخن الموجود في القرص أن يسقط على الكوكب ، لأن الكوكب له غلاف يدفع هذا الغاز للخارج.
ما يحدث في النهاية هو أن بخار الصخور الذي يتكون شيئًا فشيئًا من خلال الإشعاعات إلى الفضاء ، يشكل أمطار الصهارة في الأجزاء الخارجية من synestia ، وأن أمطار الصهارة تتراكم لتكوين القمر داخل بخار الصخر الذي يبرد لاحقًا ليصبح الأرض.

كيف أتت فكرة synestia؟

في عام 2012 ، نشرت أنا و ماتيجا شوك ورقة كانت نموذجًا ذا قيمة عالية لمنشأ القمر. لقد غيّرنا حدث التأثير ، لكننا لم ندرك أنه بعد التأثير ، كانت الأمور مختلفة تمامًا. لم يكن أي شيء استخرجناه من عمليات المحاكاة. لم يكن الأمر كذلك حتى بعد عامين عندما نظرت أنا وتلميذي سيمون لوك في مؤامرات مختلفة ، مؤامرات لم نختبرها من قبل من نفس المحاكاة ، أدركنا أننا قد فسرنا ما حدث بعد ذلك بشكل غير صحيح. كانت هناك لحظة سيئة في يوريكا حيث كنا نجلس معاً نتحدث عن كيفية تطور القرص حول الأرض بعد التأثير ، وندرك أنه لم يكن قرصًا قياسيًا. من المحتمل أن تكون هذه المعطيات موجودة في أنظمة الكمبيوتر الخاصة بالناس لبعض الوقت دون أن يحددها أي شخص في الواقع على أنها شيء مختلف.

هل كان حجم synestia وراء المدار الحالي للقمر؟

كان يمكن أن يكون أكبر. بالضبط حجمها يعتمد على طاقة الحدث ومدى سرعة دورانه. ليس لدينا قيود دقيقة على ذلك لصنع القمر لأن مجموعة من synestias يمكن أن تصنع القمر.

منذ متى كانت الأرض في حالة synestia ؟

كانت synestia كبيرة جدا ، لكنها لم تدوم طويلا جدا. لأن بخار الصخر حار جداً ، وحيث أننا في النظام الشمسي بعيداً عن الشمس لدرجة أن درجة حرارتنا تكون أكثر برودة من بخار الصخور ، فإن البرودة تزداد بسرعة كبيرة. لذلك يمكن أن تستمر 1000 سنة أو نحو ذلك قبل أن تبدو وكأنها كوكب عادي مرة أخرى. يعتمد طول المدة التي تستغرقها بالضبط على ما يحدث أيضًا في النظام الشمسي حول الأرض. لكي تكون كائنًا طويل العمر ، يجب أن يكون قريبًا جدًا من النجم.

ما حجم القطعة التي ضربت الأرض الأولية؟

لا يمكننا أن نقول ، لأن مجموعة متنوعة من النسب الجماعية ، وزوايا التأثير ، وسرعات التصادم يمكن أن تجعل من synestia الذي لديه ما يكفي من الكتلة والزخم الزاوي في ذلك لصنع قمرنا. لا أعرف أننا سوف نعرف على وجه اليقين بالتأكيد ما أصابنا. قد تكون هناك طرق لنا لتقييد الاحتمالات. إحدى الطرق للقيام بذلك هي النظر إلى عمق الأرض للحصول على أدلة حول حجم الحدث الكبير. توجد علامات كيميائية من الوشاح العميق تشير إلى أن الأرض لم تكن ذائبة تمامًا ومختلطة ، حتى من خلال حدث تكوين القمر. يصل هؤلاء إلى السطح من خلال ما يسمى البازلت الجزري في المحيطات ، والتي تسمى أحيانًا أعمدة الوشاح ، بالقرب من حدود الوشاح الأساسي ، وصولًا إلى الوشاح بأكمله إلى السطح. يمكن أن يكون ذلك يمكن استخدامه كقيد على كونه أكبر من اللازم. ولأن الأرض والقمر متشابهان للغاية في عباءة الهيئتين ، يمكن استخدام ذلك لتحديد ما هو صغير جدًا من الحدث. من شأن ذلك أن يمنحنا نطاقًا ربما يمكن تلبيته من خلال عدد من تكوينات التأثير المختلفة.