ماه هم باردار می‌شود

Andrew Fazekas
برگردان: احسان سنایی

وقتی‌که به ماه کامل می‌نگرید، خبر از هشدار و اخطاری نیست؛ ولی اگر بر روی ماه بودید، چرا. مطابق مشاهدات جدید کاوشگری ژاپنی؛ زمانی‌که ماه کامل است، با گذر از مخروط انتهایی میدان مغناطیسی زمین، میدان الکتریکی پرقدرتی به گرد خود ایجاد می‌کند. به‌اعتقاد متخصصین، چنین پدیده‌ای می‌تواند آثاری جبران‌ناپذیر بر سلامت مسافران آینده‌ی این تنها قمر زمین داشته باشد.

زمین، به‌لطف میدان مغناطیسی‌اش، مجهز به حباب محافظی‌ موسوم به «مگنتوسفر» (مغناطیس‌سپهر) است که سیاره را احاطه کرده و همچون سپری ما را در برابر بادهای خورشیدی – که یورشی بی‌محابا و مداوم از ذرات باردار خورشیدی‌ست – مصون می‌دارد. مادامی‌که باد خورشیدی به حباب مغناطیسی زمین برمی‌خورد؛ مگنتوسفر سیاره‌مان کش می‌آید و ساختاری دُم‌مانند در جهت خلاف خورشید، موسوم به «دنباله‌ی مغناطیسی» (Magnetotail) ایجاد می‌شود. درازای این دم فراتر از مدار ماه است و همواره در راستای زمین-خورشید، اما در جهت خلاف خورشید در فضا دامن گسترده است.

با این حساب هنگامی‌که ماه بدر را طبیعتاً در موضعی واقع بر خط واصل زمین-خورشید می‌بینیم؛ بی‌تردید این ماه زیبا در دنباله‌ی مغناطیسی مرگبار زمین جاخوش کرده است.

بار الکتریکی ماه را مدارگرد ماه‌پیمای «کاگویا» متعلق به آژانس هوافضای ژاپن (ژاکسا) کشف کرد. ژاکسا این ماهواره را در سال ۲۰۰۷ اعزام نمود که به‌مدت ۲۰ ماه متوالی، با گردش در مداری با ارتفاع متوسط یکصد کیلومتر از سطح ماه، اولین تصاویر پرکیفیت (HD) از سطح سنگلاخی ماه را به زمین مخابره کرد. کاگویا سرانجام در ماه ژوئیه‌ی سال گذشته، عمداً به سطح ماه برخورد داده شد تا پیرو مطالعات پیگیر دانشمندان جهت کشف آب احتمالی بر این قمر؛ از انفجار حاصله، تصویربرداری و طیف‌نگاری صورت پذیرد.

دانشمندان، هم‌اکنون مشغول به کاوش در کوه داده‌های ارسالی توسط دوربین‌ها و دیگر ابزارآلات این کاوشگر همچون «ابزار کاوشی میدان مغناطیسی و پلاسما» (MAP) هستند که شار الکترون‌های بالنسبه پرانرژی جذب‌گشته توسط سطح ماه، حین روزهای ماه کامل را ثبت می‌کرده است.

نتایج بررسی که توسط تیم کاوشی کاگویا به‌تاریخ یکم اکتبر سال جاری در نشریه‌ی Geophysical Research Letters انتشار یافته؛ نشان از ایجاد بار الکترواستاتیکی نسبتاً پرقدرتی در ارتفاع چندین‌متری از سطح ماه و پراکنده در سرتاسرش می‌دهند که ماهیانه یک‌بار ظاهر می‌گردد و این‌چنین، میدان الکتریکی موقتی را در ماه شکل می‌دهد. با تکیه بر این داده‌ها، دانشمندان معتقدند که این الکتریزاسیون، به‌هنگام عبور ماه از درون بخشی از مگنتوسفر زمین موسوم به «ورقه‌ی پلاسمایی» (Plasma Sheet) رخ می‌دهد؛ منطقه‌ای که دقیقاً از مرکز دنباله‌ی مغناطیسی زمین عبور می‌کند.

از آنجایی‌که ماه هیچ میدان مغناطیسی قائم‌به‌خودی ندارد؛ به‌هنگام عبور از نقطه‌ی تلاقی مدارش با میدان مغناطیسی زمین، سطح‌اش همواره آماج ذرات باردار خورشیدیِ گیرافتاده در ورقه‌ی پلاسمایی قرار می‌گیرد. «یوکی هارادا» (Yuki Harada)؛ سرپرست این پژوهش از دانشگاه کیوتوی ژاپن، می‌گوید: «ما به وجود میدان الکتریکی نسبتاً قدرتمندی به‌گرد ماه، در هنگام حضورش در مگنتوسفر زمین معتقدیم؛ اما منشأ این میدان همچنان در هاله‌ای از ابهام است. گمان‌ می‌‌کنیم که این، مربوط به ویژگی‌های فیزیکی پلاسما و میدان مغناطیسی، در دنباله‌ی مغناطیسی زمین و همچنین برهم‌کنش مابین ماه و پلاسمای پیرامونی‌اش باشد».
این پدیده، به دانسته‌های دانشمندان پیرامون فعالیت‌های الکتریکی ماه افزود.

ماه کامل / Tamas Ladanyi / TWAN

مثلاً مشاهدات پیشین نشان می‌داد که ماه، صرفنظر از حضور یا عدم حضور در دنباله‌ی مغناطیسی زمین؛ توسط نور خورشید اندکی باردار می‌شود. با برخورد تابش خورشیدی و نتیجتاً الکترون‌های موجود در باد خورشیدی به سطح ماه، قسمت روز ماه اندکی بار مثبت می‌گیرد. در همین حین الکترون‌های از دست‌رفته، در سمت شب ماه احیاء می‌شوند و تشکیل بار منفی می‌دهند.

حال پرسش اصلی اینجاست که آیا سطح باردار ماه هیچ خطری برای کاوشگران انسانی و روبوتیک آینده‌ی بشر در ماه دارد یا خیر. هارادا در این‌باره می‌گوید: «کاملاً امکانش هست که میدان‌های الکتریکی، موجبات القای بار و متعاقب آن، تخلیه‌ی بار را پیرامون فضاپیماها به‌وجود آورند و این، زمینه‌ساز مخاطرات شدیدی برای مأموریت‌های انسانی‌ست».

بزرگترین دردسر ماه باردار، امکان جابجایی حجم عظیمی از غبار فرساینده توسط الکتریسیته‌ی ساکن است که می‌تواند عدسی‌های حساس و ترمینال‌های الکتریکی کاوشگرها را دچار اختلال کند. این بار همچنین می‌تواند به تخلیه‌های ناخواسته‌ی الکتریکی نیز بیانجامد. ماهواره‌های سری اکسپلورر ناسا و همچنین سطح‌نشین‌های آپولو، نخستین کاوشگرهایی بودند که از محیط پیچیده‌ی پلاسمایی ماه پرده برداشتند و نشان دادند که غبار برخاسته‌ی حاصل از این محیط باردار، شاید نگرانی‌ها از سلامت روبوت‌ها و انسان را بر سطح ماه افزایش دهد.
«یاسپر هالکاس» (Jasper Halekas)؛ فیزیکدان پلاسما از دانشگاه کالیفرنیا-برکلی، می‌گوید: «ما قبلاً بر سطح [ماه] بوده‌ایم و به‌خوبی هم دوام آورده‌ایم؛ اما در کنار برخی مشکلات، با غبار هم مشکل داشتیم.

ضمناً ما در اوضاع نسبتاً آرام ماه در آنجا حضور داشتیم. شرایط، شاید هنگام وقوع یک طوفان خورشیدی یا عبور ماه از میان ورقه‌ی پلاسمایی زمین که در این پژوهش آن را بررسی کرده‌ایم؛ خیلی تفاوت کند». او در ادامه می‌افزاید: «یقیناً هنگامی‌‌که با میدان‌‌های عظیم الکتریکی طرفید، از خسارت دیدن تجهیزات حساس الکترونیکی و غیره نگران خواهید شد و اگر این میدان‌ها غبار را به حرکت درآورند؛ آنگاه این هم به فهرست مشکلات‌مان اضافه خواهد شد. [اما] حقیقت اینجاست که ما هنوز واقعاً نمی‌دانیم این قسم از مطالعات چه ربطی می‌تواند به کاوش‌های ما داشته باشد. شاید تنها راهی که می‌توانیم [نسبت به این گفته‌ها] یقین پیدا کنیم؛ بازگشتن به سطح [ماه] است».

منبع