الاصطدامات في المناطق القمرية المظللة بشكل دائم

جليد مخفي عند القطب الجنوبي المظلم للقمر

في أعماق الحفر القريبة من القطب الجنوبي للقمر، لا تصل أشعة الشمس أبداً. تعمل هذه الجيوب المظللة دائماً كثلاجات طبيعية، حيث قد يبقى جليد الماء الذي وُصل على مدى مليارات السنين محفوظاً. فهم كيفية تحريك هذا الجليد ودفنه أو فقدانه بفعل الاصطدامات النيزكية المستمرة أمر بالغ الأهمية — ليس للعلم فحسب، بل أيضاً لرواد الفضاء في المستقبل الذين قد يستخرجون هذا الجليد يومًا ما للشرب والهواء ووقود الصواريخ. يطرح هذا البحث سؤالاً بسيطاً لكنه مهمّاً: بعد كل هذه الاصطدامات، كم من ذلك الجليد القطبي الثمين من المحتمل أن يبقى، وأين ينبغي للمستكشفين أن يبحثوا عنه؟

حفَر مظلمة ومنظر طبيعي مليء بالنتوءات

ركز الباحثون على منطقة القطب الجنوبي للقمر بين خطي العرض 85 و90 درجة جنوباً، الموطن لمئات الحفر المظللة بشكل دائم. باستخدام صور فائقة الحساسية من أداة ShadowCam الكورية الجنوبية وكاميرا المدارية تشاندرايان-2 الهندية، رسموا خريطة دقيقة للحفر الصغيرة التي يصل قطر بعضها إلى متر واحد فقط. وجدوا ما يقرب من 87,500 حفرة تزيد عن خمسة أمتار داخل المناطق المظللة الأكبر من كيلومتر مربع واحد، واستخدموا إحصاءات مفصّلة من منطقة اختبار أصغر لبناء نموذج لعدد الحفر الصغيرة جداً المتوقع وجودها عبر كامل النطاق. تشير تحليلاتهم إلى وجود نحو 24 مليون حفرة صغيرة بين متر واحد وعشرين متراً تملأ هذه المناطق المظلمة.

أين تصيب الاصطدامات وأين تفشل

بواسطة هذا التعداد للفوهات، قدّر الفريق مقدار المساحة السطحية داخل المناطق المظللة دائماً التي تتعرض مباشرة للاضطراب بفعل الاصطدامات الصغيرة. وجدوا أنه في أكبر المناطق المظللة ذات الانحدارات اللطيفة، تغطي هذه الحفر الصغيرة نحو 26 بالمئة من السطح. هذا يعني أن نحو ثلاثة أرباع التضاريس المسطحة والمظللة لم تُخترق بواسطة حفر صغيرة حديثة، رغم أنها لا تزال تتأثر بحطام السقوط والاهتزازات الناتجة عن الاصطدامات القريبة. ويشير نفس المنهج المطبق على آلاف الجيوب المظللة الصغيرة إلى أن بعض مصائد البرد الصغيرة جداً تستضيف حفراً قليلة فقط، بينما بعضها الآخر يحتوي على العديد منها. في جميع الحالات، الصورة تظهر سطحاً متشعرجاً بشدة، لكنه لا يزال بعيداً عن أن يكون مقلوباً أو مُقلباً بالكامل.

كيف تحرك الحفر وتكشف وتدفن الجليد

لفهم ما تفعله هذه الاصطدامات فعلاً بالجليد المدفون، أجرى الفريق محاكاة حاسوبية لاصطدام مقذوفات بسطح قمري بارد ومسامي مشبّع بجليد تحت السطح. في المقطع العرضي، يُتصور الأرض كطبقة من التراب الغباري فوق مناطق غنية بالجليد على أعماق من بضعة أمتار إلى عشرات الأمتار. تزعزع الحفر المحاكاة ذات المتر الواحد الجليد القريب من السطح، مزيجة إياه مع التربة، بينما تقتلع حفرة بقطر 200 متر تقريباً كل الجليد الضحل داخل حوضها تقريباً. ومع ذلك، فإن نفس الاصطدام الكبير يقذف أيضاً بعض المادة الجليدية خارج الحفرة، حيث يمكن أن تبرد بسرعة وتُدفن مجدداً حول حواف الفوهة أو تسقط داخل الجيوب الباردة القريبة. هذه العملية تُدمر الجليد حيث تتشكل الحفرة وفي الوقت نفسه تساهم في المحافظة عليه في بقع محمية خارجها.

كمية الجليد المنقوبة مع مرور الوقت

باستخدام كمية الماء المعروفة التي قذفتها مهمة LCROSS كمرجع، قام الباحثون بالتقدير وفقاً لكيفية تأثير ملايين الحفر الصغيرة الجنوبية المحتملة على نُظم الجليد. يقترح نموذجهم أن الاصطدامات الصغيرة التي تتراوح بين متر واحد وعشرين متراً قد حفرت على قدر مئات الملايين من الكيلوجرامات من جليد الماء من الطبقات الضحلة في الشريط القطبي الذي دُرس فقط. وهذا يمثل جزءاً صغيراً من إجمالي الجليد الذي يُعتقد أنه وُصل إلى أقطاب القمر، لكنه يُظهر أن «الثلاجة» القطبية ليست ثابتة. على مدى المليار سنة الماضية، كشفت ضربات لا تُحصى الجليد بشكل متكرر وأعادت توزيعه وأحياناً أزالت أجزاء منه من على أعماق قليلة تحت السطح.

لماذا يهم هذا لمستكشفي القمر في المستقبل

رغم الضرب المستمر بالاصطدامات، يستنتج البحث أن أجزاء واسعة من الظلال القطبية الجنوبية للقمر لا تزال مرشحة جيداً للحفاظ على جليد مدفون ضحل. لقد نجت معظم الأراضي المظللة بميل لطيف من الضربات المباشرة من أصغر الحفر، رغم أنها قد طُبقت عليها طبقات من الرواسب المقذوفة التي يمكن أن تحمي وتخلط ببطء الطبقات الجليدية. يمكن للفوهات الأكبر أن تسلب داخلها الجليد بينما تزرع مادة متجمدة جديدة حول الحواف وفي مصائد برد مجاورة. للمهمات المستقبلية التي تأمل في أخذ عينات أو حصاد الجليد القمري، تُبرز هذه الدراسة أهدافاً واعدة: مناطق مظللة مسطحة لم تتعرض للعديد من الاصطدامات الصغيرة مؤخراً، وكذلك مناطق الحواف حيث قد يكمن الجليد المعاد دفنه على بعد أمتار قليلة تحت السطح.

الاستشهاد: Vijayan, S., Rama Subramanian, V., Sahoo, R. et al. Impacts into the lunar permanently shadowed regions. npj Space Explor. 2, 17 (2026). https://doi.org/10.1038/s44453-026-00032-1

الكلمات المفتاحية: جليد قمري, قطب القمر الجنوبي, فوهات الاصطدام, مناطق مظللة بشكل دائم, موارد فضائية