جعل الهيدروجين نواة القمر أخف وزنًا ⚡ экспресс
كان يُعتقد سابقًا أن الهيدروجين لا يتغلغل في الأنوية المعدنية للكواكب الصغيرة مثل القمر عند ضغوط أقل من 3 جيجاباسكال تقريبًا. لكن تجارب انصهار نظام الحديد-هيدروجين بتشبع بالهيدروجين وقياسات حيود الأشعة السينية السينكروترونية أظهرت العكس: يذوب الهيدروجين في الحديد السائل حتى عند ضغط أقل من 1 جيجاباسكال، ويزداد محتواه مع الضغط. وفي ظروف نواة القمر (~5 جيجاباسكال)، تصل قابلية الذوبان إلى حوالي 1.2% بالكتلة، مما يقلل الكثافة بنسبة 9%. وهذا يفسر بدقة ‘العجز’ الغامض في كثافة نواة القمر مقارنة بالحديد النقي، الذي كشفه علماء الزلازل سابقًا.
كان يُعتقد سابقًا أن الهيدروجين لا يمتزج تقريبًا مع الحديد السائل تحت ضغط منخفض، لذا لم يكن متوقعًا وجوده في نواة القمر. قلبت التجارب الجديدة هذا الرأي رأسًا على عقب. تحت الضغط نفسه الموجود في أعماق القمر، يتغلغل الهيدروجين بسهولة في الصهارة، مغيرًا الترتيب الداخلي للذرات (الانتروبيا) وخافضًا درجة حرارة الانصهار — تمامًا كما تفعل مادة مُنفِّشة تجعل المعدن أكثر سيولة وخفة.
عند ضغط يعادل ضغط نواة القمر (حوالي 5 جيجاباسكال)، يمتص الحديد حتى 1.2% من الهيدروجين. للوهلة الأولى، قد يبدو هذا ضئيلًا، لكنه كافٍ لخفض الكثافة بنسبة 9%. هذا المقدار ذاته كان مفقودًا في الحديد النقي لتفسير خفة نواة القمر، التي قيست عبر اهتزازاته. تشبه النواة مشروبًا غازيًا: الهيدروجين، كأنه فقاعات خفية، يجعلها أكثر تخلخلًا من المعدن الصلب.
لا يقتصر هذا التأثير غير المتوقع على القمر. فمن المرجح أن الشائبة نفسها تفسر النواة الخفيفة بشكل غير طبيعي لعطارد. يدفع هذا الاكتشاف إلى النظر بعين جديدة إلى باطن الكواكب الصغيرة، ومنها الكواكب الخارجية البعيدة، حيث يمكن للهيدروجين أن يختبئ في أنويتها الحديدية، مغيرًا خصائصها.
🎯 القمر ليس الوحيد: فعطارد أيضًا لديه نواة خفيفة بشكل غير معتاد، وربما يختبئ الهيدروجين هناك أيضًا.