سبب وجود الفوّهات على سطح القمر
يعود سبب وجود الفوّهات على سطح القمر إلى اصطدام النيازك والكويكبات المختلفة به منذ وقت طويل جداً، إذ تشكّلت العديد من هذه الفوّهات منذ حوالي 3,000-4,000 مليون سنة، وقد يكون بعضها كبيراً جداً بقطر يصل لحوالي 209كم، في حين أنّ البعض الآخر صغير يصل قطره لبضعة سنتيمترات فقط.
مراحل تكوّن الفوّهات على سطح القمر
تتكوّن الفوّهات على سطح القمر من خلال المرور في عدّة مراحل يُمكن تلخيصها على النحو الآتي:
- مرحلة الضغط: (بالإنجليزية: Compression Stage)، هي مرحلة قصيرة وسريعة جداً، إذ تأخذ أجزاءً من الثانية، ويُحدِث خلالها الجسم المرتطم ثقباً في سطح القمر، لتبدأ موجة الصدمة بالمرور عبره، فتتحوّل طاقة الجسم المرتطم إلى حرارة وطاقة حركية، ويسبّب الضغط الهائل الناتج عن الاصطدام إذابة أجزاء من سطح القمر، وقذفها بعيداً عن موقع التصادم.
- مرحلة التنقب أو الحفر: (بالإنجليزية: Excavation Stage)، هي مرحلة أطول من مرحلة الضغط زمناً، فقد تأخذ 300 ثانية تقريباً، وتستمرّ خلالها موجة الصدمة بالانتشار وقذف أجزاء من سطح القمر خارج موقع الاصطدام، وتُسمّى هذه الأجزاء بالمقذوفات، والتي تكون على شكل سحابة من البخار الساخن، والحطام الناعم، والقطرات الذائبة، وغيرها، وتستقرّ المقذوفات حول الفوّهة، فيزداد حجم الفوّهة في هذه المرحلة بشكل سريع، كما تنثني المواد الموجودة على حافّتها لتكوين إطار الفوّهة، ويصاحب ذلك غالباً انتشار للشقوق على سطح القمر.
- مرحلة التعديل: (بالإنجليزية: Modification Stage)، تستمرّ هذه المرحلة تقريباً نفس الوقت الذي تستغرقه مرحلة الحفر أو قد تستمرّ لملايين السنين، ويتمّ خلالها تعديل الفوّهة بشكل أكبر عن طريق عمليات التعرية، أو تدفّقات الحمم البركانية، أو النشاط التكتوني، وخلال مرحلة التعديل ينزلق الحطام عن جدران الفوّهة إلى الأسفل، كما تنزلق بعض المواد على شكل صفائح لتشكّل درجات على جوانب الفوّهة، وقد تتكوّن القمم المركزية في بعض الفوّهات.
وللتعرّف على مراحل تكوّن القمر بشكل عام، يمكنك قراءة مقال كيف تكون القمر .
أجزاء فوّهات سطح القمر
تملك الفوّهات المُوزّعة على سطح القمر أجزاء رئيسية يُمكن تلخيصها على النحو الآتي:
- الأرضية: (بالإنجليزية: Floor)، هي الجزء السفلي من الفوّهة، وتكون إمّا على شكل حوض أو مسطّحة، وينخفض مستواها عادة عن مستوى الأرض المحيطة بها.
- القمم المركزية: (بالإنجليزية: Central peaks)، هي القمم المُتكوّنة وسط أرضية الفوّهة الكبيرة، وتتشكّل نتيجة انهيار الفوّهة على نفسها، ممّا يؤدّي إلى بروز تلّ مُشكِّلاً القمة المركزية، وقد ترتدّ الصخور الموجودة تحت الفوّهة لتتمّ إضافتها إلى القمة.
- الجدران: (بالإنجليزية: Walls)، هي الجوانب الداخلية للفوّهة، وتكون عادة شديدة الانحدار، ولها درجات ناتجة عن هبوط الجدران بفعل الجاذبية.
- حافّة الفوّهة: (بالإنجليزية: Rim)، هي الجزء المُرتفع من الفوّهة عن باقي التضاريس المُحيطة بها، وتنتج عن دفع المواد المُكوّنة لها إلى الحافّة خلال تكوّن الفوّهة.
- المقذوفات: (بالإنجليزية:Ejecta)، هي صخور تُقذف خارج الفوّهة أثناء عمليّة الاصطدام بسطح القمر، وتتوزّع على سطحه على شكل حُطام.
- الأشعة: (بالإنجليزية: Rays)، هي خطوط مُكوّنة من المقذوفات، وقد تمتدّ من الفوّهة إلى مسافات بعيدة جداً عنها أحياناً.
مُحدّدات حجم وشكل فوّهات سطح القمر
يعتمد حجم وشكل فوّهات سطح القمر على عدّة عوامل مهمّة، هي: سرعة وكتلة الجسم المرتطم (بالإنجليزية: impacting body)، وجيولوجيا سطح القمر، فكلّما كانت سرعة الجسم المرتطم أكبر كان حجم الفوّهة أكبر، وقد يكون قطر الفوّهة الناتجة أكبر بنحو 20 ضعفاً من حجم الجسم المرتطم، وكلّما زادت كتلة الجسم المرتطم زاد حجم الفوّهة، وبالإضافة إلى ذلك فإنّ زاوية الاصطدام تلعب دوراً في تكوين شكل الفوّهة، إذ تكون الفوّهات أكثر استطالة إذا كانت زاوية اصطدام الجسم المرتطم مُنخفضة وتصل إلى أقلّ من 20 درجة.
أنواع الفوّهات على سطح القمر
يوجد العديد من أنواع الفوّهات الموجودة على سطح القمر، ومن الأمثلة عليها ما يأتي:
- الفوّهات الكبيرة: توجد بعض الفوّهات الكبيرة على سطح القمر ، والتي قد يزيد قطر بعضها عن 1,100كم، ولكنّها مغمورة بالحمم البركانية، لذا يمكن رؤية أجزاء من الخطوط الدائرية منها فقط، ومن الأمثلة عليها فوّهة ماري إمبريوم (بالإنجليزية: Mare Imbrium).
- الفوّهات البسيطة: تمتلك الفوّهات البسيطة شكلاً مجوّفاً أملساً، وجدران ملساء، ومن الأمثلة عليها فوّهة مولتكي (بالإنجليزية: Moltke) التي يبلغ قطرها 6.5كم، وعمقها 1.3كم، وتُصنّف معظم الفوّهات الصغيرة التي يقلّ قطرها عن 15كم ضمن الفوّهات البسيطة.
- الفوّهات المعقّدة: تتميّز الفوّهات المعقّدة بامتلاكها حوافّ واضحة المعالم، وقمّة مركزية، ومن الأمثلة عليها فوّهة تيخو (يالإنجليزية: Tycho) التي يبلغ قطرها 85كم، وعمقها 4.5كم، وتُصنّف معظم الفوّهات التي يتراوح قطرها بين 20-175كم ضمن الفوّهات المعقدة.
- الفوّهات الصدمية: تمتاز بوجود مناطق مرتفعة تشبه شكل الحلقات في منتصف الفوّهة، ومن الأمثلة عليها فوّهة شرودنغر (بالإنجليزية: Schrödinger) التي يبلغ قطرها 310كم، وفوّهة ماري أورينتال (بالإنجليزية: Mare Orientale) التي يبلغ قطرها 330كم، وعادةً ما يكون قطر الفوّهات الصدمية 300كم على الأقلّ.
سبب عدم تغيّر شكل فوّهات سطح القمر
يوجد العديد من الفوّهات التي تتشكّل على سطح القمر، ويعود السبب في ذلك إلى عدم وجود غلاف جوي يحمي سطح القمر من الأجسام الفضائية الخارجية، وتبقى هذه الفوّهات على شكلها لفترات طويلة جداً، وذلك نتيجة قلّة أو انعدام عمليات التعرية والتآكل على سطح القمر، في حين أنّ الفوّهات التي تتشكّل على سطح الأرض تتأثّر بفعل العوامل المختلفة، مثل: الرياح، والمياه، ونموّ النباتات، ممّا يؤدّي إلى إزالة هذه الفوّهات، كما أنّ الفوّهات الكبيرة قد تتلف بفعل حركة الصفائح التكتونية .
أهمية فوّهات سطح القمر
يُمكن استخدام الفوّهات كمقياس للعمر الكوكبي، إذ تكون الأسطح كثيرة الفوّهات عبارة عن أسطح قديمة، في حين أنّ الأسطح قليلة الفوّهات هي أسطح حديثة نسبياً، وبالتالي يُمكن استخدام كثافة الفوّهات الموجودة على سطح القمر كمقياس لمعرفة عمره، كما تُساهم دراسة تكوّن الفوّهات في الكشف عن نوع المادة التي تشكّل نواتها، وبالتالي معرفة كيفية تشكّل وتطوّر المُذنّب المُصطدم، وبالإضافة إلى ما سبق فإنّ دراسة الفوّهات يُساعد أيضاً في معرفة العمليات الفيزيائية المُكوّنة لها، والأحداث التي مرّت على كوكب الأرض ، فسطح القمر هو مؤشّر زمني للأحداث الجارية في النظام الشمسي .
