فوهات القمر

الفوهات القمرية هي فوهات ناتجة عن اصطدامات نيزكية على سطح القمر . يحتوي سطح القمر على العديد من الفوهات، وكلها تشكلت نتيجة اصطدامات نيزكية. يعترف الاتحاد الفلكي الدولي حاليًا بـ 9137 فوهة، تم تحديد تاريخ 1675 منها. ^{[ 1 ]}

كلمة " فوهة " مشتقة من الكلمة اليونانية التي تعني "وعاء" ( Κρατήρ ، وهو وعاء يوناني كان يُستخدم لخلط النبيذ والماء). بنى غاليليو أول تلسكوب له في أواخر عام 1609، ووجهه نحو القمر لأول مرة في 30 نوفمبر من العام نفسه. اكتشف، خلافًا للاعتقاد السائد آنذاك، أن القمر ليس كرة كاملة، بل يحتوي على جبال ومنخفضات تشبه الكؤوس. أطلق يوهان هيرونيموس شروتر (1791) على هذه المنخفضات اسم "فوهات"، موسعًا بذلك استخدامها السابق لوصف البراكين .

اقترح روبرت هوك في كتابه "ميكروغرافيا" (1665) فرضيتين لتكوين الفوهات القمرية: الأولى، أن الفوهات ناتجة عن قصف مقذوفات من الفضاء، والأخرى، أنها نتاج النشاط البركاني القمري تحت الأرض . ^{[ 2 ]}

تذبذبت الآراء العلمية حول أصل الفوهات البركانية على مر القرون اللاحقة. وكانت النظريات المتنافسة كالتالي:

1. الانفجارات البركانية تُحدث ثقوبًا في سطح القمر
2. اصطدام نيزكي
3. نظرية تُعرف باسم Welteislehre تم تطويرها في ألمانيا بين الحربين العالميتين والتي أشارت إلى أن الحركة الجليدية هي التي خلقت الفوهات.

اقترح كارل جيلبرت في عام 1893 أن فوهات القمر تشكلت نتيجة اصطدامات نيزكية ضخمة. وكتب رالف بالدوين في عام 1949 أن معظم فوهات القمر ناتجة عن اصطدامات. وفي حوالي عام 1960، أعاد جين شومايكر إحياء هذه الفكرة. ووفقًا لديفيد إتش. ليفي ، فقد رأى شومايكر أن "الفوهات على سطح القمر هي مواقع اصطدام منطقية تشكلت ليس تدريجيًا على مدى دهور ، بل بشكل انفجاري في ثوانٍ معدودة". ^{[ 3 ]}

أثبتت الأدلة التي تم جمعها خلال مشروع أبولو ومن المركبات الفضائية غير المأهولة في نفس الفترة بشكل قاطع أن الاصطدام النيزكي، أو الاصطدام بالكويكبات بالنسبة للفوهات الأكبر حجماً، كان أصل جميع الفوهات القمرية تقريباً، وبالتالي، معظم الفوهات على الأجرام الأخرى أيضاً.

تُدرس عملية تكوين الفوهات الجديدة في برنامج مراقبة اصطدامات النيازك على سطح القمر التابع لوكالة ناسا . ^{[ 4 ]} وقد نتجت أكبر فوهة مسجلة عن اصطدام تم رصده في 17 مارس 2013. ^{[ 5 ] [ 6 ]} ويُعتقد أن هذا الاصطدام، الذي يمكن رؤيته بالعين المجردة ، ناجم عن نيزك يزن حوالي 40 كيلوغرامًا (88 رطلاً) اصطدم بسطح القمر بسرعة 90,000 كيلومتر في الساعة (56,000 ميل في الساعة؛ 16 ميلاً في الثانية) .     

في مارس 2018، أُعلن عن اكتشاف حوالي 7000 فوهة قمرية لم تكن معروفة سابقًا، وذلك باستخدام شبكة عصبية التفافية طُوّرت في جامعة تورنتو سكاربورو بكندا. ^{[ 7 ] [ 8 ]} وفي دراسة مماثلة أُجريت في ديسمبر 2020، حُدّدت حوالي 109000 فوهة جديدة باستخدام شبكة عصبية عميقة . ^{[ 1 ]}

بسبب افتقار القمر للماء والغلاف الجوي والصفائح التكتونية ، فإن التعرية فيه ضئيلة، وتوجد فوهات يزيد عمرها عن ملياري عام. ويُحدد عمر الفوهات الكبيرة بعدد الفوهات الأصغر الموجودة بداخلها، حيث تتراكم الفوهات الصغيرة داخل الفوهات الأقدم عمومًا.

أصغر الفوهات المكتشفة مجهرية الحجم، وُجدت في صخور عادت إلى الأرض من القمر. أما أكبر فوهة من هذا النوع، فيبلغ قطرها حوالي 290 كيلومترًا (180 ميلًا) ، وتقع بالقرب من القطب الجنوبي للقمر . ومع ذلك، يُعتقد أن العديد من سهول القمر تشكلت نتيجة اصطدامات هائلة، امتلأت المنخفضات الناتجة عنها بالحمم البركانية المتدفقة .  

عادةً ما تحتوي الفوهات على بعض أو كل الميزات التالية:

• منطقة محيطة تحتوي على مواد تناثرت من الأرض عند تشكل الفوهة؛ وعادة ما تكون هذه المنطقة أفتح لونًا من المواد الأقدم نظرًا لتعرضها للإشعاع الشمسي لفترة زمنية أقصر.
• حافة مرتفعة، تتكون من مواد مقذوفة ولكنها تهبط على مقربة شديدة
• جدار الفوهة، الجزء المنحدر من الفوهة
• أرضية الفوهة، وهي منطقة مسطحة وناعمة إلى حد ما، تتراكم فيها مع مرور الوقت فوهات صغيرة خاصة بها.
• القمة المركزية، الموجودة فقط في بعض الفوهات التي يزيد قطرها عن 26 كم (16 ميلًا) ؛ وهذا بشكل عام تأثير تناثري ناتج عن تحول الطاقة الحركية للجسم المصطدم إلى حرارة وصهر بعض المواد القمرية.  

يوجد ما لا يقل عن 1.3 مليون فوهة يزيد قطرها عن كيلومتر واحد (0.62 ميل) ؛ منها 83,000 فوهة يزيد قطرها عن 5 كيلومترات (3 أميال) ، و6,972 فوهة يزيد قطرها عن 20 كيلومترًا (12 ميلًا) . ^{[ 9 ]} وتتشكل فوهات أصغر من هذه بانتظام، حيث كشف مسح حديث أجرته NELIOTA، غطى 283.5 ساعة من وقت الرصد، عن تكوّن ما لا يقل عن 192 فوهة جديدة يتراوح حجمها بين 1.5 و3 أمتار (4.9 إلى 9.8 قدم) خلال فترة الرصد. ^{[ 10 ]}       

في عام 1978، ابتكر تشاك وود وليف أندرسون من مختبر القمر والكواكب نظامًا لتصنيف فوهات الاصطدام القمرية. ^{[ 11 ]} قاموا بأخذ عينات من الفوهات التي لم تتأثر بشكل كبير بالاصطدامات اللاحقة، ثم قاموا بتجميع النتائج في خمس فئات رئيسية. وقد نجحت هذه الفئات في تغطية حوالي 99% من جميع فوهات الاصطدام القمرية.

كانت أنواع فوهات LPC كما يلي:

• فوهات ALC - فوهات صغيرة على شكل كوب بقطر حوالي 10 كيلومترات (6 أميال) أو أقل، وبدون قاع مركزي. النموذج الأصلي لهذه الفئة هو فوهة ألباتينيوس سي .  
• فوهة بيو - تشبه فوهة ألدكستر، لكن بأرضيات صغيرة ومسطحة. يبلغ قطرها النموذجي حوالي 15 كيلومترًا (9 أميال) . نموذج فوهة القمر هو فوهة بيوت .  
• SOS - الأرضية الداخلية واسعة ومسطحة، بدون قمة مركزية. الجدران الداخلية غير متدرجة . يتراوح قطرها عادةً بين 15 و25 كيلومترًا (9.3-16 ميلًا) . النموذج الأصلي هو سوسيجينيس .  
• TRI — هذه الفوهات المعقدة كبيرة بما يكفي لدرجة أن جدرانها الداخلية قد انهارت إلى قاعها. ويتراوح قطرها بين 15 و50 كيلومترًا (9.3 و31 ميلًا) . وتُعد فوهة ترايسنيكر مثالًا نموذجيًا لها .  
• TYC - هذه البراكين أكبر من 50  كيلومترًا، ذات جدران داخلية متدرجة وأرضيات مسطحة نسبيًا. غالبًا ما تحتوي على تكوينات قمم مركزية ضخمة. تُعد تيكو النموذج الأصلي لهذا النوع.

بعد تجاوز قطر بضع مئات من الكيلومترات، تختفي القمة المركزية لفئة TYC وتُصنف على أنها أحواض . تُسمى الفوهات الكبيرة، المشابهة في الحجم للبحار البركانية، ولكن بدون (أو بكمية قليلة من) الحمم البركانية الداكنة، أحيانًا بالفوهات البحرية. ^{[ أ ] [ 13 ] [ 14 ]}

بدأت نادين جي. بارلو من جامعة شمال أريزونا ، في عام 2009، بتحويل قاعدة بيانات فوهات الاصطدام القمرية الخاصة بوود وأندرسون إلى صيغة رقمية. ^{[ 15 ]} كما تعمل بارلو على إنشاء قاعدة بيانات جديدة لفوهات الاصطدام القمرية مشابهة لقاعدة وود وأندرسون، إلا أن قاعدتها ستشمل جميع فوهات الاصطدام التي يزيد قطرها عن خمسة كيلومترات أو يساويها، وتعتمد على صور سطح القمر التي التقطتها المركبة الفضائية كليمنتين .

كان مشروع "حديقة حيوانات القمر" ضمن برنامج "زونيفيرس" يهدف إلى استخدام علماء المواطنين لرسم خرائط لحجم وشكل أكبر عدد ممكن من الفوهات باستخدام بيانات من مركبة ناسا المدارية لاستكشاف القمر . ومع ذلك، فقد تم إيقاف المشروع منذ ذلك الحين. ^{[ 16 ]}

تشكل الفوهات 95% من جميع المعالم القمرية المسماة . ^{[ 17 ]} وعادةً ما تُسمى هذه الفوهات بأسماء علماء ومستكشفين راحلين. ^{[ 18 ]} ويعود هذا التقليد إلى جيوفاني باتيستا ريتشيولي ، الذي بدأه عام 1651. ^{[ 19 ] [ 20 ]} ومنذ عام 1919، أصبح تخصيص هذه الأسماء خاضعًا لتنظيم الاتحاد الفلكي الدولي . ^{[ 19 ]}

تُسمى الفوهات الصغيرة ذات الأهمية الخاصة (مثل تلك التي زارتها بعثات استكشاف القمر) بأسماء بشرية (روبرت، خوسيه، لويز، إلخ). إحدى أكبر فوهات القمر، وهي فوهة أبولو ، سُميت تيمنًا ببعثات أبولو . تحمل العديد من الفوهات الأصغر داخلها وبالقرب منها أسماء رواد فضاء أمريكيين متوفين، كما تحمل العديد من الفوهات داخل وحول بحر موسكو أسماء رواد فضاء سوفييت متوفين. ^{[ 17 ] [ 18 ]} إضافةً إلى ذلك، في عام 1970، سُميت اثنتا عشرة فوهة بأسماء اثني عشر رائد فضاء على قيد الحياة (ستة سوفييت وستة أمريكيين). ^{[ 17 ]}

معظم الفوهات القمرية المسماة هي فوهات تابعة : تتكون أسماؤها من اسم فوهة قريبة مسماة وحرف كبير (على سبيل المثال، كوبرنيكوس أ ، كوبرنيكوس ب ، كوبرنيكوس ج ، وهكذا). ^{[ 17 ]}

تُسمى سلاسل الفوهات القمرية عادةً نسبةً إلى فوهة قريبة منها. تحتوي أسماؤها اللاتينية على كلمة " كاتينا " (سلسلة). على سبيل المثال، تقع كاتينا ديفي بالقرب من فوهة ديفي . ^{[ 17 ] [ 21 ]}

تشير العلامة الحمراء في هذه الصور إلى موقع فوهة البركان المسماة على الجانب القريب من القمر.

• 
  ألباتيجينيوس
• 
  أريستارخوس
• 
  أرسطو
• 
  بيلي
• 
  كارول
• 
  كلافيوس
• 
  كوبرنيكوس
• 
  فرا ماورو
• 
  هومبولت
• 
  جانسن
• 
  لانغرينوس
• 
  لونغومونتانوس
• 
  ماجينوس
• 
  ميتيوس
• 
  موريتوس
• 
  بيتافيوس
• 
  بيكارد
• 
  بيكولوميني
• 
  بيتاتوس
• 
  بلينيوس
• 
  ريتا
• 
  راسل
• 
  شيكارد
• 
  سلوقس
• 
  ستاديوس
• 
  ستوفلر
• 
  ثبت
• 
  ثيوفيلوس
• 
  تيكو
• 
  فينديلينوس
• 
  وارجنتين

• قائمة الفوهات على سطح القمر
• قائمة الفوهات الموجودة على الجانب البعيد من القمر
• سهل مسور