Where did the Moon come from? A new theory | Sarah T. Stewart

المترجم: Fatima Zahra El Hafa المدقّق: Lalla Khadija Tigha

Nobody likes to make a mistake.

لا أحد يحب أن يرتكبَ خطأ.

And I made a whopping one.

وقد ارتكبتُ خطأ كبيرًا.

And figuring out what I did wrong led to a discovery

لكن ما اقترفتُه من خطأ أدى إلى اكتشاف

that completely changes the way we think about the Earth and Moon.

غيّر تمامًا طريقة تفكيرنا بالأرض والقمر.

I'm a planetary scientist,

أنا عالمة كواكب،

and my favorite thing to do is smash planets together.

وعملي المفضل هو سحق الكواكب معًا.

(Laughter)

(ضحك)

In my lab, I can shoot at rocks using cannons like this one.

في مختبري، يمكنني أن أطلق على الصخور بواسطة مدافع مثل هذا.

(Cannon shot)

(طلقة مدفع)

(Laughter)

(ضحك)

In my experiments, I can generate the extreme conditions

في تجاربي، أستطيع توليد الظروف القاسية

during planet formation.

اللازمة لعملية تكوين الكواكب.

And with computer models, I can collide whole planets together

وباستخدام نماذج الحاسوب، يمكنني أن أعمل على تصادم كواكب كاملة مع بعضها

to make them grow,

لزيادة حجمها،

or I can destroy them.

أو تدميرها.

(Laughter)

(ضحك)

I want to understand how to make the Earth and the Moon

أريد أن أفهم كيف تكوّن كل من الأرض والقمر

and why the Earth is so different from other planets.

ولماذا تختلف الأرض عن باقي الكواكب.

The leading idea for the origin of the Earth and Moon

إن الفكرة السائدة حول أصل الأرض والقمر

is called the "giant impact theory."

تدعى "نظرية الاصطدام العملاق".

The theory states that a Mars-sized body struck the young Earth,

تنص هذه النظرية على أن جسمًا بحجم كوكب المريخ اصطدم بكوكب الأرض اليافع،

and the Moon formed from the debris disk around the planet.

وتشكل القمر من قرص الحطام حول هذا الكوكب.

The theory can explain so many things about the Moon,

يمكن لهذه النظرية تفسير الكثير من الأمور المرتبطة بالقمر،

but it has a huge flaw:

لكن تتخللها ثغرة كبيرة:

it predicts that the Moon is mostly made from the Mars-sized planet,

فهي تتنبأ أن القمر تكوّن تقريبًا وبشكل كلي من كوكب بحجم المريخ،

that the Earth and the Moon are made from different materials.

وأن الأرض والقمر تكوّنا من عناصر مختلفة.

But that's not what we see.

ولكن هذا ليس ما نراه.

The Earth and the Moon are actually like identical twins.

فالأرض والقمر هما في الحقيقة كالتوائم المتطابقة.

The genetic code of planets is written in the isotopes of the elements.

إن الشفرة الجينية للكواكب مكتوبة في نظائر العناصر.

The Earth and Moon have identical isotopes.

الأرض والقمر لهما نظائر متماثلة.

That means that the Earth and Moon are made from the same materials.

مما يعني أن الأرض والقمر يتكونان من نفس العناصر.

It's really strange that the Earth and the Moon are twins.

من الغريب جدًا أن يكون الأرض والقمر توأمين.

All of the planets are made from different materials,

فكل الكواكب مكونة من عناصر مختلفة،

so they all have different isotopes,

وبالتالي فلكل منها نظائر مختلفة،

they all have their own genetic code.

ولكل منها شفرته الجينية الخاصة.

No other planetary bodies have the same genetic relationship.

ولا توجد أي أجسام كوكبية أخرى لها نفس العلاقة الجينية.

Only the Earth and Moon are twins.

الأرض والقمر هما التوأمان الوحيدان.

When I started working on the origin of the Moon,

حين بدأت العمل في البحث عن أصل القمر،

there were scientists that wanted to reject the whole idea of the giant impact.

كان بعض العلماء يريدون رفض فكرة الاصطدام العملاق بأكملها.

They didn't see any way for this theory to explain the special relationship

لم يروا أي طريقة يمكن لهذه النظرية أن تفسر بها العلاقة الخاصة

between the Earth and the Moon.

بين الأرض والقمر.

We were all trying to think of new ideas.

كنا جميعًا نحاول التفكير في أفكار جديدة.

The problem was, there weren't any better ideas.

كانت المشكلة هي أنه لم تكن توجد أفكار أفضل.

All of the other ideas had even bigger flaws.

كل الأفكار الأخرى كانت بها ثغرات أكبر.

So we were trying to rescue the giant impact theory.

لذا كنا نحاول إنقاذ نظرية الاصطدام العملاق.

A young scientist in my group suggested that we try changing the spin

اقترح عالم شاب في فريقي أن نحاول تغيير دوران

of the giant impact.

الاصطدام العملاق.

Maybe making the Earth spin faster could mix more material

ربما يمكن لدوران الأرض بسرعة أكبر، دمج عناصر أكثر

and explain the Moon.

مما يفسر نشأة القمر.

The Mars-sized impactor had been chosen

اخترنا جسمًا بحجم المريخ

because it could make the Moon

لأن بإمكانه تكوين القمر

and make the length of Earth's day.

كما ستنتج عنه المدة التي يستغرقها اليوم على كوكب الأرض.

People really liked that part of the model.

أُعجب الناس بهذا الجزء من النموذج.

But what if something else determined the length of Earth's day?

لكن ماذا إذا كان يوجد شيء آخر يتحكم في مدة اليوم على الأرض؟

Then there would be many more possible giant impacts that could make the Moon.

حينها ستوجد احتمالات أكثر لاصطدامات عملاقة تُسهم في نشأة القمر.

I was curious about what could happen,

كنت أشعر بالفضول حول ما يمكن أن يحدث،

so I tried simulating faster-spinning giant impacts,

لذلك حاولت تحفيز اصطدامات عملاقة بدوران أسرع،

and I found that it is possible

فوجدت أنه من الممكن

to make a disk out of the same mixture of materials as the planet.

إنتاج قرص من نفس تركيبة العناصر الموجودة في الكوكب.

We were pretty excited.

كنا متحمسين جدًا.

Maybe this was the way to explain the Moon.

ربما هذا هو السبيل لتفسير نشأة القمر.

The problem is, we also found that that's just not very likely.

المشكلة هي أننا وجدنا أيضًا أن ذلك نادر الحدوث.

Most of the time, the disk is different from the planet,

في أغلب الأحيان، يكون القرص مختلفًا عن الكوكب،

and it looked like making our Moon this way

مما جعل تكوين القمر بهذه الطريقة

would be an astronomical coincidence,

صدفة فلكية،

and it was just hard for everyone to accept the idea

وكان يصعب على الجميع قبول فكرة

that the Moon's special connection to Earth was an accident.

أن العلاقة المميزة بين الأرض والقمر كانت مجرد صدفة.

The giant impact theory was still in trouble,

كانت نظرية الاصطدام العملاق لا تزال مهددة،

and we were still trying to figure out how to make the Moon.

وكنا نحاول إيجاد طريقة لتكوين القمر.

Then came the day when I realized my mistake.

وفي أحد الأيام، اكتشفت خطئي.

My student and I were looking at the data from these fast-spinning giant impacts.

كنا أنا وتلميذي ننظر إلى البيانات المرتبطة بهذه الاصطدامات العملاقة سريعة الدوران.

On that day, we weren't actually thinking about the Moon,

في ذلك اليوم، لم نكن نفكر حقًّا في القمر،

we were looking at the planet.

بل كنا ننظر للكوكب.

The planet gets super-hot and partially vaporized

يصبح الكوكب ساخنًا جدًّا ومتبخرًا جزئيًّا

from the energy of the impact.

بسبب الطاقة الناتجة عن الاصطدام.

But the data didn't look like a planet.

لكن البيانات لم تكن تبدو ككوكب.

It looked really strange.

بدت غريبة جدًّا.

The planet was weirdly connected to the disk.

كان الكوكب مرتبطًا بالقرص بشكل غريب.

I got that super-excited feeling

شعرت بذلك الحماس

when something really wrong might be something really interesting.

الذي ينتاب الواحد منا حين يكون خطأ ما مثيرًا للاهتمام.

In all of my calculations,

في كل حساباتي،

I had assumed there was a planet with a separate disk around it.

افترضت وجود كوكب بقرص منفصل حوله.

Calculating what was in the disk as how we tested

كنا نحسُب ما كان يحتويه القرص لاختبار

whether an impact could make the Moon.

ما إذا كان بإمكان اصطدام ما أن ينتهي بنشأة القمر.

But it didn't look that simple anymore.

لكن لم يعد الأمر يبدو بتلك السهولة.

We were making the mistake

كنا نرتكب خطأ

of thinking that a planet was always going to look like a planet.

اعتقاد أن الكوكب سيتخذ دائمًا شكل الكوكب.

On that day, I knew that a giant impact was making something completely new.

في ذلك اليوم، أدركت أن اصطدامًا عملاقًا كان ينشئ شيئًا جديدًا تمامًا.

I've had eureka moments.

لقد اكتشفت أفكارًا رائعة من قبل.

This was not one of them.

لكن هذه لم تكن إحداها.

(Laughter)

(ضحك)

I really didn't know what was going on.

كنت أجهل تمامًا ما كان يحصل.

I had this strange, new object in front of me

كان أمامي هذا الجسم الغريب

and the challenge to try and figure it out.

وكنت أواجه تحدي معرفة ماهيته.

What do you do when faced with the unknown?

ماذا يفعل الواحد منا حين يجد نفسه في مواجهة المجهول؟

How do you even start?

كيف نبدأ؟

We questioned everything:

لقد تساءلنا حول كل شيء:

What is a planet?

ما هو الكوكب؟

When is a planet no longer a planet anymore?

متى يتوقف الكوكب عن كونه كوكبًا؟

We played with new ideas.

فكرنا في احتمالات جديدة.

We had to get rid of our old way of thinking,

كان علينا التخلي عن نمطنا القديم في التقكير،

and by playing, I could throw away all of the data,

وبالتفكير في تلك الاحتمالات، كان بإمكاني التخلص من كل تلك البيانات،

all of the rules of the real world,

وكل القواعد المتعارف عليها على أرض الواقع،

and free my mind to explore.

وأترك بذلك العنان لفكري للاستكشاف.

And by making a mental space

وبخلقي لفضاء ذهني

where I could try out outrageous ideas

حيث يمكنني استكشاف أفكار جريئة

and then bring them back into the real world to test them,

ثم تطبيقها على أرض الواقع لاختبارها،

I could learn.

كنت أتعلم.

And by playing, we learned so much.

وعبر الاستكشاف، تعلمنا الكثير.

I combined my lab experiments with computer models

دمجت تجاربي المخبرية بنماذج الحاسوب

and discovered that after most giant impacts,

واكتشفت أنه وبعد العديد من الاصطدامات العملاقة،

the Earth is so hot, there's no surface.

تصبح الأرض ساخنة جدًا، لدرجة يختفي معها السطح.

There's just a deep layer of gas that gets denser and denser with depth.

كل ما يبقى هو طبقة عميقة من الغاز الذي يصبح أكثر كثافة مع ازدياد العمق.

The Earth would have been like Jupiter.

كانت الأرض ستصبح مثل المريخ.

There's nothing to stand on.

بلا سطح صلب.

And that was just part of the problem.

وكان هذا فقط جزءًا من المشكل.

I wanted to understand the whole problem.

أردت فهم المشكل بأكمله.

I couldn't let go of the challenge to figure out what was really going on

لم أستطع العزوف عن فهم ما يحصل

in giant impacts.

خلال الاصطدامات العملاقة.

It took almost two years

استغرقنا حوالي عامين كاملين

of throwing away old ideas

من التخلص من أفكار قديمة

and building new ones

وبناء أخرى جديدة

that we understood the data

لنستطيع أخيرًا استيعاب البيانات

and knew what it meant for the Moon.

وتفسير نشأة القمر.

I discovered a new type of astronomical object.

اكتشفت جسمًا فلكيًا جديدًا.

It's not a planet.

ليس كوكبًا.

It's made from planets.

هو مصنوع من الكواكب.

A planet is a body whose self-gravity

الكوكب هو جسم له جاذبية ذاتية

is strong enough to give it its rounded shape.

قوية بما يكفي لمنحه شكلًا دائريًا.

It spins around all together.

تدور كلها معًا.

Make it hotter and spin it faster,

إذا ارتفعت درجة حرارته وازدادت سرعة دورانه،

the equator gets bigger and bigger until it reaches a tipping point.

يصبح خط الاستواء أكبر فأكبر حتى يصل إلى مرحلة حرجة.

Push past the tipping point,

وإذا ما تم تجاوز المرحلة الحرجة،

and the material at the equator spreads into a disk.

تنتشر عناصر خط الاستواء مكونة قرصًا.

It's now broken all the rules of being a planet.

وهذا يكسر كل القواعد المميزة للكوكب.

It can't spin around together anymore,

إذ لم يعد بإمكان هذا الجسم أن يدور،

its shape keeps changing as it gets bigger and bigger;

فشكله يتغير باستمرار كلما ازداد حجمه،

the planet has become something new.

وبذلك يصبح الكوكب شيئًا آخر.

We gave our discovery its name:

أطلقنا على هذا الاكتشاف الجديد:

synestia.

سينيستيا.

We named it after the goddess Hestia,

تيمنًا بالإلهة هيستيا،

the Greek goddess of the hearth and home,

الإلهة اليونانية للموقد والبيت،

because we think the Earth became one.

لأننا نعتبر أن الأرض صارت كذلك.

The prefix means "all together,"

البادئة تعني "معًا"،

to emphasize the connection between all of the material.

لتأكيد الرابطة بين جميع العناصر.

A synestia is what a planet becomes

سينيستيا هي ما يصبح عليه كوكب

when heat and spin push it over the limit of a spheroidal shape.

حين تتجاوز الحرارة وسرعة الدوران حد الشكل الكروي.

Would you like to see a synestia?

هل تريدون رؤية سينيستيا؟

(Cheers)

(هتاف)

In this visualization of one of my simulations,

في هذا الرسم المرئي لإحدى محاكاتي،

the young Earth is already spinning quickly from a previous giant impact.

تدور الأرض اليافعة بسرعة بسبب اصطدام عملاق سابق.

Its shape is deformed, but our planet would be recognizable

مما غيّر من شكلها، لكن يمكن تمييز كوكبنا

by the water on its surface.

بالمياه الموجودة على السطح.

The energy from the impact vaporizes the surface,

تُبخر الطاقة الناتجة عن الاصطدام المياه الموجودة على السطح

the water, the atmosphere,

والغلاف الجوي،

and mixes all of the gases together in just a few hours.

وتدمج كل الغازات مع بعضها في غضون ساعات قليلة.

We discovered that many giant impacts make synestias,

اكتشفنا أن الكثير من الاصطدامات العملاقة تنتج عنها أجسام سينيستيا،

but these burning, bright objects don't live very long.

لكن هذه الأجسام المتوهّجة والبراقة لا تعيش طويلًا.

They cool down, shrink and turn back into planets.

إذ تنخفض درجة حرارتها وتتقلص وتصبح كواكب من جديد.

While rocky planets like Earth were growing,

بينما كانت كواكب صخرية مثل الأرض تنمو،

they probably turned into synestias one or more times.

فهي ربما قد تحولت إلى أجسام سينيستيا لمرة أو أكثر.

A synestia gives us a new way to solve the problem of the origin of the Moon.

إن سينيستيا يمنحنا طريقة جديدة لحل مشكل نشأة القمر.

We propose that the Moon formed inside a huge, vaporous synestia.

نحن نقترح أن القمر تكوّن داخل جسم سينيستيا ضخم ومتبخر.

The Moon grew from magma rain

نشأ القمر من مطر صخر بركاني منصهر

that condensed out of the rock vapor.

وهو ناتج عن تكثف بخار الصخرة الغازية.

The Moon's special connection to Earth

العلاقة المميزة التي تربط الأرض بالقمر

is because the Moon formed inside the Earth

راجعة لكون القمر قد تكوّن داخل الأرض

when Earth was a synestia.

حين كانت الأرض عبارة عن سينيستيا.

The Moon could have orbited inside the synestia for years,

ربما كان القمر في مدار سينيستيا لسنوات،

hidden from view.

مخفيًا عن الأنظار.

The Moon is revealed by the synestia cooling and shrinking

وقد برز بسبب انخفاض درجة حرارة وتقلص سينيستيا

inside of its orbit.

داخل مداره.

The synestia turns into planet Earth

يتحول سينيستيا إلى كوكب أرضي

only after cooling for hundreds of years longer.

فقط بعد انخفاض درجة حرارته لسنوات عديدة.

In our new theory,

في نظريتنا الجديدة،

the giant impact makes a synestia,

يُنتج سينيستيا اصطدامًا عملاقًا،

and the synestia divides into two new bodies,

وينقسم سينيستيا إلى جسمين جديدين،

creating our isotopically identical Earth and Moon.

مكونًا بذلك أرضًا وقمرًا متماثلي النظائر.

Synestias have been created throughout the universe.

تشكلت أجسام سينيستيا عبر الكون.

And we only just realized that by finding them in our imagination:

وقد أدركنا هذا مؤخرًا بالعثور عليها في مخيلتنا:

What else am I missing in the world around me?

ما الذي يفوتني في العالم حولي؟

What is hidden from my view by my own assumptions?

ما الذي يخفيه عني ما سلمت به من فرضيات؟

The next time you look at the Moon,

في المرة القادمة التي تنظرون فيها إلى القمر،

remember:

تذكروا:

the things you think you know

قد تكون الأشياء التي تظنون أنكم على دراية تامة بها

may be the opportunity to discover something truly amazing.

فرصة لاكتشاف شيء رائع بحق.

(Applause)

(تصفيق)