جالب است که بدانید که سمت دیگر ماه اولین جایی بود که در سپیده دم عصر فضا مورد کاوش قرار گرفت. اتحاد جماهیر شوروی سابق در اکتبر 1959 کاوشگر لونا 3 (Luna 3) را به پشت ماه فرستاد تا تصاویری دانه‌دانه‌دار را از آن بگیرد. جهان از این کار بزرگ شگفت‌زده شد؛ کاوش‌های فضایی سرزمین‌های پنهانی را آشکار کرد که فکرها و تخیلات را برای قرن‌ها به خود مشغول کرده بود.
اما تا زمانی که برنامه اربیتر(Orbiter) آمریکا در 1966و1967 انجام نشده بود، تصاویر خوبی از پشت ماه نداشتیم تا منظره غیر آشنایی از ماه را ببینیم که دریاهای تیره و گسترده ماه که در سمت نزدیک آن فراوان است، در آن نباشد. [دریاهای ماه در حقیقت دشت‌های پهناور و خالی هستند که منجمان قدیم به خاطر رنگ‌شان به آنها «دریا» می‌گفتند. این نام‌گذاری تا امروز ادامه داشته است.]
فضانوردان آپولو هم در بررسی ماه بین سال‌های 1968تا1972 تصاویر تماشایی و خارق‌العاده‌ای از آن گرفتند، اما چون محل فرود و نمونه‌برداری آنها از سنگ‌های ماه در سمت نزدیک آن بود تقریباً تمام مطالعات بعدی وابسته، مربوط به سمت آشنای ماه که رو به زمین است، بود.
منظره‌ای جدید
در ژانویه 1994 وزارت دفاع آمریکا برای نمایش قابلیت‌ها و توانمندی‌های حسگرهای کوچک که برای برنامه جنگ ستارگان تهیه و تولید شده بود فضاپیمای کوچک کلمنتین (Clementine) را به دور ماه فرستاد. کلمنتین بیش از 2میلیون عکس دیجیتالی از ماه گرفت که برای اولین بار تمام سطح ماه را پوشش می‌داد و در تهیه تصویر از ماه بسیار مؤثر بود. این عکس‌ها هرکدام سطح کوچکی از ماه را نشان می‌داد.
وقتی به عکسهای کلمنتین برخوردم از تفاوت دو چهره ماه شگفت‌زده شدم. می‌دانستم که دریا در سمت دیگر ماه خیلی کم است، اما عکس‌ها این مطلب را کاملاً مجسم می‌کرد و بعد پی بردم که قبلاً هرگز عکس درستی از سمت دیگر ماه ندیده بودم، زیرا عکسی وجود نداشت! تمام مطالعات در مورد سمت دیگر ماه با کنار هم گذاشتن تصاویر اربیتر و آپولو انجام شده بود که به‌صورت مایل گرفته شده بودند. با کلمنتین برای اولین بار کل سمت دیگر ماه را در یک روشنایی و در یک نظر دیدیم؛ مکانی ناآشنا با ویژگی‌های منحصر به فرد.
عکسهای کلمنتین از سمت دیگر ماه به‌وضوح تکه‌های گدازه‌ها، دهانه‌هایی با پرتوهای روشن را نشان می‌دهد. اما نبودن دریاها به‌طور گسترده در سمت دیگر ماه، شکل یک‌نواختی به آن می‌دهد که کمتر قابل تشخیص است، بنابراین سخت‌تر است که راه خود را به اطراف پیدا کنید. اگر سمت دیگر ماه رو به زمین بود، نبودن نور و طرح‌های تیره کار مردم باستان را در شناسایی صورت‌ها و خرگوش در سطح ماه دشوارتر می‌کرد!
سمت نزدیک ماه
بیایید برای درک عجیب بودن سمت دیگر ماه، آنچه را درباره نیم‌کره رو به زمین می‌دانیم با هم مرور کنیم: ماه 5/4 میلیارد سال پیش از باقی‌مانده‌های برخورد عظیم یک سیاره نخستین با زمین که به فضا پرتاب شده بودند شکل گرفت.
مواد پرتاب شده در اثر این برخورد به‌شدت ضربه خورده یا ذوب شده بودند، بنابراین گازهای خود و به‌خصوص آب را از دست دادند. ماه از به‌هم پیوستگی (جمع شدن در اثر نیروی جاذبه) این باقی‌مانده‌ها در نزدیکی زمین شکل گرفت. در این فرایند، حرارت عظیم ناشی از برخورد سریع، قمر تازه شکل گرفته را ذوب کرد.
فلزات ته‌نشین شدند تا هسته ماه را تشکیل دهند و مواد سبک‌تر سرشار از کلسیم به روی سطح شناور شدند: سرباره‌هایی بر روی اقیانوس سراسری از مواد مذاب. پوسته بالاخره سرد شد و لایه‌ای به عمق 60 کیلومتر (40 مایل) تشکیل داد. رنگ نسبتاً روشن پلاجیوکلاس توجیهی برای نواحی درخشان در ارتفاعات ماه است.
ماه اولیه همچنان با خرده‌های باقی‌مانده از آن برخورد و نیز سایر اجرام باقی‌مانده از تولد منظومه شمسی بمباران می‌شد. این مرحله تشکیل دهانه‌های اولیه، شامل پرتابه‌هایی به بزرگی کوه بود که فرورفتگی‌های ایجاد شده از برخوردهای کوچکتر را پر می‌کردند.
دهانه‌های تیکو به قطر 85 کیلومتر و کپرنیک به قطر 93 کیلومتر نمونه‌هایی از این دهانه‌های پیچیده هستند که هر کسی که با تلسکوپ به ماه نگاه می‌کند، آن را می‌بیند.
ده‌ها تا صدها میلیون سال پس از اتمام آخرین بمباران شدید، حرارت ایجاد شده در اثر فروپاشی رادیواکتیوی توریم، اورانیوم، سنگ‌های دوباره ذوب شده را ده‌ها کیلومتر به زیر پوسته برد. این مواد مذاب از شکستگی‌های زیر دریاها بالا آمده و کف آنها را با گدازه‌های بازالتی پوشاند. بازالت (عمومی‌ترین سنگ آتشفشانی روی زمین) غنی از آهن و منیزیم است که علت رنگ تیره دریاهای ماه است.
مناظر سمت دیگر ماه
در مقابل، سمت دیگر ماه با دهانه‌های آتشفشانی، ارتفاعات با رنگ روشن و تنها تعداد کمی دریای کوچک جدا از هم پوشیده شده است. از قطب جنوب تا استوا گودالی به عرض 2400 کیلومتر گسترده شده است.
زمین‌شناسان ماه بر اساس اطلاعات کمی که از آپولو گرفته بودند، متوجه شدند که این منطقه گودالی ناشی از یک برخورد بزرگ بوده است. نقشه‌های کلمنتین تأیید کرد که این فرورفتگی عظیم، پهناورترین و عمیق‌ترین اثر فرورفتگی در منظومه شمسی است که در ابتدا به نام «گودال بزرگ پشت ماه» شناخته می‌شد، ولی امروزه بیشتر به نام «قطب جنوب-آیتکن» خوانده می‌‌شود، زیرا از قطب جنوب تا دهانه آیتکن امتداد دارد. عمق مرکز آن 94 کیلومتر است و برآمدگی‌های بلند نزدیک قطب جنوب بخشی از لبه آن هستند.
ضربه‌ای که فرورفتگی SPA را ایجاد کرد، آن‌قدر مواد را از جا کند که پوسته ماه در آن قسمت فقط حدود 30 کیلومتر است. در واقع ژرف‌ترین قسمت ماه، کف SPA است. حجم زیاد موادی که از SPA خارج شد در تمام ماه پراکنده شد- برخی باید به زمین رسیده باشد- اما احتمال بیشتر خارج از لبه گودال افتاد. این نکته در ارتفاع فلات پهناور شمال گودال اهمیت دارد که ارتفاع آن به 8 کیلومتر بیش از شعاع متوسط ماه می‌رسد.
همچنین سمت دور ماه یک نوع تحول در گودال‌ها را نسبت به سمت نزدیک نشان می‌دهد.
من و ویلیام هارتمن در سال 1971 در دانشگاه آریزونا دو گودال کوچک با قطر و ریخت‌شناسی متوسط بین گودال‌های معمولی و دهانه‌های برخوردی بزرگ شناسایی کردیم.
کامپتون (175 کیلومتر) و آنتونیادی (140 کیلومتر) هرکدام یک دیواره از نوع دیواره‌های معمولی برای دهانه‌های با قله مرکزی دارند، اما به‌جای قله مرکزی، یک حلقه داخلی تکه‌تکه دارند. من و هارتمن این ساختارها را گودال‌های با قله مرکزی (Central-peak basin) نامیدیم.
به نظر می‌رسد انرژی ضربه‌ای که یک قله مرکزی را در دهانه‌های برخوردی ایجاد می‌کند، به روشی پیچیده و کمتر شناخته شده، بیشتر پراکنده شده و به یک حلقه برآمده در گودال تبدیل شده است.
یک سمت ماه مانند بیشتر قمرهای طبیعی به سمت سیاره مادر قفل شده است. ما از روی زمین کمی بیشتر از نیمی از ماه را به دلیل حرکات رخگرد ماه می‌بینیم و هر ماه به نظر می‌رسد چهره ما کمی به این‌سو و آن‌سو می‌چرخد.
اما چهره همواره در حال جابه‌جایی ماه را در وضعیتی تصور کنید که ماه در چرخش هماهنگ با زمین قرار نداشته باشد. ترکیب خط متحرک پایان دهنده (Terminator: جدا کننده نیمه تاریک و روشن ماه) و چرخش آزادانه ماه، منظره هر شب آن را به‌کلی متفاوت می‌کند. ماه چهره‌های متغیر زیادی را نشان می‌دهد؛ گاهی با لکه تیره و زمانی بدون آن.
درباره نویسنده: چارلز وود (Charles Wood) نویسنده ستون «کاوش ماه» در ماهنامه Sky & Telescope است. او زمین‌شناس ماه و نویسنده کتاب The Modern Moon: A Personal View است.
منبع: مجله Sky & Telescope ، ژانویه 2007
