Bilgisayar simülasyonları ve yapılan gözlemlerin sonucunda, Ay’ın kadim geçmişine yeni bir ışık tutuluyor.
Arizona Üniversitesi Ay ve Gezegen Laboratuvarı’ndan bir bilim insanı ekibi, ayın iç kısmının evrimi hakkında yeni bir makale yayınladı. Nature Geoscience dergisinde yayınlanan makaleleri, Ay’ın kaotik erken evrimine ilişkin gözlemleri detaylandırıyor.
Araştırmanın yazarı Jeff Andrews-Hanna basın açıklamasında: “Ayımız kelimenin tam anlamıyla ters yüz oldu” dedi.
“Ancak ay tarihinin bu kritik aşamasındaki olayların kesin sırasına ışık tutacak çok az fiziksel kanıt mevcut ve olup bitenlerin ayrıntılarında da kelimenin tam anlamıyla pek çok anlaşmazlık var.”
Ay nasıl oluştu?
Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce küçük bir gezegen Dünya’ya çarptı. Çarpma erimiş kayayı uzaya yeterince yaydı ve gezegenimizin yörüngesinde dönmeye başladı. Zamanla bu kaya katılaşarak Ay’ımızı oluşturdu.
Bu etki olayına ilişkin doğrudan bir kanıta sahip olmasak da, küresel bilim camiası büyük ölçüde bunun gök komşumuzun oluşumu için en olası senaryo olduğu konusunda hemfikir.
Apollo astronotları tarafından toplanan Ay kaya örnekleri, Ay’ın antik tarihine dair yeni ipuçları ve anlayışlar sağladı. Örneğin ay yüzeyinden elde edilen bazaltik lav kayasında şaşırtıcı derecede yüksek titanyum konsantrasyonları vardı.
Ay yüzeyinin uydu gözlemleri daha sonra bu volkanik kayaların Ay’ın yakın tarafında çok daha belirgin olduğunu gösterdi.
Şimdi Arizona Üniversitesi ekibinin yeni modeli, durumun neden böyle olduğuna ışık tuttu.
Ay ilk oluştuğunda muhtemelen küresel bir magma okyanusu ile kaplıydı. Erimiş kaya soğudukça Ay’ın mantosunu ve dış kabuğunu oluşturdu.
Ancak yüzeyin altında genç Ay inanılmaz derecede dengesizdi. Bilgisayar modelleri, kabuğun altındaki magmanın muhtemelen titanyum ve demir içeren ilmenit de dahil olmak üzere yoğun minerallere kristalleştiğini gösteriyor.
LPL’deki doktora çalışmasının bir parçası olarak araştırmayı yöneten Weigang Liang, “Bu ağır mineraller alttaki mantodan daha yoğun olduğundan, yerçekimsel bir dengesizlik yaratıyor ve bu katmanın ayın iç kısmının daha derinlerine batmasını sağlıyor” dedi.
Bunu takip eden bin yılda yoğun malzeme Ay’ın iç kısmına battı, burada mantoyla karışıp eridi. Ancak sonunda bugün yüzeyde görülebilen titanyum açısından zengin lav akıntıları yoluyla yüzeye geri döndü.
Ay’ın evrimine ışık tutuyor
Yeni araştırmalarında bilim insanları, Ay’ın yerçekimi alanının, yoğun malzemenin Ay mantosuna batmasından sonra oluşan ilmenit kalıntılarının dağılımını haritalamak için kullanılabileceğini buldu.
2011 yılında Ay’ın yerçekimi alanı haritalama gözlemlerini gerçekleştiren NASA’nın Yerçekimi Kurtarma ve İç Laboratuvarı (GRAIL) ay uydusu tarafından alınan gözlemleri kullandılar.
Liang, “Analizlerimiz, modellerin ve verilerin son derece tutarlı bir hikaye anlattığını gösteriyor” dedi. “İlmenit malzemeleri yakın tarafa göç etti ve tabaka benzeri çağlayanlar halinde iç kısımlara battı, [NASA’nın] GRAIL’inde görüldüğü gibi, geride ayın yerçekimi alanında anormalliklere neden olan bir iz bıraktı.”
Bulgularına dayanarak araştırmacılar, ilmenit bakımından zengin katmanın 4,22 milyar yıldan fazla bir süre önce battığına inanıyor. Bu keşif, Ay’ın daha sonraki evriminde volkanizmaya katkıda bulunmasıyla tutarlıdır.
