Ay’ı Yaratan Çarpışmanın Kalıntıları Dünya’nın Derinliklerinde Olabilir
Bilim insanları, Ay’ın yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Theia adlı bir proto-gezegen’in emekleme döneminde Dünya’ya çarpmasıyla oluştuğu konusunda uzun zamandır hemfikirdi. Şimdi, bir bilim insanları ekibinin şaşırtıcı yeni bir önerisi var: Theia’nın kalıntıları, Dünya’nın mantosunun derinliklerine gömülü iki kıta boyutunda kaya katmanında bulunabilir.
On yıllardır, sismologlar, Batı Afrika ve Pasifik Okyanusu’nun altında oturan ve çekirdeği bir çift kulaklık gibi saran bu iki blob hakkında kafa karıştırdılar. Ph.D. Qian Yuan, onun hakkında 1000 kilometre yüksekliğe ve bunun birkaç katı genişliğe sahip olan “Dünya’nın mantosundaki en büyük şey” diyor. Depremlerden kaynaklanan sismik dalgalar, katmanlardan geçerken aniden yavaşlar, bu da onların daha yoğun ve çevredeki manto kayasından kimyasal olarak farklı olduklarını gösterir.
Geniş düşük-kesme hızı bölgeleri (LLSVP’ler), sismologların dediği gibi, Dünya’nın ilkel magma okyanusunun derinliklerinde basitçe kristalleşmiş olabilir. Veya Ay’ı oluşturan çarpmanın travmasından kurtulan yoğun ilkel manto kayası birikintileri olabilirler. Ancak yeni izotopik kanıtlara ve modellemeye dayanarak Yuan, LLSVP’lerin uzaylı bir çarpışmanın kalıntısı olduğuna inanıyor. Geçen hafta Ay ve Gezegen Bilimleri Konferansı’nda hipotezi sunan Yuan, “Bu çılgın fikir en azından mümkün olabilir” diyor.
Bu fikir, yıllardır laboratuvar koridorları ve konferans salonları arasında dolaşıyordu. Ancak, bir sismolog olan Edward Garnero, ilk kez birinin birden fazla kanıt dizisini sıraya koyduğunu ve bunun için ciddi bir döküman oluşturduğunu söylüyor. “Birisi bana aksini söyleyene kadar tamamen uygulanabilir olduğunu düşünüyorum.” dedi.
Jeokimyacı Sujoy Mukhopadhyay, İzlanda ve Samoa’dan elde edilen kanıtların, LLSVP’lerin Ay’ı oluşturan çarpışma zamanından beri var olduğunu öne sürüyor, diyor. Yuan’ın fikrini makul buluyor ancak başka açıklamalara da açık. Sismik görüntüleme, her iki adadaki volkanları LLSVP’lere kadar besleyen magma tüylerinin izini sürdü. Geçtiğimiz on yılda Mukhopadhyay ve diğerleri, adalardaki lavların, yalnızca Dünya tarihinin ilk 100 milyon yılında oluşan radyoaktif elementlerin izotopik bir kaydını içerdiğini keşfettiler.
Ayrıca, Ay’ı oluşturan çarpışma tertibatının yeni bir resmi, Dünya’nın derinliklerine yoğun bir kaya yükü iletmiş olabileceğini gösteriyor. Çarpma teorisi 1970’lerde Ay’ın neden kuru olduğunu ve çok fazla demir çekirdeğe sahip olmadığını açıklamak için geliştirildi: Dehşet verici bir çarpışmada, su gibi uçucu maddeler buharlaşıp kaçacak, çarpışmada fırlatılan daha az yoğun kayalardan oluşan bir halka ise sonunda Ay’da birleşecekti. Teori, çarpma aygıtının Mars büyüklüğünde veya son varyantlarda çok daha küçük olduğunu düşündürdü. Ancak Yuan’ın ortak yazarı ASU Tempe astrofizikçisi Steven Desch’in yakın tarihli çalışması, Theia’nın neredeyse Dünya kadar büyük olduğunu öne sürüyor.
Apollo Moon kayaları üzerinde yapılan çalışmalarda, Desch ve meslektaşları hidrojenin daha ağır bir hidrojen izotopu olan döteryuma oranlarını ölçtüler. Hafif hidrojenin bazı Ay örneklerinde Dünya kayalarındakinden çok daha fazla olduğunu buldular. Bu kadar hafif hidrojeni yakalamak ve tutmak için Theia’nın devasa olması gerekir, bunu Jeokimya’da 2019 yılında yapılan bir çalışmada önerdiler. Ayrıca, yıldızlararası uzayda oluşumu sırasında doğal olarak ağır hidrojence zenginleştirilmiş herhangi bir su, genel döteryum seviyelerini yükselteceğinden, oldukça kuru olmalıydı. Desch, böylesine kuru, büyük bir proto-gezegen, günümüz Dünya’sından yaklaşık %2 ila %3,5 oranda daha yoğun demiri tükenmiş bir çekirdeğe ve demir açısından zengin bir mantoya sahip katmanlara ayrılmış olurdu, diyor.
Yuan, Desch’in yoğunluk tahminlerini öğrenmeden önce bile Theia’nın akıbetini şekillendiriyordu. Modeli, çarpışmadan sonra Theia’nın çekirdeğinin hızla Dünya’nınkiyle birleşeceğini öne sürüyor. Ayrıca Theia’nın boyutunu ve yoğunluğunu değiştirerek, malzemenin karışıp mantonun tabanına batması yerine hangi koşulların devam etmesine izin vereceğini görmek için Theia’nın mantosunun akıbetini araştırdı. Simülasyonlar tutarlı bir şekilde, Dünya’nınkinden %1.5 ila %3.5 daha yoğun olan manto kayalarının hayatta kalacağını ve çekirdeğe yakın yığınlar haline geleceğini gösterdi. Sonuç, Desch’in döteryum kanıtıyla mükemmel bir uyum içindeydi. Desch, “Yoğunluk için bu en etkili nokta” diyor.
Devasa bir Theia, birlikte Ay’dan altı kat daha fazla kütle içeren LLSVP’lerin ölçeğini de açıklayacaktır. Yuan, eğer dünya dışıysalar, yalnızca Theia kadar büyük bir çarpma aygıtının onları göndermiş olabileceğini söylüyor.
Sismolog Jennifer Jenkins, daha az kütleli LLSVP’lerin Theia’nın neredeyse bir ön-Dünya boyutunda olduğu fikrini karmaşıklaştırabileceğini söylüyor. Yuan’ın resmi, “bildiklerimizle tutarsız değil, ama tamamen ikna olmadım” diye ekliyor.
Desch, ekibin ada lavları ve Ay’ın mantosundaki kayalar arasındaki jeokimyasal benzerlikleri arayarak fikrini test edebileceğini söylüyor. NASA ve Çin, bu on yılda güney kutbuna robotik görevler planlıyor.
Theia’nın kalıntıları Dünya’nın mantosunun derinliklerinde yatıyorsa, yalnız olmayabilirler. Sismologlar, derin mantoda, yalnızca birkaç yüz kilometre genişliğinde, genellikle LLSVP’lerin kenarlarına yakın küçük, aşırı yoğun malzeme ceplerini giderek daha fazla görüyorlar. Jenkins, belki de erken Dünya’ya çarpan diğer minyatür gezegenlerden gelen demir açısından zengin çekirdeklerin batık kalıntılarıdır, diyor. Theia aslında bir gezegen mezarlığındaki sadece bir mezar olabilir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: science.org
/Ay’ı Yaratan Çarpışmanın Kalıntıları Dünya’nın Derinliklerinde Olabilir /