Bilim İnsanları Ay’ın İç Yapısını Nihayet Çözdü
Mayıs 2023’te yayınlanan kapsamlı bir araştırma, Ay’ın iç çekirdeğinin aslında demire benzer bir yoğunluğa sahip katı bir top olduğunu ortaya koydu. Araştırmacılar bu bulgunun, Ay’ın iç kalbinin katı mı yoksa erimiş mi olduğuna dair uzun süredir devam eden tartışmaların çözülmesine yardımcı olacağını ve Ay’ın ve dolayısıyla Güneş Sistemi’nin tarihinin daha doğru bir şekilde anlaşılmasına yol açacağını umuyor.
“Fransa’daki Fransız Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nden astronom Arthur Briaud liderliğindeki bir ekip, “Sonuçlarımız, iç çekirdeğin varlığını göstermesi sayesinde Ay’ın manyetik alanının evrimini sorguluyor ve Güneş Sistemi’nin ilk milyar yılındaki Ay bombardımanının zaman çizelgesi hakkında önemli bilgiler getiren küresel bir manto devrilme senaryosunu destekliyor” diye yazdı.
Güneş Sistemi’ndeki nesnelerin iç bileşiminin araştırılması en etkili şekilde sismik verilerle gerçekleştirilir. Depremler tarafından üretilen akustik dalgaların bir gezegen ya da ayın içindeki materyalden geçme ve yansıma şekli, bilim insanlarının nesnenin iç kısmının ayrıntılı bir haritasını oluşturmasına yardımcı olabilir.
Apollo misyonu tarafından toplanan Ay sismik verilerine sahibiz, ancak çözünürlüğü iç çekirdeğin durumunu doğru bir şekilde belirlemek için çok düşük. Akışkan bir dış çekirdek olduğunu biliyoruz, ancak bunun neleri kapsadığı tartışma konusudur. Katı bir iç çekirdeğin ve tamamen akışkan bir çekirdeğin modelleri Apollo verileriyle eşit derecede iyi çalışır.
Briaud ve meslektaşları bunu kesin olarak anlamak için uzay görevlerinden ve Ay lazer menzil deneylerinden veri toplayarak çeşitli Ay özelliklerinin bir profilini çıkardılar. Bunlar arasında Dünya ile olan yerçekimi etkileşiminden kaynaklanan deformasyon derecesi, Dünya’ya olan uzaklığındaki değişim ve yoğunluğu yer alıyor.
Ay’ın çekirdeğini ortaya çıkarmak için özelliklerini ölçen farklı araçların sanatçı izlenimi. (Géoazur/Nicolas Sarter)
Daha sonra, gözlemsel verilerle en yakın eşleşmeyi bulmak için çeşitli çekirdek türleriyle modelleme yaptılar.
Birkaç ilginç bulgu elde ettiler. İlk olarak, Ay hakkında bildiklerimize en çok benzeyen modeller, Ay mantosunun derinliklerindeki aktif devrilmeyi tanımlamaktadır. Bu, Ay’ın içindeki daha yoğun malzemenin merkeze doğru düştüğü ve daha az yoğun malzemenin yukarı doğru yükseldiği anlamına gelir. Bu aktivite uzun zamandır Ay’ın volkanik bölgelerindeki belirli elementlerin varlığını açıklamanın bir yolu olarak önerilmektedir. Ekibin araştırması, kanıtların “lehine” çetelesine bir nokta daha ekliyor.
Ve Ay çekirdeğinin Dünya’nınkine çok benzediğini buldular – bir dış sıvı tabakası ve katı bir iç çekirdek ile. Modellemelerine göre, dış çekirdeğin yarıçapı yaklaşık 362 kilometre (225 mil), iç çekirdeğin yarıçapı ise yaklaşık 258 kilometre (160 mil). Bu da Ay’ın tüm yarıçapının yaklaşık yüzde 15’ine denk geliyor.
Ekibin bulduğu iç çekirdeğin yoğunluğu da metreküp başına yaklaşık 7,822 kilogram. Bu da demirin yoğunluğuna çok yakın.
İlginçtir ki, 2011 yılında NASA Marshall gezegen bilimcisi Renee Weber liderliğindeki bir ekip, Ay çekirdeğini incelemek için Apollo verileri üzerinde o zamanlar en son teknoloji olan sismolojik teknikleri kullanarak benzer bir sonuç buldu. Yaklaşık 240 kilometrelik bir yarıçapa ve metreküp başına yaklaşık 8.000 kilogram yoğunluğa sahip katı bir iç çekirdeğe dair kanıtlar buldular.
Briaud ve ekibi, elde ettikleri sonuçların daha önceki bulguları doğruladığını ve Dünya benzeri bir Ay çekirdeği için oldukça güçlü bir durum oluşturduğunu söylüyor. Ve bunun Ay’ın evrimi için bazı ilginç çıkarımları var.
Ay’ın oluştuktan kısa bir süre sonra güçlü bir manyetik alana sahip olduğunu ve bu alanın yaklaşık 3,2 milyar yıl önce azalmaya başladığını biliyoruz. Böyle bir manyetik alan, çekirdekteki hareket ve konveksiyon tarafından üretilir, bu nedenle Ay çekirdeğinin neyden yapıldığı, manyetik alanın nasıl ve neden kaybolduğu ile derinden ilgilidir.
İnsanlığın nispeten kısa bir süre içinde Ay’a dönme umudu göz önüne alındığında, belki de bu bulguların sismik olarak doğrulanması için uzun süre beklememiz gerekmeyecek.
Kaynak: https://www.sciencealert.com
Ay’ın Kökeni Hakkındaki Tüm Bildiklerimizi Unutun: Yeni Araştırma Her Şeyi Değiştiriyor