Apollo Kayaları Üzerinde Yapılan Yeni İncelemeler Ay'ın Yaşını 100 Milyon Yıl Geriye Götürüyor!

Dünya'nın var olduğu sürenin neredeyse tamamında Ay hep yanı başındaydı. Birkaç çalışmadan çıkan ortak sonuç, Ay'ın Güneş Sistemi'nin başlangıcından yaklaşık 65 milyon yıl sonra, yani Dünya'dan ise sadece on milyon yıl kadar sonra oluştuğunu öne sürüyor. Bulgular, Ay'ın yaşına dair onlarca yıldır devam eden tartışmaları çözme umudu taşıyor.

Max Planck Güneş Sistemi Araştırmaları Enstitüsü'nden kozmokimyacı Thorsten Kleine, Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı'nda (LPSC) sunduğu yeni bir çalışmada farklı araştırma alanlarının Ay için yeni ve daha eski bir yaş üzerinde birleştiğini söylüyor. Bu da Yaklaşık 4,5 milyar yıla karşılık geliyor.^[1]

Güneş Sistemi'nin başlangıcı erken dönemde Güneş'in etrafındaki gaz ve toz bulutundan ilk kayaların kristalleştiği zaman olan 4.5673 milyar yıl öncesine dayanıyor. Dünya ise bu tarihten 20-30 milyon yıl sonra şekillenmeye başladı. Bilim insanları daha sonra Theia adlı Mars büyüklüğündeki bir ön gezegenin erken dönemdeki Dünya'ya çarptığını ve her iki gök cisminden buharlaşan enkazı uzaya savurduğunu, Ay'ın da enkazın birleşmesiyle oluştuğunu düşünüyor. Arizona Eyalet Üniversitesi'nden jeokimyacı Mélanie Barboni, şöyle anlatıyor:

Bu tarihi saptamak sadece teorik bir merak değil, Dünya'nın tarihini anlamak için kritik öneme sahip. Ay'ın oluşum tarihi, bugünkü Dünya'mızın yaşını belirliyor, gezegen olmadan önceki halinin değil.

Theia'nın çarpması, Dünya'nın dengesiz dönüşünü sabitleyip yüzeyini eriterek gezegeni yeniden doğum anındaki erimiş haline döndürmüştü. Çarpışmadan sonra Ay'ın yüzeyi de erimişti.

Apollo astronotları tarafından toplanan kayaçlar arasında plajiyoklas kristalleri bakımından zengin, açık renkli magmatik kayaçlar bulunmuştur. Bilim insanları uzun zamandır bu kayaçların Ay'ın kendi magma okyanusunun kalıntıları olduğunu düşünüyordu. Yaklaşık 4,35 milyar yıl öncesine tarihlenen bu kayaçlar, Ay'ın Güneş Sistemi'nin başlangıcından 200 milyon yıl sonra oluştuğu fikrini destekliyordu.^[2]

California Santa Cruz Üniversitesi'nden gezegen bilimci Francis Nimmo'ya göre bu kadar "genç" bir Ay Güneş Sistemi'nin evrimine dair anlayışımızla giderek daha fazla çelişiyor. Theia'nın çarpması, büyük olasılıkla Jüpiter ve diğer gaz devlerinin kaotik yörünge hareketleri yaptığı ve kütleçekim kuvvetinin etkisi altında büyük kayalık cisimlerin Güneş Sistemi'mizdeki gezegenlere fırladığı Güneş Sistemi'nin erken dönemlerinde yaşandı. Ama yörünge modellemeleri ve gözlemler, Güneş Sistemi'nin ilk 100 milyon yıl içinde sakinleştiğini gösteriyor. Nimmo, 200 milyon yıl sonra "neredeyse her şeyin bittiğini" söylüyor.

Dahası Barboni, en erken 4.3 milyar yıl önce Dünya'nın yüzeyinde sıvı su ve potansiyel olarak mantoya gömülen tektonik plakaların var olduğuna dair son ipuçları bulunduğunu belirtiyor. İkisi de, Theia'nın yüzeyi eriye dönüştürdükten sadece 50 milyon yıl sonra mümkün olamazdı.

Barboni'nin kendisi de Genç Ay modeline ilk meydan okuyanlardan biriydi. Science Advances dergisinde yayınlanan 2017 tarihli bir çalışmada, Apollo 14 örneklerinden sekiz zirkon kristalini (radyometrik tarihleme için değerli mineral taneleri) analiz eden Barboni, uranyumun ne kadarının kurşuna dönüştüğüne ve bazı modelleme varsayımlarına dayanarak Ay'ın 4,51 milyar yaşında olduğunu öne sürdü. Barboni, Genç Ay savunucularından büyük bir tepki gördüğünü belirtiyor.^[3]

Başka bir meydan okuma 2019'da Brüksel Özgür Üniversitesi'nden Maxwell Thiemens'in liderliğindeki bir ekipten geldi. Nature Geoscience'ta yayınladıkları çalışmayla Apollo örneklerinde hafif bir tungsten izotopunun fazla olduğunu keşfederek Güneş Sistemi'nin ilk 60 milyon yılında var olan ve artık tükenmiş bir hafniyum formunun bozunmasından kaynaklandığı sonucuna vardılar.^[4] Bu da Ay'ın yaklaşık 4.5 milyar yıl önce oluştuğu anlamına geliyordu.

Bir zamanlar Genç Ay tezini savunan Kleine, Thiemens'in yöntemlerine katılmasa da farklı bir yol izleyerek aynı sonuca ulaştı. Radyoaktif rubidyumun stronsiyuma çok yavaş bozunmasını kullanarak Ay minerallerini tarihlendirdi. Her iki elementin Theia ve erken dönemdeki Dünya'da başlangıçta ne kadar bulunduğunu ve Ay'ın her birinden ne kadar materyal aldığını hesaplamak zor olsa da Kleine ve meslektaşı Jonas Schneider, farklı Ay oluşum modelleri için hesaplamalar yaptıklarında en makul modellerde sonucun hep yaklaşık 4,5 milyar yıl çıktığını belirtiyor.

Arizona Eyalet Üniversitesi'nden gezegen bilimci Steven Desch, bunun Ay'ın evrimine dair tutarlı bir hikâyeye uyan güvenilir bir tahmin olduğunu söylüyor. Desch, geçen yıl Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı'nda Apollo örneklerinin "genç" tarihlerinin yanlış olmadığını, sadece bu kayaların ilk magma okyanusundan oluşmadığını, sonradan oluştuğunu öne sürdü. Ocak 2024'te PNAS dergisinde yayınlanan yeni bir zirkon tarihleme çalışması ise bu okyanusun Apollo kayalarından on milyonlarca yıl önce tamamen kristalleşmiş olması gerektiğini ortaya koydu.^[5]

Ancak Desch, Ay'ın yüzeyinin tekrar eridiğini belirtiyor. Ay, Dünya'dan uzaklaştıkça Dünya ile Güneş arasında kütleçekimsel bir çekişmeye girdi ve bu süreçte bir hamur topu gibi yoğrularak ısındı. Aralık 2024'te Nature'da yayınladığı çalışmada benzer bir sonuca ulaşan Nimmo, Ay'ı dev gezegenle gelgit etkileşimleri nedeniyle bugün aktif volkanlara sahip olan Jüpiter'in uydusu Io'ya benzetiyor.^[6] Barboni de Ay'ın yaşamının başlarında yeniden eridiği görüşüne katılıyor ancak bunun nedeninin gelgit kuvvetleri değil, güney kutbuna çarpan ve en büyük çarpışma havzasını yaratan büyük çarpışma olduğunu öne sürüyor.^[7]

Her iki durumda da en azından şimdilik "yaşlı Ay" tezi yükselişte gibi duruyor. 2023'te Çin'in Chang'e 6 görevi, Ay'ın uzak yüzünden yaklaşık 2 kilogram kaya örneği getirdi. Desch'e göre bu örneklerde Yaşlı Ay zaman çizelgesine uyan zirkonlar bulunursa teori oldukça güç kazanabilir. Bulunmazsa, Ay'ın yaşı yeniden tartışmaya açılabilir.