Chandrayaan-3 ile Alınan Yeni Veriler, Ay'da Bir Zamanlar Magma Okyanusu Olduğunu Destekliyor!

Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, Theia adı verilen Mars büyüklüğündeki bir öngezegen çok kötü bir günü yaşadı. Yörüngesi onu başka daha büyük bir öngezegenle çarpışacağı bir rotaya soktu. Sonunda iki gök cismi öyle bir kuvvetle çarpıştı Theia neredeyse yok oldu. Tabii diğer protogezegenin kaderi de pek iyi sayılmazdı. Çarpışmanın şiddeti ile öngezegenin büyük bir kısmı uzaya fırladı. Bu fırlayan maddelerin bir kısmı yüzeye yağmur şeklinde geri yağarken geri kalanı ise Theia'nın kalıntılarıyla karışarak bizim uydumuz olan Ay'ı oluşturdu.

Ay'ın nasıl oluştuğuna dair elimizdeki en iyi senaryo şu anlık bu. Nature dergisinde yayınlanan yeni bir makale, bu teoriyi destekleyen yeni kanıtlar sunarken aynı zamanda simülasyonlarda kullandığımız modellerin ince detayları hakkında da sorular da ortaya koyuyor.^[1] Makale, Chandrayaan-3 görevi tarafından toplanan verilere dayanıyor. Görev sırasında Pragyan adlı uzay aracı, Ay'ın yüksek enlemli bölgelerinden ilk kez regolit örnekleri topladı.

Makaledenin baş yazarı olan Santosh Vadawale, yaptığı açıklamada teorinin kilit noktalarından birinin "Ay'daki magma okyanusu hipotezi" olduğunu söylüyor. Vadawale, bu büyük çarpışmanın yaydığı enerjinin "Ay'ın dış birkaç yüz kilometrelik kısmını eriteceğini" belirtiyor. Bu da yeni oluşan Ay'ın tamamen magmayla kaplı olacağı anlamına gelir. Hatta bu magma okyanusu o kadar sıcak ve büyük olacağından soğuyup kaya haline gelmesi en az on milyonlarca yıl almış olabilir.

Eğer Ay'ın yüzeyi milyonlarca yıl boyunca sıvı halde kaldıysa nispeten hafif minerallerin yüzeye çıkmasını, daha ağır olanların ise dibe çökmesini bekleriz. Bu durumu, yağ ve su karışımının zamanla ayrışarak yağın suyun üstünde kalması gibi düşünebilirsiniz. Vadawale, bu durumda Ay'ın yüzeyinin büyük ölçüde anortozit adı verilen minerallerden oluşmasını beklediklerini söylüyor:

Ay'daki magma okyanusu hipotezinin önemli bir öngörüsü, büyük ölçüde anortozitik olan bir kabuğun varlığıdır.

Bu öngörü ilk kez Apollo görevleri sırasında test edildi. Alınan örnekler, gerçekten de Ay'ın yüzeyinin büyük ölçüde anortozitik olduğunu ortaya koydu. O zamandan beri, diğer birçok görev, ekvator ve orta enlem bölgelerinden örnekler aldı ancak Chandrayaan-3'ün Ay'a varana kadar kutuplara yakın bölgeler henüz keşfedilmemişti. Vadawale şöyle açıklıyor:

Yüksek enlemli bölgeler daha eski oldukları için daha fazla krater oluşumu gördü. Bu, yeterince büyük güvenli iniş bölgelerini belirlemeyi zorlaştırıyor. Muhtemelen bu yüzden erken inişlerin çoğu nispeten daha güvenli olan Mare bölgelerinde gerçekleşti. Bununla birlikte kutuplara daha yakın iniş yapmanın önemi uzun zamandır biliniyor ve yüksek enlemlere iniş denemelerinin sayısı gittikçe artıyor.

Vadawale, Chandrayaan-3'ün bu tür bir bölgeye yapılan tamamen başarılı ilk iniş olduğunu vurguluyor. Bu başarı, araştırmacıların uzay aracını kullanarak yakın çevredeki toprağın bileşimini incelemelerine ve daha alçak bölgelerdeki toprak ile karşılaştırma yapmalarına olanak tanıdı. Vadawale, bölgenin bileşiminin büyük ölçüde beklendiği gibi olduğunu söylüyor:

Bu bölgedeki regolit, ağırlıklı olarak ekvatoral alandaki yüksek bölgelere ile benzerlik gösteriyor. Bu durum, Ay'daki magma okyanusu hipotezini destekliyor.

Ancak verilen gösterdiği bir sürpriz, nispeten ağır bir magnezyum bazlı mineral olan olivinin nispeten büyük miktarda bulunmasıydı. Vadawale, bu mineralin bulunmasının kendi başına pek dikkat çekici olmadığını şöyle açıklıyor:

Ay'daki magma okyanusuna yönelik önceki modeller saf anortozitten oluşan bir kabuk önerirken modelin daha gelişmiş versiyonları kabuğun olivin ve piroksen gibi magnezyum ve demir içeren bazı mineraller içerdiğini gösteriyor." Bu tür ağır mineraller, büyük meteor çarpmaları sonucu yüzeyin altından da fırlayabilir. Chandrayaan-3'ün iniş yaptığı yer, Ay'ın en büyük, en eski ve en derin çarpma krateri olan Güney Kutbu Aitken havzasına oldukça yakın.

Dolayısıyla beklenmedik olan olivinin varlığı değil, mevcut olivin miktarı ve olivinin piroksen adı verilen ağır magnezyum bazlı minerale oranıydı. Diğer örnekler daha fazla piroksen içerirken, Pragyan tarafından alınan örneklerde piroksenden daha fazla olivin vardı. Araştırmacılar bulgularının yeni olduğunu ve geri getirilen örnekler ve Ay meteorları havuzundaki diğer örneklerin çeliştiğini belirtiyor.

Bunun nedenini henüz kimse bilmiyor. Ancak bu bulgular, Ay'ın tam olarak nasıl oluştuğuna dair modelleri daha da geliştirme potansiyeline sahip olduğu için muhtemelen çok önemli. Vadawale, bulgunun önemini açıklarken aynı zamanda herhangi bir sonuca hemen atlanmaması konusunda uyarıyor:

Piroksenden biraz daha fazla olivin bulunması, farklı modelleri test etme fırsatı oluşturduğu için oldukça önemli bir bulgudur. Daha spesifik ayrıntılara ancak daha ileri modelleme çalışmalarıyla ulaşılabilir.