Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, Mars büyüklüğündeki bir şey yeni oluşan Dünya ile çarpıştı ve devasa bir patlamaya neden oldu. Bu nesnenin sadece Dünya ile birleşmediğine, aynı zamanda Ay olan maddenin bir kısmını da attığına inanılıyor.
Bu hikaye dev çarpışma hipotezi olarak bilinir; Mars büyüklüğündeki bir nesneye Thea denir; ve şimdi bilim adamları, ayda Thea'nın izlerini bulduklarına inanıyorlar.
Dev çarpışma hipotezi, uzun yıllardır ayın oluşumunu açıklamak için tercih edilen model olmuştur.
New Mexico Üniversitesi'ndeki araştırmacılar makalelerinde “Bu model, Dünya'ya göre Ay'da düşük demir içeriği içeren Apollo misyonları tarafından döndürülen örneklerden alınan son gözlemleri açıklayabildi” diye yazdı.
Modeller, ayın yaklaşık yüzde 70-90'ının Thea'da yeniden düzenleneceğini tahmin ediyordu. Bununla birlikte, Apollo astronotları tarafından toplanan ay örneklerindeki oksijen izotopları, karasal oksijen izotoplarına çok benziyordu ve güneş sistemindeki diğer nesnelerdeki oksijen izotoplarından çok farklıydı.
Olası bir açıklama, Dünya ve Thea'nın benzer kompozisyonlara sahip olmasıdır. İkinci olarak, çarpışma sırasında, simülasyon verilerine göre olası olmayan her şey karışıktı.
Dahası, Thea'nın Dünya'ya benzer bir kompozisyona sahip olma şansı aslında son derece düşük. Bu, Ay öncelikle Thea ise, oksijen izotoplarının Dünya'nın oksijen izotoplarından farklı olması gerektiği anlamına gelir.
Bu yakın benzerlik, dev çarpışma hipotezi için büyük bir sorundu. Yıllar boyunca, araştırmacılar bunu açıklamaya çalışan birkaç makale yayınladılar.
Thea'nın Dünya ile birleştiği fikrinin geldiği yer burasıdır. Başka bir çalışma, çarpışmanın daha sonra Dünya ve Ay'a dönüşen bir toz bulutu ürettiğini öne sürdü. Muhtemelen Thea ve Dünya'nın birbirine çok yakın oluştuğuna dair öneriler var.
Bilim adamı Eric Kano ve meslektaşları farklı bir yol izlediler: Ay örneklerinin dikkatli bir şekilde yeniden analizi.
Ay'da toplanan farklı kayaç türlerinden bir dizi örnek elde ettiler – Ay kayalarından hem yüksek hem de düşük titanyum; Ay mantosunun ters çevrilmesi adı verilen bir süreç sırasında yukarı doğru yükselen dağlık bölgelerden anortozitler ve derinliklerden gelen noritler; ve volkanik cam.
Yeni analiz için araştırma ekibi, oksijen izotoplarının son derece hassas ölçümlerini elde etmek için standart izotop analiz tekniğini değiştirdi. Ve yeni bir şey buldular: Bu oksijen izotopik bileşimi, incelenen kayanın türüne göre değişiklik gösterdi.
Makalelerinde, “Ay'ın izotoplarından alınan verilerin ortalamasını alma yönteminin litolojik farklılıkları göz ardı ederken, Dünya ile Ay arasındaki farkların doğru bir resmini vermediğini gösteriyoruz” diye yazıyorlardı.
Araştırmacılar, kaya örneğinin kökeni ne kadar derin olursa, oksijen izotoplarının Dünya'dakilere kıyasla o kadar ağır olduğunu buldular.
Bu fark, çarpışma sırasında Ay'ın sadece dış yüzeyi ezilip karıştırılırsa, bu da Dünya'ya benzerlik yaratırsa açıklanabilir. Ancak ayın derinliklerinde, Thea'nın bir kısmı nispeten bozulmadan kalır ve oksijen izotopları orijinal hallerine daha yakın kalmıştır.
Çalışma, bunun Thea'nın güneş sisteminde daha da oluşmuş ve ayı yaratan büyük çarpışmadan önce içe doğru hareket etmiş olabileceğinin oldukça doğru bir kanıtı olduğunu savunuyor.
Araştırmacılar, “Açıkçası, Thea'nın farklı oksijen izotopik bileşimi, dev çarpışma sırasında homojenizasyonun bir sonucu olarak tamamen kaybolmadı” sonucuna vardı.
Bu nedenle, bu sonuç, iki cisim arasında oksijen izotoplarının tamamen homojenleştirilmesi için bir mekanizma içermesi için dev çarpma modellerine olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor ve gelecekteki ay oluşum modellemesi için bir temel sağlıyor. ”
Çalışma Nature Geoscience dergisinde yayınlandı.
Kaynaklar: Fotoğraf: (Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)
