Yeni keşif Ay’ın Dünya’ya sandığımızdan daha çok benzediğini gösteriyor

Bilim insanları onlarca yıldır süren bir tartışmaya nihayet net bir cevap buldu. Fransa’daki Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nden (CNRS) Arthur Briaud liderliğindeki ekip Ay’ın iç çekirdeğinin katı bir metal küre olduğunu doğruladı. Mayıs 2023’te yayınlanan bu araştırma Ay’ın iç yapısının Dünya’nınkine şaşırtıcı derecede benzediğini ortaya koydu. Bilim dünyası uzun zamandır Ay’ın kalbinin erimiş mi yoksa katı mı olduğu sorusuna yanıt arıyordu. Yeni bulgular bu tartışmayı sona erdirirken Ay’ın jeolojik geçmişine ve Güneş Sistemi’nin erken dönemine dair anlayışımızı da yeniden şekillendiriyor.

Araştırmanın yöntemi ve veriler

Apollo görevlerinden elde edilen eski sismik veriler Ay’ın iç yapısı hakkında ipuçları verse de çözünürlükleri sınırlıydı. Briaud ve ekibi bu sınırı aşmak için çoklu veri kaynaklarını birleştirdi. Ay’daki lazer mesafe ölçüm deneylerinden kütleçekim etkileşimlerinden ve yörüngesel deformasyon ölçümlerinden elde edilen veriler kullanıldı. Bu verilerle Ay’ın farklı çekirdek yapılarını simüle eden modeller oluşturuldu. Elde edilen sonuçlar gözlemsel verilerle karşılaştırıldığında katı bir iç çekirdeğin varlığını en iyi açıklayan senaryoyu sundu. Bilim insanları bu modelin yalnızca çekirdeğin yapısını değil Ay’ın tarih boyunca nasıl evrildiğini de anlamamıza yardımcı olduğunu söylüyor.

Katı demir çekirdeğin özellikleri

Araştırmaya göre Ay’ın dış çekirdeği sıvı bir tabakadan oluşuyor ve bu tabakanın yarıçapı yaklaşık 362 kilometre. İç çekirdek ise yaklaşık 258 kilometre yarıçapında katı bir küre. Bu Ay’ın toplam yarıçapının yaklaşık yüzde 15’ine denk geliyor. En dikkat çekici bulgu ise yoğunluk değeri oldu: metreküp başına yaklaşık 7.822 kilogram. Bu neredeyse saf demirin yoğunluğuna eşdeğer bir rakam. Yani Ay’ın merkezinde Dünya’nınkiyle benzer şekilde yoğun bir demir kalp bulunuyor. Bu veri Ay’ın oluşumunun Dünya’dan kopan maddelerden türediği teorisini de destekliyor. Bilim insanları bu bulgunun Ay’ın manyetik geçmişini anlamada da kilit rol oynayacağını vurguluyor.

Ay oluşumundan kısa bir süre sonra güçlü bir manyetik alana sahipti. Ancak bu alan yaklaşık 32 milyar yıl önce zayıflamaya başladı ve sonunda kayboldu. Manyetik alanın kaynağı çekirdek içindeki sıvı hareketlerdir. Dolayısıyla Ay’ın iç çekirdeğinin katı hale gelmesi bu manyetik alanın neden sönümlendiğini açıklayabilir. Briaud’nun ekibi çekirdeğin katılaşma sürecinin Ay’ın manyetik evrimiyle doğrudan bağlantılı olduğunu öne sürüyor. Katı iç çekirdek çekirdeğin konveksiyon hareketini yavaşlatmış olabilir ve bu da manyetik alanın zamanla kaybolmasına yol açmış olabilir. Bu bilgi yalnızca Ay’ın geçmişini anlamakla kalmıyor aynı zamanda Dünya’nın manyetik tarihiyle de kıyaslama yapmamıza olanak tanıyor.

Önceki çalışmalarla doğrulanan sonuçlar

İlginç bir şekilde NASA’nın 2011’de yürüttüğü araştırmalar da benzer sonuçlar ortaya koymuştu. NASA Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nden Renee Weber liderliğindeki ekip Apollo sismik verilerini yeniden analiz ederek 240 kilometre yarıçapında katı bir çekirdeğe dair kanıtlar bulmuştu. O dönemki bulgular sınırlı veriler nedeniyle tartışmalıydı. Ancak Briaud ve ekibinin geliştirdiği yeni modelleme teknikleri bu önceki tahminleri doğruladı. Bilim insanları bu uyumun Ay’ın çekirdeğinin Dünya’dakiyle neredeyse aynı özellikleri taşıdığına güçlü bir kanıt oluşturduğunu belirtiyor. Böylece uzun süredir spekülasyon konusu olan “Ay’ın içi tamamen sıvı mı?” sorusu da kesin olarak yanıtlanmış oldu.

Ay’a yönelik yeni görevlerin artmasıyla birlikte bu teorik bulguların yakında doğrudan doğrulanması bekleniyor. Artemis görevleri kapsamında Ay yüzeyine yerleştirilecek yeni sismometreler iç yapıyı daha yüksek çözünürlükle gözlemlememize imkân tanıyacak. Briaud “Bir sonraki adım Ay’ın kalbini doğrudan dinlemek olacak” diyor. Bu veriler hem Ay’ın evrimsel tarihini hem de Güneş Sistemi’ndeki diğer uyduların oluşum süreçlerini anlamamızda devrim yaratabilir. Bilim dünyası için bu yalnızca Ay hakkında değil gezegen biliminde yeni bir dönemin kapısı anlamına geliyor. Görünüşe göre Ay artık sadece geceleri parlayan bir küre değil içindeki demir kalbiyle Güneş Sistemi tarihinin canlı bir tanığı.