Çin’in Chang’e-6 misyonunun geçen yıl Ay’ın uzak yüzündeki büyük bir kraterden topladığı numunelerin ayrıntılı analizi, Nature Geoscience’da yayımlanan çalışmayla paylaşıldı. UCL (University College London) ve Pekin Üniversitesi’nin ortak ekibi, numunenin yaklaşık 2,8 milyar yaşında olduğunu doğruladı ve mineral bileşimine dayanarak lavın Ay’ın derinlerinden yükselip daha düşük sıcaklıklarda kristalleştiğini ortaya koydu. Araştırma ekibi, uzun süredir varsayılan “yakın ve uzak yüzler arasında manto sıcaklık farkı var” görüşü için ilk örnek tabanlı kanıtı sunduklarını vurguladı.
ÖRNEKLERİN ANALİZİ
Pekin Uranyum Jeolojisi Araştırma Enstitüsü’ne tahsis edilen 300 gram ay toprağı üzerinde çalışıldı. Numunenin bileşimi elektron probu ile haritalandı; yaş tayini ise iyon probu kullanılarak uranyum-kurşun bozunmasına dayalı kurşun izotop ölçümleriyle yapıldı. Veriler UCL Yer Bilimleri’nden Pieter Vermeesch tarafından geliştirilen yöntemle işlendi. Ekip, minerallerin bileşimini bilgisayar simülasyonları ile karşılaştırıp lavın kristalleşme sıcaklığını yaklaşık 1.100°C olarak hesapladı; bu değer yakın taraftan bilinen muadillerden 100°C daha düşük çıktı.
MANTOYA UZANAN FARK
Araştırmacılar, numunenin kimyasal imzasından geriye giderek ana kaya (magma kaynağı) sıcaklığını da kestirdi ve Apollo örneklerindeki yakın taraf verileriyle karşılaştırınca yine 100°C fark buldu. Shandong Üniversitesi ile birlikte yapılan uydu verisi karşılaştırması da uzak taraf iniş bölgesindeki ana kaya sıcaklığının yakın tarafa göre yaklaşık 70°C daha düşük olabileceğini gösterdi. Bu çoklu yaklaşım, farkın yüzey süreçleriyle açıklanamayacak ölçüde derin kökenli olduğunu destekliyor.
ISIL DENGESİZLİĞİN NEDENİ
Bilim insanları uzak taraf mantosunun daha az ısı üreten element (uranyum, toryum, potasyum) içermesi nedeniyle daha soğuk olabileceğini değerlendiriyor. Ay kabuğunda bu elementlerin, fosfor ve nadir toprak elementleriyle birlikte KREEP zengin bölgelerde gruplanma eğiliminde olduğu biliniyor. KREEP’in yakın tarafta yoğunlaşması; eski, dev bir çarpmanın iç kısmı eşitsiz biçimde ‘karıştırıp’ ısı üreten elementleri yakın tarafa sürüklemesi, ya da erken dönemde ikinci ve küçük bir Ay ile çarpışma gibi senaryolarla açıklanıyor. Dünya’nın gelgit etkisi nedeniyle yakın tarafın daha sıcak kalmış olabileceği de alternatif bir hipotez.
UYDU DESTEKLİ DOĞRULAMA
Ekip, Chang’e-6’nın uzak taraf iniş sahası çevresine ait uzaktan algılama verilerini yakın taraftaki eşdeğer alanlarla kıyasladığında da sıcaklık farkını yeniden tespit etti. Böylece ‘saha örneği-laboratuvar-uydu’ üçlüsüyle birbirini doğrulayan bir tablo ortaya kondu. Araştırmacılar, Ay mantosundaki bu ısıl asimetrinin, Ay’ın ilk oluşumundan (büyük çarpışma senaryosu) bu yana çok yavaş soğuyan bir iç yapıyla milyarlarca yıl boyunca korunmuş olabileceğini, ancak kesin niceliksel değerler için ek çalışmalar yürüttüklerini belirtiyor.
‘İKİ YÜZLÜ AY’IN ANLAMI
Uzak tarafta daha kalın kabuk, daha dağlık ve kraterli yüzey, bazalt (antik lav) alanlarının azlığı uzun süredir dikkat çekiyordu. Chang’e-6 numunesi, volkanizmanın uzak tarafta daha düşük sıcaklıklarda işlemiş olabileceğini göstererek, iki yüz arasındaki jeolojik evrim farkının köklerini mantoya kadar indirdi. Bu fark, geçmişteki litosfer kalınlığı, ısıl rejim, eriyik üretimi ve yüzeye çıkış yolları gibi süreçleri yeniden değerlendirmeyi gerektiriyor.
GELECEK ADIMLAR
Uzak ve yakın taraf mantolarının güncel sıcaklık profillerinin ortaya konması için yeni örnek dönüş görevleri, sismoloji ve jeofizik ölçümler kritik olacak. Ekip, farklı bölgelerden alınacak örneklerin KREEP dağılımını ve manto ısı üretimindeki heterojenliği daha iyi haritalayacağını; böylece Ay’ın ‘iki yüzünün’ köken senaryolarını daha sağlam biçimde ayırmanın mümkün olacağını belirtiyor.
