Ay yüzeyindeki South Pole-Aitken (SPA) adı verilen devasa kraterin, Ay mantosunun en eski parçalarını ve oluşum sürecinin izlerini barındırdığı belirlendi. Yaklaşan Artemis görevleri kapsamında gönderilecek astronotlar, bu genç manto katmanından örnekler alarak Dünya’ya getirebilir ve böylece Ay’ın son evrelerine dair önemli bilgiler sağlayabilir.

Milyarlarca yıl önce, büyük bir gök cismi Ay yüzeyine çarparak SPA adı verilen devasa bir çukur oluşturdu. Bu çarpmanın sonucu olarak açığa çıkan manto malzemesi, Ay yüzeyi üzerinde dağılmış durumda ve bu da bilim insanlarına, mantonun kristalleşme sürecinin nasıl ilerlediğine dair bir fikir sunuyor.

“South Pole-Aitken kraterini oluşturan darbe, ince bir ‘geç dönem magma okyanusu’ ortaya çıkardı,” diyen Arizona Üniversitesi gezegen bilimci Jeff Andrews-Hanna, Mart ayında düzenlenen Lunar and Planetary Science Conference’te yaptığı konuşmada, “Artemis görevi kapsamında gönderilecek araçlar, SPA bölgesinden örnekler alacak ve olası magma okyanusuna ait materyalleri Dünya’ya getirecek.” şeklinde konuştu.

South Pole-Aitken kraterinin hafifçe uzamış bir şekle sahip olması, çarpmanın dik bir açıyla gerçekleştiğini gösteriyor. Kraterin kuzey ucunda, kalın bir kabuk tabakasının bulunduğu bir alan yer alıyor ve bu tabakanın hacmi, kraterden eksilen manto malzemesinin miktarıyla yaklaşık olarak eşleşiyor. Bilim insanları, çarpma sonucu ortaya çıkan kuvvetin, bazı manto malzemesini kuzeye doğru fırlatmış olabileceğini düşünüyorlar.

Andrews-Hanna ve çalışma arkadaşları ise farklı bir yaklaşımla bu krateri incelediler. İç yapıyla ilgili spekülasyonlar yerine, kraterin şeklini diğer Ay kraterleriyle karşılaştırdılar. Bir gök cisminin Ay yüzeyine eğik bir açıyla çarptığında oluşan kraterler genellikle uzamış bir yapıya sahiptir. Diğer Ay kraterlerinde, çarpılan cismin hareket yönüne doğru bir daralma görülürken, South Pole-Aitken kraterinde bu daralma güney yönünde bulunuyor. Bu durum, çarpılan cismin kuzey yerine güneyden geldiğini gösteriyor.

“Kraterin şeklini ölçmek için gereken verilere uzun zamandır sahip olduğumuz,” diyen Andrews-Hanna, “Ancak krateri bu şekilde değerlendirmek için farklı bir bakış açısına ihtiyaç vardı.” şeklinde konuştu.

Kabuk ve Manto Ayrımı

Güneş Sistemi’nin ilk dönemlerinde, Mars büyüklüğünde bir cisim Ay’e çarptı. Bu çarpma sonucu iki protoplanet parçalara ayrıldı ve daha sonra Ay ile Dünya gibi farklı gök cisimleri olarak yeniden oluştu.

Eritilmiş manto malzemesi yavaşça soğumaya başladı ve kristalleşme süreci başladı. Yoğunluğu düşük olan plajiyoklas minerali yüzeye yükselerek kabuk tabakasını oluştururken, daha yoğun mineraller ise iç kısımlara doğru çöktü. Andrews-Hanna, bu olayın “Ay’ın oluşumu sırasında var olan magma okyanusunun” en önemli kanıtı olarak değerlendiriyor.

Bu sırada, potasyum, nadir toprak elementleri ve fosfor gibi bazı mineraller kristal yapılar içinde yer almadı ve erimiş halde kaldı. Bu mineraller genellikle “KREEP” (potasyum (K), nadir toprak elementleri (REE) ve fosfor (P)) olarak adlandırılır.

Önceki çalışmalar, kraterin tabanında bulunan ve KREEP eriyişine işaret eden toryumun varlığını ortaya çıkarmıştı. Bu durum, manto malzemesinin çarpma sırasında kabuğun altından geçerek yüzeye çıktığını gösteriyordu. Ancak, mantoya ait herhangi bir iz kuzeyde tespit edilmemişti.

Andrews-Hanna ve çalışma arkadaşları Ay haritalarını incelediklerinde, güneybatıdaki malzeme yığınında önemli miktarda toryumun bulunduğunu fark ettiler. Bu durum, yavaşça kristalleşen magma okyanusunun çarpma olayının ardından kabuktan dışarı sızdığını gösteriyordu.

South Pole-Aitken bölgesindeki malzemeler, Ay’ın yakınındaki Procellarum KREEP Terrane (PKT) bölgesindeki örneklerle birlikte değerlendirildiğinde, Ay’ın evriminin farklı dönemlerine ait bilgiler sağlayabilir. Önceki çalışmalar, South Pole-Aitken çarpmasının, magma okyanusunu Ay’ın diğer tarafına iterek PKT’nin oluşumuna katkıda bulunmuş olabileceğini öne sürmüştü. Ancak, yeni araştırmalar iki bölgenin bağımsız olarak oluştuğunu ve South Pole-Aitken çarpmasının PKT’nin oluşumundan daha önce gerçekleştiğini gösteriyor.

“South Pole-Aitken ve Procellarum KREEP Terrane bölgeleri bir araya getirildiğinde, Ay’ın geç dönemdeki magma okyanusunun evrimine dair kapsamlı bir resim elde edilebilir,” diyen Andrews-Hanna, “Bu iki bölge, Ay’ın farklı zaman dilimlerine ait manto örnekleri sağlayarak, magma okyanusunun ne zaman oluştuğuna dair daha kesin bilgiler edinmemize yardımcı olabilir.” şeklinde konuştu.

Procellarum KREEP Terrane bölgesinden elde edilen örnekler, önceki Apollo görevleri sırasında Dünya’ya getirilmişti. Ayrıca, Çin’in Chang’e 5 görevi de bu bölgeden manto örnekleri toplamıştı. Son olarak, Chang’e 6 görevi de South Pole-Aitken bölgesinden örnekler getirmiştir.

Bu bulgunun önemli sonuçları bulunmaktadır ve şu anda 2026 yılında planlanan Artemis görevinde kritik bir rol oynayacaktır. Astronotlar, manto katmanından örnekler alarak Dünya’ya getireceklerdir. Bu örnekler, Procellarum KREEP Terrane bölgesinden elde edilen kayalarla karşılaştırılarak, Ay’ın farklı dönemlerdeki mantosuna dair bilgiler edinilebilir.

South Pole-Aitken krateri, magma okyanusunun özelliklerine dair önemli ipuçları sunmaktadır. Andrews-Hanna, “Magma okyanusu, Dünya’nın doğum süreciyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır,” diyor. Bilim insanlarının, magma okyanusunun kristalleşme süresine dair genel bir fikirleri olsa da, kesin zaman dilimi hala belirlenememektedir.

“South Pole-Aitken bölgesinden elde edilecek örnekler sayesinde, bu geç dönemdeki magma okyanusunun kristalleşme yaşına dair daha kesin bir değer elde edeceğiz,” diyor Andrews-Hanna. “Bu da bize, magma okyanusunun ne zaman oluştuğuna dair daha net bir resim sunacaktır.”

Kaynak: Space.com