Alman araştırmacılar, yenilikçi bir laboratuvar yöntemi kullanarak, Dünya‘nın Ay yüzeyindeki silisyum (SiO2) yoğunluklarının en güvenilir haritasını oluşturdu ve Merkür için ilk tahmini yaptı. Çalışma, orta kızılötespektrumda belirli bir dalga boyunda ortaya çıkan ve malzemenin silisyum içeriğiyle doğru orantılı olarak değişen “Christiansen Özelliği” (CF) üzerine kurulmuştur.
“Gezegensel yüzey malzemelerindeki silisyum yoğunluğu, gezegensel kabukların yapısını ve evrimini anlamak için kullanılan temel bir jeokimyasal göstergedir,” diyor Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü’nden araştırmacı Christian Renggli ve meslektaşları.
“Bu, kaya bileşiminin birincil ölçüsüdür ve litolojilerin tanımlanmasında kullanılır. Önemli mineral gruplarıyla ilişkilidir ve mineraloji için bir proxy olarak hizmet eder ve ayrıca magmatik ayrışma derecesini gösterir.”
Ancak, uzak algılama gözlemleri yoluyla Ay ve Merkür’deki silisyum yoğunluğunun belirlenmesi zorlu olmuştur.
Yeni araştırmalarında, bilim insanları %0.5 ile %97.6 arasında değişen geniş bir bileşim aralığına sahip yedi farklı cam hazırladı.
Daha sonra bu camları kullanarak, CF’nin konumu ile silisyum yoğunluğu arasındaki matematiksel ilişkiyi iyileştirdiler.
“Cam parçacıkları, bir terazinin üzerindeki kalibrasyon ağırlıklarına benzer bir işlev görür,” diyor Münster Üniversitesi’nden araştırmacı Iris Weber.
“Ağırlıkları tam olarak bilinir. Bu nedenle, terazin dengesini doğru yorumlamamıza olanak tanırlar.”
Benzer şekilde, cam parçacıkları kızılötesi radyasyonun özelliklerinden doğru sonuçlar çıkarmamıza yardımcı olur.
NASA‘nın Lunar Reconnaissance Orbiter Diviner cihazından elde edilen küresel verileri bu kalibrasyona uygulayarak, bilim insanları Ay’ın iyi bilinen silisyum açısından zengin ve yoksul bölgeler arasındaki ayrımı doğrulayan bir harita oluşturdu.
Yaklaşım, Gruithuisen Domes, Hansteen Alpha ve Lassell Massif gibi sıra dışı volkanik özelliklerde – daha önce yerel rifolit kubbenin benzeri olduğu düşünülen ancak daha önce yörüngeden bu kadar kesin bir şekilde ölçülen – olağandışı yüksek silisyum konsantrasyonları (%76’ya kadar) tespit etti.
Araştırmacılar, sonuçlarını Apollo, Luna ve Chang’e görevlerinden elde edilen toprak ve kaya örnekleriyle karşılaştırdı ve genellikle güçlü bir uyumluluk buldu.
Takıma göre, bu kalibrasyonun faydası sadece Ay ile sınırlı değil. Dünya tabanlı bir kızılötesi ölçüm cihazıyla elde edilen eski verilere uygulayarak, araştırmacılar Merkür’ün yüzeyinde yalnızca yaklaşık %37 silisyum olduğunu tahmin ediyorlar – bu da MESSENGER uzay aracı verilerinden elde edilen önceki tahminlerden önemli ölçüde daha düşük bir değer.
Bu bulgu, Merkür’ün yüzeyindeki bazı silisyumun tipik silikat minerallerinin aksine sıra dışı metal veya karbür formlarında bulunabileceğini gösteriyor.
“Ay, bizim için bir tür referans noktasıdır ve Merkür’e giden önemli bir kavramsal adımdır,” diyor Renggli.
“Bulgularımız, volkanik kayaların daha derin erimiş manto malzemelerinden oluştuğunu gösteriyor.”
Takımın geliştirdiği yeni yöntem, özellikle Avrupa-Japon ortaklığında yer alan BepiColombo görevinin MERTIS cihazının 2027’de bilimsel aşamasına geçtikten sonra Merkür’ü ayrıntılı olarak gözlemeye başlamasıyla büyük önem taşıyacak ve hatta NASA/ESA/CSA ortaklığındaki James Webb Uzay Teleskobu tarafından gözlemlenen kayalık gezegenlerin yüzeylerini karakterize etmeye yardımcı olabilir.
“Şimdi, ESA’nın BepiColombo görevi aracılığıyla Merkür’ün yüzeyindeki düşük silisyum dioksit içeriğini doğrulamayı umuyoruz,” diyor bilim insanları.
“Bu yılın Kasım ayında, ESA ve JAXA tarafından sağlanan iki ayrı probdan oluşan uzay aracı, küçük gezegenin yörüngesine girmeye planlanıyor.”
Sonuçlar bu ay Planetary Research dergisinde yayınlandı.
