Nasıl Ay Buzunu Bulabiliriz? Ay Sarsıntıları Kurtarıyor!

Ay’ın yüzeyi kasvetli ve ürkütücü bir yer olup, tozlu manzara içinde çok fazla su buzu saklıyor olabilir. Ancak olası buz birikintilerinin çoğu yalnızca görüntüde göze çarpmıyor. Bu birikintileri bulmak için özel haritalamaya ihtiyacınız var. Bu nedenle bilim insanları Ay’ın gizli buz rezervlerini bulmanın başka bir yolunu buldular. Ay depremlerinden gelen sismik dalgaları konum belirleyici işaretçiler olarak kullanıyorlar.

Maryland Üniversitesi, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Hawaii Üniversitesi’ndeki jeologlar yakın zamanda sismik dalgaların Ay’ın üzerindeki ve içindeki buz birikintilerinin yerini belirlemede oynadığı rolü inceleyen bir makale (aşağıda alıntılanmıştır) yayınladılar. Su buzu bulmak önemlidir çünkü gelecekteki ay laboratuvarlarının ve yaşam alanlarının kullanıcıları düzenli bir su kaynağına ihtiyaç duyacaktır. Ayrıca buz, Ay’ın etrafında dolaşmak için oksijen kaynakları ve roket yakıtları oluşturmak için de kullanılabilir. Bu, Dünya’dan su ve diğer malzemeleri getirmekten çok daha ucuz ve daha verimli bir su kaynağıdır.

Ay’ın güney kutbu bölgesi çevresindeki olası ay su birikintilerinin haritası. Nezaket: Chandrayaan misyonu. Kredi bilgileri: ISRO.

Ay Nasıl Su Aldı?

Kanıtlar birkaç yöne işaret etse de, Ay’daki su depolarının kökenleri hâlâ bir sır olarak kalıyor. Önemli miktarda suyun bulunabileceği en olası yerler, buzun bir kısmının kuyruklu yıldızlar veya asteroitler tarafından taşınmış olabileceği kutuplar ve diğer bölgelerdir. Volkanizmanın suyu Ay’ın içinden yüzeye taşıdığı bölgelerde veya güneş rüzgarı veya meteor yağmurları yoluyla birikintiler olabilir. Bunlar yüzey kayalarını bombalayarak su moleküllerini serbest bırakabilecek kimyasal reaksiyonları tetikler. Apollo döneminde getirilen kayalar üzerinde yapılan çalışmaların yanı sıra, Çin Chang’e 5 sondası, SOFIA projesi gibi misyonlar tarafından yapılan çalışmalara ve Chandrayaan bilim adamları tarafından yapılan son derece ayrıntılı görüntülere ve etki modellemeye dayanan suya ilişkin kanıtlar oldukça sağlamdır. Önerilen Ay suyunun çoğunun, bir kuyruklu yıldız veya asteroit çarpmasıyla tek bir büyük dağıtım yerine, milyonlarca veya milyarlarca yıl boyunca birikmiş olması daha olasıdır.

Ay suyu muhtemelen Ay’dan gelen malzemelerin kondritik malzemelerin çarpma yoluyla taşınmasıyla iletilen malzemelerle karıştırılmış bir tür tuzlu karışımıdır. Bilim adamlarının bunu kanıtlamak için Ay’ın çekirdeği hakkında daha fazla veriye ihtiyacı olmasına rağmen, Ay’ın iç kısımlarındaki bölgelerin sıvı su içerecek kadar sıcak olması hâlâ mümkün. Bazı analizler ayrıca, Ay’daki bazı suların, erken Dünya ile Mars büyüklüğündeki bir nesne arasındaki çarpışma sırasında Ay’ın oluşum zamanına kadar uzanabileceğini öne sürüyor. Dolayısıyla, ay suyunun doğasının (ve konumlarının) daha iyi anlaşılmasının gerektiği açıktır.

Bu görüntüler, NASA’nın Ay Mineraloji Haritalayıcısı’nın Hindistan Uzay Araştırma Örgütü’nün Chandrayaan-1 uzay aracında görüntülediği şekliyle, Ay’ın Dünya’ya bakan tarafında çok genç bir ay kraterini gösteriyor. Solda daha kısa kızılötesi dalga boylarındaki parlaklığı gösteren bir görüntü var. Sağda, küçük bir krater çevresinde su açısından zengin minerallerin (açık mavi) dağılımı gösteriliyor. Hem su hem de hidroksil bakımından zengin malzemelerin kraterden fırlatılan malzemeyle ilişkili olduğu bulundu. Krediler ISRO/NASA/JPL-Caltech/USGS/Brown Üniv.

Ay Buzunun Gelecekteki Kullanımları

Maryland Üniversitesi’nden Nicholas Schmerr’e göre, Artemis misyonları ve diğerleri, nereden gelmiş olursa olsun, Ay buz birikintilerine güvenecekler. Ekibin çalışmasının ortak yazarı Schmerr, “Bir astronotun oradayken Ay’da kullanabileceği herhangi bir materyali belirlemek çok önemli” dedi. “Dünya’dan getirdikleri birkaç kaynakla sınırlı olacakları için, ayda bulacakları her şey, özellikle uzun vadeli görevler veya ileri karakollar için temelde karadan geçinmelerine yardımcı olacak.”

Ay buzu aynı zamanda gezegen bilimi araştırmaları için başka bir yol sağlar. Gölgeli kraterlerdeki buz, kuyruklu yıldızlardan ve erken güneş sistemi geçmişinden gelen diğer olaylardan kaynaklanan bozulmamış buz birikintilerini içeriyor olabilir. Schmerr, “Ay, suyun nasıl dağıtıldığı da dahil olmak üzere, erken güneş sisteminin en kritik kısımlarından bazılarına tanık oldu” dedi. “Orada biriken buzu incelemek, suyun nasıl yayıldığını ve sonuçta Dünya okyanuslarının nasıl oluştuğunu ortaya çıkarabilir.”

Sismik Dalgalar ve Buz

Yüzeyin altında buz bulmak, yerinin nasıl belirlenebileceği konusunda yeni düşünmeyi gerektirir. Ay yüzeyi soğuk ve kurudur. Bilim insanları, Dünya’da yapılan çalışmalardan sismik dalgaların içinden geçtikleri malzeme türüne bağlı olarak farklı davrandığını biliyor. Bir deprem meydana geldiğinde bu mekanik dalgaları yayar. Yüzeyin altındaki tüm malzemelerin içinden geçerler ve hızları, o sırada içinden geçtikleri şeye bağlı olarak değişir. Malzemelerin yoğunluğu ve elastikiyeti önemli faktörlerdir. Bir dalganın hızı bize depremin ne kadar derin olduğunu, esasen nerede meydana geldiğini söyleyecektir.

Örnek olarak, eğer bir dalga çok fazla buzun olduğu bir alandan geçerse, dalgalar toprak veya kumdan iki ila üç kat daha hızlı hareket eder. Çok fazla buzun karıştığı alanlar, sert ve yoğun malzemelerle etkileşime girdiklerinde dalgaların geri sıçramasına da neden olur. Ay’daki bir bölgenin yeraltında çok fazla buz varsa, bilim insanları deprem dalgalarının hızındaki değişiklikleri ve olası geri dönüşleri görmeyi bekleyeceklerdir. Schmerr’e göre geri tepme, gizli buzun diğer özelliklerini de ortaya çıkaracak. “Sismik dalgaları sadece buzun var olup olmadığını görmek için değil, aynı zamanda kabaca ne kadar buz olduğunu görmek için de kullanabiliriz” diye açıkladı.

Ay Buzu Nasıl Test Edilir

Burada, kendi gezegenimizde deprem dalgalarını incelemek başka bir şey, bunu Ay’da yapmak bambaşka bir şey. Ay’daki buz birikintilerini belirlemenin en iyi yolunu bulmak amacıyla Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’ndan Harrison Lisabeth liderliğindeki ekip, tespit için üç yaklaşım denedi. İlk olarak Arizona’dan ay kayalarının yakın bir taklidi olan volkanik bir kaya aldılar. Bu tür bir kayayı ezerseniz, ay tozunun neredeyse tam bir benzerine dönüşür. Onu dondurdular ve ardından buzun toz tanecikleri arasına nasıl yerleştiğini görmek için röntgenini çektiler. İkinci yaklaşım, antik buz birikintilerinin güneş ışığından etkilenmeden var olduğu kutup bölgeleri için sıcaklık modellerini içeriyordu. Son olarak Schmerr, küçük ay depremlerinin yer altı ay buzuyla nasıl etkileşime gireceğini görmek için bilgisayar simülasyonları çalıştırdı. Her üç yöntem de verilerde çok belirgin buz izleri bıraktı.

Simüle edilmiş ay regolitinin X-ışını tomografisinden elde edilen veriler, a) kuru numuneyi, b) az miktarda suyla hazırlanan buzlu mikro yapıların görüntüsünü, c) buzları alınmış taneleri ve d) tanecikleri alınmış buzunu gösterir. Buz, toz taneleri arasındaki gözenek boşluklarında çimento gibi davranır. Bu test sonucu, Ay’ın regolitinde buzun nasıl var olabileceğini gösterdi. Kredi: Lisabeth, Schmerr, ve diğerleri.

Sonuçlar oldukça umut verici görünüyor ve araştırma ekibi, Ay’da buz bulma yöntemlerinin daha ileri düzeyde incelenmesi için bazı önerilerde bulunmayı başardı. Yaklaşımlardan biri, Dünya’daki daha geniş bir dizi ay regolit analogunun mikro yapılarını incelemektir. Ek olarak, gelecekteki bilgisayar modellerinin Ay topografyasının daha doğru ölçümlerini hesaba katması gerekiyor. Son olarak ekip, buzun yerlerini ve derinliklerini daha doğru belirlemek için daha fazla sismik model ve test yapılmasını öneriyor.
?
Ay buzunun avlanması oldukça gerçektir ve gelecekteki kaşiflerin bu kaynağa ihtiyacı olacaktır. Ekip, son spektroskopik verilerin ay toprağında 100 ila 400 mg/g arasında su bulunduğunu gösterdiğine dikkat çekiyor. Şimdi iş, Artemis ve diğer misyonlar tarafından endüstriyel kullanım için makul ölçüde çıkarılabilen yatakları belirlemektir. Önümüzdeki on yıl içinde Ay’a yapılması planlanan robotik ve mürettebatlı görevler, önemli ay kaynaklarının yerini tespit etmek için karasal yüzeye yakın jeofizik araçlarının uygulanmasına yönelik fırsatlar sağlayacak. Bir sonraki uygulanabilir görev, Çin Chang’e-7’nin …. yılında Ay’a gitmesi ve Shackleton Krateri yakınlarındaki iniş sahasında buz birikintilerini arayabilecek bir sismometre taşıması. 2028 Artemis misyonu aynı zamanda sismik çalışmalar da yapabilecek bir Ay Çevresel İzleme İstasyonu kurabilecektir.

Daha Fazla Bilgi İçin