Ay’ın iki yarı küresi neden farklı?

Uydumuz Ay.

Ay’ın yaşlı kraterli uzak kenarı ile Dünyaya yakın kenarındaki alçak açık havzaları arasındaki keskin fark, bilim insanlarını on yıllardır şaşırtmakta

Şimdi, Ay’ın kabuğuna dair yeni kanıtlar, farklılıkların güneş sisteminin ilk tarihinde Ay’la çarpışan bir cüce gezegenin yol açtığını göstermekte.

Ay’ın iki yüzünün gizemi Apollo döneminde, uzak tarafa dair ilk görüşlerin şaşırtıcı farklılıkları ortaya çıkarmasıyla başladı. 2012’de Yerçekimi Kurtarma ve İç Laboratuvarı (GRAIL) misyonu tarafından yapılan ölçümler, Ay’ın yapısı hakkında daha ayrıntılı bilgi vermişti – kabuğunun nasıl daha kalın olduğu ve kendi başına fazladan bir malzeme tabakası içerdiği dahil.

Ay’ın asimetrisini açıklamak için kullanılmış olan birkaç fikir vardır. Birincisi, Dünya’nın etrafında dönen iki ayın olduğu ve Ay’ın oluşumunun ilk günlerinde birleştikleri. Başka bir fikir, belki de genç bir cüce gezegen gibi büyük bir cismin, kendisini Ay’la çarpışma rotasına sokan Güneş etrafındaki bir yörüngede bulduğu.

Bu son dev etki fikri, birleşme senaryosundan biraz daha sonra gerçekleşmiş olacak ve Ay böylece sağlam bir kabuk oluşturacak Macau Uzay Bilimleri Enstitüsü’nden Meng Hua Zhu’ya göre: “Bu tür bir etkinin işaretleri bugün ay kabuğunun yapısında görülmeli ki GRAIL tarafından elde edilen ayrıntılı veriler, yüzeyin altındaki ay kabuğunun yapısına yeni bir bakış açısı kazandıran değerdedir.”

GRAIL’dan elde edilen yeni bulgular, Zhu’nun araştırma ekibine, Ay’ın başlarında farklı etki senaryolarını test etmek için kullandıkları bilgisayar simülasyonları ile ilgili net bir hedef verdi. Araştırmacılar, milyonlarca yıl önce böyle bir olayın GRAIL tarafından tespit edildiği gibi bugünün Ayının kabuğunu yeniden üretip üretemeyeceğini bulmak için Ay ile 360 ​​dev bilgisayar simülasyonu yaptı.

Bugünün asimetrik Ay’ı için en uygun olanı, saatte 22.500 km hızla Ay’ın yanına değen, yaklaşık 780 km çapındaki büyük bir cisimdir. Bu, Dünya atmosferinde “göktaşları” olarak yanan göktaşı çakıl taşları ve kum taneleri kadar hızla hareket eden cüce gezegen Ceres’ten biraz daha küçük bir nesnenin eşdeğeri kadardır.  Modellenen etki kombinasyonları için bir başka uygunluk ise biraz daha küçük, 720 km bir çapa sahip, saatte 24.500 km hafifçe vuran bir nesne.

moon crash photos ile ilgili görsel sonucu

Her iki senaryoda da, model etkinin Ay’ın yüzeyine geri dönecek kadar büyük miktarda malzeme fırlattığını ve uzaktaki ilkel kabuğu 5 ila 10 km’lik gömülü bir enkaz bıraktığını. Zhu’ya göre, GRAIL tarafından uzaklarda tespit edilen ilave bir kabuk tabakasının kısaca açıklaması böyle.

Zhu’ya göre: Yeni çalışma, çarpışmanın muhtemelen Dünya’nın ikinci bir erken ayı olmadığını gösteriyor. Çarpan gök cismi  ne olursa olsun – bir asteroit veya bir cüce gezegen – Ay’la karşılaştığında Güneşin etrafında muhtemelen kendi yörüngesindeydi.

Araştırmacılar, dev çarpma modelinin ayrıca, Dünya ve Ay arasındaki tungsten-182, potasyum, fosfor ve nadir toprak elementlerinin izotoplarındaki anlaşılamayan farklılıklar için iyi bir açıklama getirdiğini söylüyorlar. Bu unsurlar, çalışmanın yazarlarına göre, oluşumundan sonra bu materyali Ay’a ekleyen dev etkiden kaynaklanmış olabilir. “Bizim modelimiz, bu izotop anomalisini Ay’ın kökeninin devasa etki senaryosu bağlamında açıklayabiliyor. Bu çalışma sadece Ay hakkında devam eden sorulara cevap vermekle kalmaz, aynı zamanda Mars gibi güneş sistemimizdeki diğer asimetrik dünyaların yapısı hakkında da fikir verebilir.

Case Western Reserve Üniversitesi’ndeki gezegensel jeodinamik profesörü Steve göre : “Bu çok kışkırtıcı bir çalışma. Ay’ın kenarı ile öte yanı arasındaki farkların kökenini anlamak, ay biliminde temel bir konu. Aslında, birçok gezegenin yarım küre şeklinde ikilemi vardır, ancak Ay için modelleri ve hipotezleri test edebilecek çok fazla veriye sahibiz. Bu nedenle, çalışmanın sonuçları muhtemelen Ay’dan daha geniş olabilir.”