Ay’daki Su Nasıl Oluştu?

Yeni bir araştırmada, Dünya’nın manyetik alanı içindeki süreçlerin Ay yüzeyinde su oluşumuna nasıl katkıda bulunabileceğini incelendi. Bu çalışma Hawaii Üniversitesi tarafından yürütüldü ve daha önceleri Ay’ın kuzey ve güneyinde kalıcı olarak gölgelenen bölgelerde var olduğu doğrulanan su buzu bulma konusuna olan ilginin arttığı bir dönemde gerçekleşti.

Ay’ın kutupları, Dünya’nın 23,5 derece eksen eğikliğine kıyasla yalnızca 1,5 derecelik eksen eğikliğinden kaynaklanmaktadır. Ek olarak, Ay yüzeyindeki su içeriğinin daha iyi anlaşılması, bilim insanlarının şu anda oluştuğu varsayılan Ay’ın oluşumu ve evrimi hakkında daha iyi bilgiler edinmelerine de yardımcı olabilir.

Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce veya Dünya’nın oluşumundan yaklaşık 100 milyon yıl sonra Mars büyüklüğünde bir nesnenin Dünya ile çarpışmasından, gezegenin dönen sıvı dış çekirdeğinden üretilen Dünya’nın manyetik alanı, küçük mavi dünyamızda yaşamın hem var olabilmesinden hem de gelişebilmesinden sorumludur.

Bunu, bizi ve atmosferimizi yok edebilecek ve yüzeyde felaketle sonuçlanabilecek hasara neden olabilecek ve onu yaşam için yaşanmaz hale getirebilecek zararlı güneş radyasyonundan ve uzay havasından koruyarak yapıyor.

Küresel şekilli atmosferimizin aksine, manyetik alan güneş rüzgarı tarafından bükülür ve şekillendirilir; bu, gezegenin gece tarafında iki parçadan oluşan uzun bir kuyruk içerir: plazma tabakası ve daha uzaktaki manyetik kuyruk.

Güneş rüzgârının uzun süredir Ay’da su buzu ürettiği düşünülse de, araştırma ekibi, Ay’ın, Dünya’nın manyetik kuyruğundan geçtiği zamana ait verileri analiz ettiğinde, konunun odak noktasının plazma tabakası ve manyetik kuyruk olduğunu öne sürdü.

Hawaii Üniversitesi’nden grubun lideri Dr. Shuai Li, “Bu, Ay yüzey suyunun oluşum süreçlerini incelemek için doğal bir laboratuvar sağlıyor. Ay, manyetik kuyruğunun dışında olduğunda, Ay yüzeyi güneş rüzgarları tarafından bombalanır.”

“Manyetik kuyruğunun içinde neredeyse hiç güneş rüzgarı protonu yoktur ve su oluşumunun neredeyse sıfıra düşmesi beklenir” dedi. Bu çalışma için Dr. Li ve ekibi, NASA’nın Ay Mineraloji Haritalarından 2008 ile 2009 yılları arasında elde edilen uydu verilerini analiz etti.

Bu sayede, Ay Dünya’nın manyetik kuyruğundan geçerken çeşitli zamanlarda Ay’ın yakın tarafında meydana gelen büyük miktarlarda Ay yüzey suyunu keşfettiler. Ay’ın manyetik kuyruktan geçişi sırasında güneş rüzgarları tarafından bombardımana uğramamasına rağmen, Ay yüzeyindeki suyun bol olmasının nedeni, manyetik alanın plazma tabakasından yayılan yüksek enerjili elektronlardan kaynaklanıyordu.

Ekip, Ay’ın orta enlemlerinde manyetik kuyruğa girip çıkarken su miktarının arttığını, ancak Ay manyetik kuyruğun merkezinden geçerken değişmediğini kaydetti. Ay’ın gezegenimizle gelgit olarak kilitlenmesinden dolayı her zaman bir tarafının Dünya’ya baktığını unutmamak önemlidir.

Li, “Uzaktan algılama gözlemleri beni şaşırtarak, Dünya’nın manyetik kuyruğundaki su oluşumunun, Ay’ın Dünya’nın manyetik kuyruğunun dışında olduğu zamanla neredeyse aynı olduğunu gösterdi.”

“Bu, manyetik kuyrukta, güneş rüzgarı protonlarının yerleşmesiyle doğrudan ilişkili olmayan ek oluşum süreçleri veya yeni su kaynaklarının olabileceğini gösteriyor. Özellikle yüksek enerjili elektronların yaydığı radyasyon, güneş rüzgarı protonlarıyla benzer etkiler gösteriyor” dedi.

Ay’ın kökenine yeni bir bakış açısı getiren bu yeni süper bilgisayar simülasyonu, Ay’ın yalnızca birkaç saat içinde oluşmuş olabileceğini gösteriyor; Ay oluşumunun en yüksek çözünürlüklü simülasyonlarından biridir.

Bu çalışma, sırasıyla Ay’ın kutup bölgelerinde su buzunun keşfi ve Dünya’nın manyetik kuyruğundaki oksijen nedeniyle Ay yüzeyinin nasıl paslandığıyla ilgili Dr. Li liderliğindeki 2018 ve 2020 araştırmalarına da dayanıyor.

Dr. Li, ileriye dönük olarak, Dünya’nın plazma ortamı ile Ay kutuplarındaki yüzey suyu içeriği miktarı arasındaki bağlantıyı izlemek üzere tasarlanmış bir Ay görevinde örneğin, NASA’nın Artemis programıyla işbirliği yapmayı umuyor.

Bilindiği üzere mevcut hipotez, Ay’ımızın yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Mars büyüklüğünde bir nesnenin Dünya ile çarpışması sonucu oluştuğu yönündedir ve  sonunda Ay bir küre haline gelir.

Sonraki birkaç milyar yılı, kalıcı olarak gölgelenen bölgeler olarak da bilinen kutuplarda su buzu oluşumunu da içerecek şekilde, darbeler ve güneş radyasyonu tarafından dövülerek geçirir. Araştırmacılar önümüzdeki yıllarda Ay’da suyun oluşumu ve evrimi hakkında ne gibi yeni keşifler yapacaklar? Bunu yalnızca zaman gösterecek.