Bilim insanları, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Dünya’ya çarpıp yok olan ve Ay’ın oluşumuna yol açan gezegen Theia’nın nerede ve nasıl oluştuğuna dair şimdiye kadarki en net kanıtlara ulaştı. Science dergisinde yayımlanan yeni araştırma, Theia’nın Güneş Sistemi’nin iç bölgelerinde, Dünya’ya çok yakın bir konumda ortaya çıktığını gösteriyor.
Scientific American'ın aktardığına göre, 1970’lerde geliştirilen dev çarpışma modeli, Ay’ın büyük ölçüde Theia’nın maddesinden oluştuğunu varsayıyordu. Bu da Ay ile Dünya’nın kimyasal bileşimlerinin farklı olması gerektiği anlamına geliyordu. Ancak yıllar boyunca yapılan ölçümler, iki gök cisminin neredeyse aynı kimyasal imzaya sahip olduğunu ortaya koydu. Bu uyumsuzluk, Ay’ın kökenine dair modellerde büyük bir muamma yaratmıştı.
Yeni çalışma, bu gizemi çözmek için Theia’nın Dünya’da bıraktığı ağır element izlerine odaklanıyor.
Demir ve molibden izotopları ipucu veriyor
Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü’nden Thorsten Kleine ve ekibi, Dünya’dan 15 kaya örneğini ve Apollo astronotlarının getirdiği altı Ay örneğini analiz etti. Araştırmacılar özellikle demir izotoplarına—aynı elementin farklı nötron sayılarına sahip türlerine—baktı. Uzay cisimlerinin bu izotoplarda çok küçük farklılıklar göstermesi, kökenlerini saptamayı mümkün kılıyor.
Kleine, “Demir izotopu anomalilerinin keşfi oldukça yeni. Bu analizler zor, değişimler çok küçük. Bu yüzden Ay örnekleri üzerinde şimdiye kadar böyle bir çalışma yapılamamıştı.” dedi.
Ekip ayrıca molibden ve zirkonyum izotoplarını da inceleyerek Theia’nın büyüklüğünü ve bileşimini tersine mühendislik yöntemleriyle belirledi. Bulgular, Theia’nın kayalık bir gezegen olduğunu, metalik bir çekirdeğe sahip olduğunu ve Dünya’nın kütlesinin yüzde 5 ila 10’u kadar büyüklükte olduğunu ortaya koydu.
Theia Dünya’dan daha içte oluşmuş
Araştırmanın en çarpıcı sonucu, Theia’nın kökenine dair. Bilim insanları, gezegenin Güneş Sistemi’nin iç kısımlarında, Dünya’nın yörüngesinden bile daha içeride oluştuğunu belirledi.
2020 yılında Kleine’nin yürüttüğü başka bir çalışma, Güneş’e yakın oluşan cisimlerin molibden gibi ağır elementler bakımından daha zengin olduğunu göstermişti. Yeni ölçümler, Dünya’daki ekstra molibden ve zirkonyumun Theia’dan gelmiş olması gerektiğini doğruluyor.
Bu tablo, Dünya ve Ay’ın neden birbirine bu kadar benzediğini de açıklıyor: kaynaşan iki gezegen, aynı bölgenin ürünüydü.
“Orijinlerimizi anlamada büyük bir adım”
Araştırmaya dahil olmayan Londra Doğa Tarihi Müzesi’nden gezegen bilimci Sara Russell, yapılan ölçümlerin “olağanüstü bir hassasiyete” sahip olduğunu belirterek çalışmayı şöyle değerlendirdi:
“Bu bulgular yalnızca Theia’nın kökenini değil, Dünya-Ay sisteminin yaşam için nasıl uygun bir yapıya dönüştüğünü de anlamamıza yardımcı oluyor.”
Russell, gelecekteki Ay keşiflerinin bu tür analizleri daha da ileri taşıyacağı görüşünde:
“Apollo astronotlarının topladığı bu örnekler üzerinden 50 yıl sonra hâlâ yeni şeyler öğreniyor olmamız inanılmaz.”
Sırada dev çarpışmanın simülasyonu var
Bilim insanlarının bir sonraki hedefi, elde ettikleri Theia modelini dev çarpışma simülasyonlarında test etmek. Kleine, ayrıca Ay örneklerinde başka element izotoplarının da inceleneceğini söylüyor.
Bu yeni bulgular, hem Ay’ın doğuşuna dair onlarca yıldır süren tartışmayı netleştiriyor hem de Dünya’nın erken döneminin nasıl şekillendiğine dair önemli bir boşluğu dolduruyor.
Kaynak: Gazete Oksijen
