Ay nereden geldi? En popüler teori, Mars büyüklüğünde bir protogezegenin yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Dünya’ya çarpmasıdır. Ortaya çıkan enkazın bir kısmı yörüngeye fırlatıldı ve birleşerek ayı oluşturdu.
“Büyük Darbe” olarak bilinen bu fikir, ay hakkında pek çok şeyi açıklayabilir. Ancak bilim insanları, bir krater veya Theia adı verilen protogezegenin bazı kısımları gibi ikna edici kanıtlardan yoksundu.
Çarşamba günü Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada araştırmacılar, Theia’nın bazı kısımlarının darbeden sağ kurtulduğunu iddia ediyor; ancak çok aşağıda, Dünya’nın mantosu ile çekirdeği arasındaki sınırda, yüzeyin 3.900 mil altında.
Araştırmayı yöneten Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden doktora sonrası araştırmacı Qian Yuan, “Dünyanın daha derin katmanlarına baktık” dedi. “Theia çarpma tertibatının büyük parçalarını bulduk.”
Dr. Yuan’ın ilgisi Arizona Eyalet Üniversitesi’nde lisans öğrencisiyken gezegen jeokimyası üzerine bir kurs sırasında ortaya çıktı. Profesörün basit bir soru sorduğunu hatırladı: “Çarpıcı Theia şu anda nerede?”
“Bu fikir beni gerçekten heyecanlandırdı” dedi Dr. Yuan.
Theia’nın bir kısmı artık ayı oluşturuyor. Ancak Theia Mars büyüklüğünde olsaydı kütlesinin yaklaşık yüzde 90’ı Dünya’ya geri dönerdi. Bir kısmı mutlaka erimiş ve yerdeki minerallere karışmıştır. Ancak belki de öncül gezegenin bazı kısımları neredeyse hiç bozulmadan kalmıştı.
Dr. Yuan, bu parçaların Dünya’nın derinliklerinde, çekirdek ile manto arasındaki sınırda iki gizemli yapı oluşturup oluşturamayacağını merak etti. Biri Batı Afrika’nın altında, diğeri Pasifik Okyanusu’nun altında bulunan damlacıklar, kıta büyüklüğünde bir alanı kaplıyor ve Dünya’nın mantosuna doğru yüzlerce kilometre uzanıyor.
Bunlar ilk olarak yarım yüzyıl önce araştırmacıların depremlerin ürettiği sarsıntılar olan sismik dalgaların bu bölgelerden geçerken yavaşladığını fark etmesiyle keşfedildi. Yapılar hakkında var olanların dışında pek bir şey görmek zordur. Sismik veriler, gezegenin sonogramını andırıyor ve yapının bulanık, izlenimci görüntülerini sağlıyor. Yapıların sıcaklığı veya doğası hakkında hiçbir bilgi vermezler. Örnek almak için gezegenin o kadar derinlerine inmek imkansız.
Batı Afrika’nın altındaki nokta, Kanadalı jeofizikçi ve levha tektoniği teorisinin öncüsü J. Tuzo Wilson’dan sonra Tuzo olarak biliniyor. Pasifik Okyanusu’nun derinliklerinde bulunan diğerinin adı, sıcak noktaların derin mantodan yükselen malzeme bulutlarından geldiğini öne süren W. Jason Morgan’dan esinlenilerek Jason olarak adlandırılmıştır.
Bazı bilim adamları, Tuzo ve Jason’ın, bir zamanlar yüzeyi kaplayan ve Dünya’nın mantosunun geri kalanıyla asla karışmayan, magma okyanusunun kristalize olmuş ilkel Dünya parçalarından oluşmuş olabileceğini öne sürdüler. Bazıları ise bu yapıların Dünya’nın mantosuna gömülmüş okyanus kabuğu parçaları olabileceğini düşünüyordu.
Dr. Yuan, Tuzo ve Jason’ın hacimlerinin kabaca ayın hacimleriyle karşılaştırılabilir olduğunu belirtti ve bu durum kendisini ve meslektaşlarını bunların Theia’nın başka parçaları olup olmadığını merak etmeye yöneltti.
Nature gazetesinde, Theia’yı ve Dünya’yı parçalara ayırdıkları ve çarpışma sırasında ve sonrasında parçaların hareketini takip ettikleri bir dizi bilgisayar simülasyonu yürüttüler.
Theia Dünya’ya çarptığında çarpışma modelleri kabuğu ve Dünya’nın mantosunun dış kısmını eriterek onları Theia’nın bazı kısımlarıyla karıştırdı. Ay bu enkaz bulutundan oluştu.
Simülasyonlar ayrıca Theia’nın mantosunun yüzde 10’undan fazlasının derin mantoya gömülmüş olabileceğini gösterdi, Dr. Yuan. Theia’nın mantosunun demir açısından Dünya’nınkinden daha zengin olduğu düşünüldüğünden, bu daha yoğun kısımlar Dünya’nın çekirdek-manto sınırına kadar batmış olabilir. Dünyanın mantosundaki konveksiyon daha sonra Theia’nın bazı kısımlarını Tuzo ve Jason’a kadar sürükledi. (Simülasyonlarda iki veya üç yapı oluşturulmuştur.)
Yeni çalışmada yer almayan, Zürih’teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde jeofizik profesörü olan Paul Tackley, “Benim için çok ilginç ve yeni” dedi.
Dr. Tackley, simülasyonların zorlayıcı bir hipotez sağladığını ancak kanıt olmadığını söyledi ve Dr. Yuan, lekelerin okyanus kabuğundan veya ilkel kalıntılardan gelmiş olmasının hala mümkün olduğunu söyledi.
“Çalışmamız diğer nedenleri göz ardı edemez” dedi Dr. Yuan.
Bulgular, bilim adamlarını devasa çarpışmanın kıtaların taşıma bandı hareketini nasıl etkilemiş olabileceğini daha yakından araştırmaya teşvik edebilir. “Dünyanın daha da gelişmesi üzerinde uzun vadeli etkileri olabilirdi” dedi Dr. Yuan.
“Büyük Darbe” olarak bilinen bu fikir, ay hakkında pek çok şeyi açıklayabilir. Ancak bilim insanları, bir krater veya Theia adı verilen protogezegenin bazı kısımları gibi ikna edici kanıtlardan yoksundu.
Çarşamba günü Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada araştırmacılar, Theia’nın bazı kısımlarının darbeden sağ kurtulduğunu iddia ediyor; ancak çok aşağıda, Dünya’nın mantosu ile çekirdeği arasındaki sınırda, yüzeyin 3.900 mil altında.
Araştırmayı yöneten Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden doktora sonrası araştırmacı Qian Yuan, “Dünyanın daha derin katmanlarına baktık” dedi. “Theia çarpma tertibatının büyük parçalarını bulduk.”
Dr. Yuan’ın ilgisi Arizona Eyalet Üniversitesi’nde lisans öğrencisiyken gezegen jeokimyası üzerine bir kurs sırasında ortaya çıktı. Profesörün basit bir soru sorduğunu hatırladı: “Çarpıcı Theia şu anda nerede?”
“Bu fikir beni gerçekten heyecanlandırdı” dedi Dr. Yuan.
Theia’nın bir kısmı artık ayı oluşturuyor. Ancak Theia Mars büyüklüğünde olsaydı kütlesinin yaklaşık yüzde 90’ı Dünya’ya geri dönerdi. Bir kısmı mutlaka erimiş ve yerdeki minerallere karışmıştır. Ancak belki de öncül gezegenin bazı kısımları neredeyse hiç bozulmadan kalmıştı.
Dr. Yuan, bu parçaların Dünya’nın derinliklerinde, çekirdek ile manto arasındaki sınırda iki gizemli yapı oluşturup oluşturamayacağını merak etti. Biri Batı Afrika’nın altında, diğeri Pasifik Okyanusu’nun altında bulunan damlacıklar, kıta büyüklüğünde bir alanı kaplıyor ve Dünya’nın mantosuna doğru yüzlerce kilometre uzanıyor.
Bunlar ilk olarak yarım yüzyıl önce araştırmacıların depremlerin ürettiği sarsıntılar olan sismik dalgaların bu bölgelerden geçerken yavaşladığını fark etmesiyle keşfedildi. Yapılar hakkında var olanların dışında pek bir şey görmek zordur. Sismik veriler, gezegenin sonogramını andırıyor ve yapının bulanık, izlenimci görüntülerini sağlıyor. Yapıların sıcaklığı veya doğası hakkında hiçbir bilgi vermezler. Örnek almak için gezegenin o kadar derinlerine inmek imkansız.
Batı Afrika’nın altındaki nokta, Kanadalı jeofizikçi ve levha tektoniği teorisinin öncüsü J. Tuzo Wilson’dan sonra Tuzo olarak biliniyor. Pasifik Okyanusu’nun derinliklerinde bulunan diğerinin adı, sıcak noktaların derin mantodan yükselen malzeme bulutlarından geldiğini öne süren W. Jason Morgan’dan esinlenilerek Jason olarak adlandırılmıştır.
Bazı bilim adamları, Tuzo ve Jason’ın, bir zamanlar yüzeyi kaplayan ve Dünya’nın mantosunun geri kalanıyla asla karışmayan, magma okyanusunun kristalize olmuş ilkel Dünya parçalarından oluşmuş olabileceğini öne sürdüler. Bazıları ise bu yapıların Dünya’nın mantosuna gömülmüş okyanus kabuğu parçaları olabileceğini düşünüyordu.
Dr. Yuan, Tuzo ve Jason’ın hacimlerinin kabaca ayın hacimleriyle karşılaştırılabilir olduğunu belirtti ve bu durum kendisini ve meslektaşlarını bunların Theia’nın başka parçaları olup olmadığını merak etmeye yöneltti.
Nature gazetesinde, Theia’yı ve Dünya’yı parçalara ayırdıkları ve çarpışma sırasında ve sonrasında parçaların hareketini takip ettikleri bir dizi bilgisayar simülasyonu yürüttüler.
Theia Dünya’ya çarptığında çarpışma modelleri kabuğu ve Dünya’nın mantosunun dış kısmını eriterek onları Theia’nın bazı kısımlarıyla karıştırdı. Ay bu enkaz bulutundan oluştu.
Simülasyonlar ayrıca Theia’nın mantosunun yüzde 10’undan fazlasının derin mantoya gömülmüş olabileceğini gösterdi, Dr. Yuan. Theia’nın mantosunun demir açısından Dünya’nınkinden daha zengin olduğu düşünüldüğünden, bu daha yoğun kısımlar Dünya’nın çekirdek-manto sınırına kadar batmış olabilir. Dünyanın mantosundaki konveksiyon daha sonra Theia’nın bazı kısımlarını Tuzo ve Jason’a kadar sürükledi. (Simülasyonlarda iki veya üç yapı oluşturulmuştur.)
Yeni çalışmada yer almayan, Zürih’teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde jeofizik profesörü olan Paul Tackley, “Benim için çok ilginç ve yeni” dedi.
Dr. Tackley, simülasyonların zorlayıcı bir hipotez sağladığını ancak kanıt olmadığını söyledi ve Dr. Yuan, lekelerin okyanus kabuğundan veya ilkel kalıntılardan gelmiş olmasının hala mümkün olduğunu söyledi.
“Çalışmamız diğer nedenleri göz ardı edemez” dedi Dr. Yuan.
Bulgular, bilim adamlarını devasa çarpışmanın kıtaların taşıma bandı hareketini nasıl etkilemiş olabileceğini daha yakından araştırmaya teşvik edebilir. “Dünyanın daha da gelişmesi üzerinde uzun vadeli etkileri olabilirdi” dedi Dr. Yuan.