Bilim insanları Ay’ın, genç Dünya’nın Mars boyutunda bir kütleyle çarpışması sonucu oluştuğuna inanıyorlar. Bu teorinin detaylarıysa hâlâ araştırılıyor.
Ay’ın doğuş öyküsünde diğer gök cisimleri, magma kütleleri ve bolca çarpışma yer alıyor olabilir.
Şeytan ayrıntıda gizliyse eğer, Ay’ın doğuş öyküsü yıllardır lanetlenmiş demektir.
Bilim insanlarının Dünya’nın küçük arkadaşının nasıl oluştuğunu aşağı yukarı bildikleri doğru: 4,5 milyar yıl yaşındaki Dünya, meydana gelişinin hemen ardından Theia adında, Mars boyutlarında bir gök cismiyle çarpışmıştı. Çarpışma Theia’yı tamamen ortadan silerek, eriyik haldeki enkazını Dünya’nın yakınlarına savurmuştu. Bu enkaz, yüz milyonlarca yıl içinde bir araya toplanarak geceleri gökyüzünde gördüğümüz parlak yuvarlağa dönüşmüştü.
Yalnız ortada bir sorun var. Birkaç önemli gözlem, dev çarpışma teorisi denilen bu kurama uymuyor. Nature dergisinde yayımlanan ve yeni nesil zeki bilgisayarlar, uçan bir magma okyanusu ve Plüton boyutundaki gök cisimlerini göz önünde bulunduran üç yeni araştırma sayesinde aklımıza takılmış sorunları çözmeye doğru bir adım atmış olabiliriz.
Şaşırtıcı Benzerlik
Çarpışma teorisine dair her şey iyi güzel fakat bir sorun var: Dünya ile Ay’ı oluşturulan maddeler birbirine o kadar benziyor ki, klasik dev çarpışma senaryosunu doğrulamak zorlaşıyor. Eğer Ay büyük oranda Theia’nın parçalarından meydana gelmiş olsaydı, kimyasal bileşiminin Theia’ya benzemesi gerekirdi. Bilim insanlarının da düşündüğü gibi Theia’nın Güneş Sistemi’nin bir başka kesiminden olduğu göz önünde bulundurulursa, Ay ve Theia madde açısından Dünya’dan farklı olacaktı ve bu durum izotopların (çekirdeğinde farklı sayılarda nötron bulunan atomlar) oranlarında kendini gösterecekti.
Oysa Apollo programı sırasında örnek alınan ay kayalarını inceleyen bilim insanları, Dünya ile Ay izotoplarının birbirine bir hayli benzer olduğunu ortaya çıkardı.
“Çok kafa karıştırıcı. Ay’ın nasıl oluştuğuna dair iyi bir fikrimiz vardı. Önemli olan birçok şeyle de tutarlı; fakat bu izotop hikâyesi kafa karıştırıyor,” diyor Southwest Araştırma Enstitüsü’nden Bill Bottke.
Bu benzerlik nasıl açıklanabilir gerçekten?
2012’de ortaya atılan bir olasılık, Ay’ın Theia’nın değil Dünya’nın parçalarından oluştuğu yolundaydı. Şimdi de Alessandra Mastrobuono-Battisti ve meslektaşları Nature’da daha basit bir çözüm yolu öne sürüyorlar: Belki de Theia, ilk başta düşünüldüğü gibi Dünya’dan farklı bir yapıya sahip değildi. Hazırladıkları genç Güneş Sistemi bilgisayar simülasyonlarına göre, Dünya ile Theia’nın aynı bölgede büyüdükleri için birbirine benzeme ihtimali var.
“Aynı ortamda büyüyen gezegenlerin birbiriyle çarpışma olasılıkları da yüksek oluyor,” diyor İsrail Teknoloji Enstitüsü’nden Mastrobuono-Battisti. Simülasyonu yapılan gezegenlerin nasıl büyüyüp birbiriyle çarpıştığının izini süren ekip, dev çarpışmaların en az yüzde 20’sinin benzer kütleler arasında gerçekleştiğini görmüş.
Yüzde yirmi çok büyük bir rakam gibi durmayabilir ama daha önceki tahminlerden yaklaşık on kat daha yüksek. Eski tahminler, böyle bir çarpışma olasılığının yok denecek kadar az olduğunu öne sürüyordu.
“Bu durum her şeyi değiştirir,” diyor Bottke.
Plüton Boyutunda Yıkım Gülleleri
Ancak dev çarpışma teorisi tüm sorunlardan arınmış değil henüz. Öyle görünüyor ki, aydaki taşların ve Dünya’nın kabuğundaki elementlerin hepsi aynı değil. Özellikle bir tanesi sorunlara yol açacak kadar farklı.
Bu element tungsten, daha doğrusu tungsten-182 adlı bir ışık izotopu. Nature’da yayımlanan iki farklı araştırmaya göre, aydaki kayalarda Dünya’ya göre daha fazla miktarda tungsten-182 var. Aradaki fark o kadar az ki –milyonda 25 civarında– bilim insanları ancak yakın zamanda geliştirilen son derece hassas testler sayesinde bu farklılığı saptamışlar.
Açıklaması oldukça basit. Her iki ekip de, oluşumlarını tamamlayan Dünya ve Ay’ın Plüton boyutlu kütlelerle çarpıştığını ve bunun sonucunda tungsten ve metal sever kardeş elementlerin ağır versiyonlarını edindiklerini söylüyor. Plüton boyutlu bu nesneler, zarar yaratacak kadar büyük ama gökyüzünde yeni aylar oluşturacak kadar da devasa değildi.
Oysa o zamana kadar “Ay ve Dünya’nın kabuğunda aynı tungsten-182 işaretleri vardı,” diyor araştırmayı gerçekleştirenler arasında yer alan Almanya’daki Westfälische Wilhelms-Universität Münster’den Thomas Kruijer.
Bu da dev çarpışma açısından sorun oluşturuyor. Oksijen gibi kimi izotopların aksine, tungsten miktarı bir kütlenin nerede geliştiğiyle açıklanamıyor. İkinci tungsten araştırmasını düzenleyenler arasında yer alan College Park’taki Maryland Üniversitesi’nden Richard Walker, “Bu iki kütlenin temel yapı taşlarıyla ilgisi yok,” diyor. Onun yerine, demir çekirdeğinin oluşmasından sonra geçen zamana duyarlı. Ve Dünya ile Theia’nın çekirdeklerinin aynı zamanda oluşmuş olması pek olası değil.
Uçan Magma Okyanusu
Tungsten-182’nin Ay ve Dünya’da ilk başta aynı olması çok tuhaf bir açıklama ortaya çıkarıyor: uçan magma okyanusu.
Dev çarpışmanın Dünya’nın çevresindeki yörüngeye çok sıcak bir toz ve gaz bulutu fırlattığını söylüyor Walker. Bu eriyik haldeki enkaz, Dünya’nın bozulan örtüsüyle madde değiş tokuşu yapacak kadar uzun süre burada kalmıştı. İki kütle, onlarca ve belki de yüz binlerce yıl boyunca madde değişimi yapmış ve iki gezegen arasındaki kimyasal farklılıklar ortadan kalkmıştı.
Uçan magma okyanusları ve Plüton boyutlu yıkım gülleleri tungstenin nedenini açıklayabilir ama ne yazık ki orijinal dev çarpışma teorisinin parçası değiller.
“Kafam karışmış durumda. Araştırma raporlarından biri hayatımızı kolaylaştırıyor, diğerleri zorlaştırıyor,” diyor Bottke. “Belki de burada farkına varamadığımız bir şey var. Bunun bir cevabı olmalı.”
Cevabı gökyüzünde asılı duruyor. Ama Ay’ın sırlarını açıklaması biraz daha zaman alacak.