Ay'ın asimetrik yapısının sırrı bulundu

Dünya ve Ay arasındaki yerçekimi etkileşimi, Ay'ın bir yarımküresinin Dünya'dan uzağa bakacak şekilde kilitlenmesine neden olmuştur. Ancak bu durum Ay'ın hareketsiz olduğu anlamına gelmez. Ay kendi ekseni etrafında dönmeye devam eder, fakat bu dönüş Dünya'nın etrafında bir tam yörüngeyi tamamlaması kadar uzun sürer. Senkron dönüş olarak bilinen bu olayın sonucunda, Ay'ın uzak tarafında Güney Kutbu-Aitken havzası adı verilen muazzam bir krater bulunur. Bu krater kuzeyden güneye 1.930 kilometreden fazla, doğudan batıya ise 1.600 kilometre uzanmaktadır. Böylesine geniş bir alanı kaplayan bu eski çarpma krateri, yaklaşık 4,3 milyar yıl önce dev bir asteroidin genç Ay'a sıyırarak bir darbe indirmesiyle oluşmuştur.

Çarpma yönünün belirlenmesi ve bilimsel önemi

Arizona Üniversitesi'nden Jeffrey Andrews-Hanna ve meslektaşları, Güney Kutbu-Aitken havzasının şeklini dikkatlice inceleyerek önemli bir keşif yaptılar. Güneş Sistemi genelindeki dev çarpma havzaları, çarpmanın menzil aşağı yönünde daralan karakteristik bir gözyaşı şeklini paylaşır. Önceki varsayımlar asteroidin güneyden çarptığını ileri sürüyordu, ancak yeni analiz havzanın aslında güneye doğru daraldığını göstermektedir. Bu bulgu, çarpmanın bunun yerine kuzeyden geldiği anlamına gelmektedir. Bu görünüşte ince ayrıntı, Artemis astronotlarının siteye yakın bir yere indiklerinde ne bulacakları konusunda derin etkilere sahiptir. Çarpma kraterleri kazılmış malzemelerini eşit şekilde dağıtmaz. Bir havzanın menzil aşağı ucu genellikle, çarpışma sırasında Ay'ın iç kısmının derinliklerinden fırlatılan malzeme olan kalın bir fırlatma örtüsü altında gömülür. Üst menzil ucu bu enkazdan çok daha az alır. Artemis misyonları havzanın güney kenarını hedef aldığından, düzeltilmiş çarpma yönü, astronotların Ay'ın derin iç kısmından gelen malzemeyi incelemek için tam doğru noktaya ineceği anlamına gelir.

Ay'ın magma okyanusundan günümüze evrimi

Bu keşfi özellikle heyecan verici kılan şey, o kazılmış malzemenin içerdiği bilgilerdir. Tarihinin başlarında, Ay küresel bir magma okyanusla kaplıydı. Bu erimiş katman milyonlarca yıl boyunca soğuyup kristalleştikçe, ağır mineraller manto oluşturmak için battı, daha hafif mineraller ise kabuğu yaratmak için yüzdü. Ancak belirli elementler katı kayaya dahil olmaya direndiler ve bunun yerine sıvı magmanın son tortularında yoğunlaştılar. Bu artık elementler; potasyum, nadir toprak elementleri ve fosfor, topluca KREEP olarak bilinen, en sonuna kadar katılaşmayı reddettiler. Gizem her zaman KREEP'in neden neredeyse tamamen Ay'ın yakın tarafında, Dünya'ya bakan yarımkürede yoğunlaştığı olmuştur. Bu radyoaktif malzeme, yoğun volkanizmayı harekete geçiren ısı üretti ve Dünya'dan gördüğümüz tanıdık 'yüzü' oluşturan koyu bazaltik ovaları yarattı. Bu arada, uzak taraf yoğun kraterli ve büyük ölçüde volkanik olmayan kaldı.

Ay'ın asimetrik yapısının açıklanması

Yeni çalışma, Ay'ın kabuğunun uzak tarafında önemli ölçüde daha kalın olması gerektiğine dair bir açıklama sunmaktadır. Bu durum, bilim insanlarının hala tam olarak anlamadığı bir asimetridir. Araştırma ekibi, uzak tarafın kabuğu kalınlaştıkça, altındaki kalan magma okyanusunu daha ince yakın tarafa doğru sıkıştırdığını öne sürmektedir. Bu mekanizma, Ay'ın kabuğun uzak tarafında önemli ölçüde daha kalın olması gerektiğine dair bir açıklama sunmaktadır. Bu kayalar sonunda Ay'ımızın erimiş bir küreden bugün gördüğümüz jeolojik olarak çeşitli dünyaya nasıl evrildiğini, dramatik şekilde farklı yarımküreleriyle aynı geçmişin iki çok farklı hikayesini anlattığını açıklayabilir. Artemis misyonlarının Güney Kutbu-Aitken havzasında yapacağı araştırmalar, bu asimetrik yapının oluşum mekanizmasını daha iyi anlamamıza ve Ay'ın erken tarihine ışık tutmasına yardımcı olacaktır.