Ay'daki gömülü yanardağ, eski bir manyetik dinamoya işaret ediyor

Bilim insanları Ay'ın bugün bir manyetosferi olmadığını kesin olarak biliyor. Ancak geçmişte olup olmadığı onlarca yıldır tartışılıyor. Hem Apollo örneklerinden hem de yörünge araçlarının ölçümlerinden gelen veriler görüşleri ayırdığı için tartışma sürüyor. ETH Zürih, DLR ve Uygulamalı Yerbilimleri Enstitüsü araştırmacılarının yeni makalesi, Ay'ın bir zamanlar gerçekten manyetik bir dinamoya sahip olduğunu kesin olarak kanıtlayarak bu tartışmayı kapatmayı hedefliyor.

Ekibin başvurduğu yer, Dünya'dan görülemeyen Dewar Girdabı. Girdap, olası su kaynaklarıyla ünlü Güney Kutbu-Aitken (SPA) havzasının kuzeybatısında, Ay'ın uzak yüzünde yer alıyor. Bölge hem manyetik hem de kütleçekimsel bir "anomali" barındırdığı için umut vaat ediyordu. Gezegen jeologları Dewar'ı uzun zamandır tanıyor ve onu, çarpma döküntüsü katmanlarının altında gizlenmiş eski bir bazalt yatağı türü olan "kriptomare" olarak sınıflandırıyor. Bölgede ayrıca, Ay yüzeyinde fırça darbelerine benzeyen ve neredeyse her zaman manyetik anomaliyle çakışan "Ay girdabı" bulunuyor.

Girdaplar genellikle kümeler halinde görülür; Dewar ise görece yalıtılmış olması ve demir oksit, titanyum dioksit, toryum ve piroksen bakımından zengin jeokimyasal bir sıcak noktanın tam üstünde bulunmasıyla farklılaşıyor. Girdabın hemen altındaki jeolojik gövde yaklaşık 60 kilometre genişliğinde ve 5 ila 9 kilometre derinliğinde. Çevresinden daha yoğun olduğu için yörünge ölçümlerinde "kütleçekimsel anomali" oluşturuyor ve güçlü bir mıknatıslanmayla da eşleşiyor.

Girdabın altında gerçekte ne olduğunu anlamak için araştırmacılar GRAIL, Lunar Prospector ve Kaguya'nın da aralarında bulunduğu çeşitli kütleçekim ve manyetik sensörlerden gelen yörünge verilerini kullandı. Verileri birleştirdikten sonra, bilgi kuramından gelen "bilgi değişimi" (VI) tekniğiyle ters çözümleme yaparak bu sinyalleri üreten nesnenin ne olduğunu çıkarmaya çalıştılar. Boyutlar ve yoğunluk belirlenince tablo netleşti: Dewar Girdabı gömülü bir yanardağın tam üzerinde duruyordu.

Bu yanardağ muhtemelen milyarlarca yıldır patlamadı. Patlasaydı, üstünde neredeyse o kadar uzun süredir duran ince regolit katmanını silip süpürürdü; oysa oradaki regolit beklenenden çok daha parlak görünüyor. Girdabı oluşturan yüksek yansıtıcılık iki etkenden kaynaklanıyor. Birincisi, regolitin çok yansıtıcı olan demir oksitçe zengin olması gerekiyor. Demir oksit güneş rüzgârında hızla aşındığından Dewar Girdabı'nı oluşturan malzemenin bir şekilde korunuyor olması gerekir. Araştırmacılar bu kalkanın alttaki bazalttan geldiğini saptadı: Bazalt, yatay bir manyetik anomali oluşturarak güneş rüzgârını hemen üstündeki regolitten uzaklaştırıyor, böylece regolit daha uzun süre parlak kalıyor ve çevredeki daha koyu, aşınmış bazaltla kontrast oluşturuyor.

Peki girdap manyetik anomaliden kaynaklanıyorsa neden her manyetik anomalinin girdabı yok? Basit yanıt, anomalinin yönelimi gibi görünüyor. Dewar'ın anomalisi yatay; yani güneş rüzgârı parçacıklarını alttaki regolitten uzaklaştırıyor. Bazı diğer manyetik anomaliler ise dikey olup parçacıkları doğrudan regolitin üzerine yönlendiriyor, onu belirgin biçimde karartıyor ve girdap izini siliyor.

Bu anomalinin önemli bir özelliği, yüz binlerce ila milyonlarca yıl boyunca bir manyetik alanın etkisi altında oluşmuş görünmesi. Bu bir asteroit çarpmasıyla açıklanamaz; çünkü çarpmanın yarattığı alanlar en fazla birkaç gün sürer. Geriye Dewar anomalisinin tek olası kaynağı olarak dinamonun yarattığı uzun ömürlü bir manyetik alan kalıyor.

Kayanın yaşı manyetik alanın ne zaman var olduğunu daraltmaya da yardım ediyor. Kriptomare, yaklaşık 4,32 milyar yıl önce oluşan Güney Kutbu-Aitken havzası fırlatma malzemesinin üzerinde yer alıyor; ancak yaklaşık 4,14 milyar yıl önce oluşan Freundlich-Sharonov havzasının fırlatma malzemesiyle örtülü. Dolayısıyla yaklaşık 4,22 milyar yıl önce Ay yüzeyi, Dewar yanardağının bugün hâlâ görebildiğimiz bir anomaliye dönüşmesini sağlayan bir manyetik alandan etkilenmiş.

O dönemde bile Ay'ın manyetik alanı bugünkü Dünya'nınkinden zayıftı: yaklaşık 11 mikrotesla, Dünya'da ise yaklaşık 50 mikrotesla. Dolayısıyla soru artık Ay'ın bir manyetik alanı süren dinamoya sahip olup olmadığından, bu dinamonun nasıl çalıştığına kayıyor. Yanıtlar gelecekteki görevlerin Ay'ın jeolojik geçmişine dair toplayacağı yeni verilerden gelebilir. Lunar Vertex iniş aracı yakında bir başka ünlü girdap olan Reiner Gamma'yı ziyaret edecek, manyetik anomalisini yakından izleyecek ve yansıtıcılık farklarıyla ilişkilendirecek. Chang'e-7/8 gibi örnek getirme görevleri ya da Artemis yüzey görevleri de Apollo örneklerinden daha kesin bir jeolojik geçmiş sunan kayalar getirebilir. Şimdilik bu çalışma, Ay'ın evrimini ve en yakın komşumuzun ilk yıllarında bugünkünden ne kadar farklı olduğunu anlamamızda yeni bir adım.

Kaynak: Universe Today