Ay soğudukça büzülüyor: 10 binden fazla genç fay, yarıçapın 45 metre kısaldığını gösteriyor

Ay'ın yüzeyinde 10 binden fazla genç fay haritalandı ve bu faylar, uydumuzun son 400 ila 800 milyon yılda yarıçapından yaklaşık 45 metre kaybettiğine işaret ediyor. Bulgu, 14 Ekim'de The Planetary Science Journal'da yayımlanan "Thrust Faulting and the Late-Stage Contraction of the Moon" (Bindirme Faylanması ve Ay'ın Geç Dönem Büzülmesi) başlıklı çalışmadan geliyor. Smithsonian Ulusal Hava ve Uzay Müzesi'nin açıklamasına göre bu, Ay'ın iç kısmı soğudukça ne kadar büzüldüğüne dair bugüne kadarki en ayrıntılı tahmin.

Çalışmayı müzenin Dünya ve Gezegen Araştırmaları Merkezi'nden emekli kıdemli bilim insanı Thomas R. Watters yönetti; ortak yazarlar Maria Banks, Cole Nypaver ve Mark Robinson. Ekip, NASA'nın Ay Keşif Yörünge Aracı'nın (LRO) kamerası LROC'un görüntülerini kullandı. LRO 17 yıldır Ay'ın çevresinde dolanıyor ve kamerası bu sürede milyonlarca görüntü gönderdi.

Kırışan bir kabuk

Ay'ın içi hâlâ sıcak ve yavaş yavaş soğuyor. Soğuyan kaya hacim kaybeder; dıştaki katı kabuk bu küçülmeye kırılarak uyum sağlar. Bu kırılmaların en belirgin izi "lobat sarp" denen yapılar: Kabuğun sıkışıp kırıldığı, bir tarafın öbür tarafın üzerine itildiği bindirme faylarının yüzeyde bıraktığı, alçak yar ya da basamak görünümlü sırtlar. Ay'ın çıplak gözle de seçilen koyu düzlükleri olan "denizler"de (maria) aynı sıkışma daha küçük sırtlar biçiminde görülüyor.

Ekip bu yapıları hem açık renkli yaylalarda hem de denizlerde tek tek işaretledi. Müzenin paylaştığı küresel haritada 8.900'ü aşkın lobat sarp ve 2.000'i aşkın küçük deniz sırtı yer alıyor. Watters sonucu şöyle özetliyor: "LROC görüntülerinde ortaya çıkan genç fay sayısı hayal ettiğimden çok daha fazla."

Yılda milimetrenin on binde biri

Küçülme son derece yavaş. Araştırmacılara göre yarıçaptaki azalma bu dönem boyunca sabit hızda sürdüyse Ay her bir milyon yılda 6 ila 11 santimetre küçülüyor. Bu, yılda yaklaşık 0,1 mikrometreye, yani milimetrenin on binde birine karşılık geliyor. Karşılaştırma için: Dünya'nın levhaları iç ısının kaybıyla sürüklenerek yılda ortalama 1,5 santimetre kadar, kabaca tırnakların uzama hızında hareket ediyor.

Hesap bir varsayıma dayanıyor: Küçülme hızının bu uzun dönem boyunca değişmediği. Sonuç da tek bir sayı olarak değil, hem süre hem hız için bir aralık olarak veriliyor.

Tek levhalı Ay'da sarsıntı her yerde olabilir

Dünya'da tektonik ve sismik etkinliğin yaklaşık yüzde 90'ı levha sınırlarında toplanıyor; gezegenimizin taşküresi 15'ten fazla levhadan oluşan bir mozaik. Ay ise kırılmamış tek bir kabuk gibi davranan, tek levhalı bir gök cismi. Bu yüzden iç kısım soğuyup büzüldükçe faylar belirli hatlarda yoğunlaşmıyor, yüzeyin geneline dağılıyor. Çalışmanın vardığı sonuç da buna dayanıyor: Var olan faylardaki kaymalardan ya da yeni fay oluşumundan kaynaklanan ay depremleri, Ay'ın herhangi bir yerinde meydana gelebilir.

Watters'a göre süreç bitmiş değil: "Ay'ın iç kısmı soğumaya ve büzülmeye devam ettikçe, mevcut fayların büyümesinin ve yeni fayların oluşumunun bugün de sürmesi bekleniyor."

Kalın kabuk, geç başlayan kırılma

Haritada fayların her yere eşit dağılmadığı da görülüyor. Kabuğun en kalın olduğu bölgelerde en az fay bulunuyor; araştırmacılar bu alanların en kararlı bölgeler olabileceğini düşünüyor.

Makale, Ay tarihinin erken dönemlerinde neden yaygın faylanma görülmediğine de bir açıklama öneriyor: Yoğun biçimde çatlamış, kalın ve gözenekli bir kabuk iç kısmı bir yalıtkan gibi sarmış, soğumayı ve büzülmeyi görece yakın zamana kadar geciktirmiş olabilir. Bu bir model önerisi; Ay'ın iç ısı tarihine ilişkin başka verilerle sınanması gerekiyor.

Ay üsleri için neden önemli?

Ay depremleri yalnızca kuramsal bir kaygı değil. Watters ve ekibinin 2024'te yine The Planetary Science Journal'da yayımladığı önceki çalışma, Apollo astronotlarının 50 yılı aşkın süre önce yerleştirdiği sismometrelerin kaydettiği en güçlü sığ ay depremlerinden birini Ay'ın güney kutbu bölgesindeki genç bir bindirme fayıyla ilişkilendirmişti. Modele göre bu fayın oluşumuna Richter ölçeğine denk yaklaşık 5 büyüklüğünde bir sarsıntı eşlik etmiş olabilirdi. Aynı çalışma, bölgedeki bazı yamaçların hafif sarsıntıda bile gevşek kaya kaymalarına açık olduğunu da göstermişti. İncelenen genç fayların bir kısmı, o dönem Artemis III için önerilen iniş bölgelerinin yakınında ve içinde bulunuyordu.

NASA'nın güncel planına göre Ay yüzeyine insanlı inişlerin 2028'de Artemis IV ile başlaması hedefleniyor. Yeni küresel fay kataloğu, kalıcı üslerin nereye kurulacağı tartışmasına somut bir veri katmanı ekliyor: Hangi bölgelerde daha çok, hangilerinde daha az genç fay bulunduğu artık çok daha ayrıntılı biliniyor.

Açık soru: Faylar bugün ne kadar etkin?

Haritalanan fayların genç olması, Ay'ın jeolojik olarak "ölü" bir dünya olmadığını gösteriyor. Ancak bu fayların bugün ne sıklıkla kaydığı hâlâ yanıt bekleyen bir soru. Soğuyarak büzülen tek gök cismi de Ay değil; benzer bir süreç Merkür'de de ölçülüyor.