Dünya'nın çekimi Ay'ın içindeki volkanik ısıyı milyarlarca yıl canlı tutmuş olabilir

Ay'ın yaklaşık 2 milyar yıl önce hâlâ volkanik faaliyet gösterebilmesi uzun süredir bir bilmece. Çin'in Chang'e-5 görevinin getirdiği örneklerdeki bazaltlar tam o yaşta çıktı; oysa Ay'ın, doğumundan kısa süre sonra soğuyup sakinleşmiş olması beklenirdi. 18 Ağustos 2026'da Planet dergisinde yayımlanan bir çalışma, bu ısının bir kısmının Dünya'nın gelgit çekiminden gelmiş olabileceğini öneriyor. Çalışma bir hesaplama modeli; Ay'ın içinde ölçülmüş bir ısı kaynağı değil.

Bilmece neydi?

Ay'ın, genç Dünya'ya Theia adı verilen bir cismin çarpmasıyla ortaya çıkan enkazdan oluştuğu düşünülüyor. Ay küçük bir cisim olduğundan oluşum sırasındaki iç ısının hızla dışarı yayılıp onu jeolojik olarak sessiz bırakması bekleniyordu. Ancak Chang'e-5, Oceanus Procellarum'dan bazalt örnekleri getirdi ve laboratuvarda yapılan yaşlandırma bunların yaklaşık 2 milyar yaşında olduğunu gösterdi. Bazalt, magmanın soğumasıyla oluşan bir kaya; yani o dönemde Ay'ın mantosunda erimeye yetecek ısı vardı.

Çalışmanın özetine göre radyojenik ısınma (radyoaktif elementlerin bozunumundan gelen ısı), oluşum sırasında biriken enerji ve çarpma ısınması bu genç bazaltları üretmek için yetersiz kaldı. Araştırmacılar bu nedenle erken dönem gelgit ısınmasına odaklandı.

Gelgit ısınması nasıl çalışır?

Gelgit kuvvetleri yalnızca okyanus sularını değil, katı gezegenleri ve uyduları da esnetir. Ay, Dünya çevresinde dolanırken gelgit gerilmesi sürekli değişir ve iç yapı tekrar tekrar bükülür. Malzeme tamamen esnek olmadığından bu deformasyon enerjisinin bir kısmı ısıya dönüşür. Isının nerede açığa çıkacağı, malzemenin ne kadar kolay akabildiğine, yani viskozitesine bağlı.

Modelleme ekibi, Ay'ın çekirdek-manto sınırında yakın zamanda gözlemlendiği bildirilen çok düşük viskoziteli bir bölge (ULVZ) bulunduğunu hesaba kattı. Bu, gelgit ısınmasının Ay içinde eşit dağılmayacağı anlamına geliyor. Çalışma Chengdu Teknoloji Üniversitesi'nden Miao Chen ve Da Wang ile Çin Bilimler Akademisi Jeokimya Enstitüsü'nden Yun Liu tarafından yapıldı.

İki ısınma anomalisi bölgesi

Ekip yaklaşık 3,2 milyar yıl öncesinin yörünge koşullarını kullandı: Ay o zaman Dünya'nın çevresini şimdiki yaklaşık 27 günün yerine yaklaşık 16 günde dolanıyordu. Yörüngenin dışmerkezliğini 0,05 ile 0,5 arasında değiştirerek iki farklı senaryo karşılaştırdılar. Üç boyutlu manto konveksiyonu benzetimleri, gelgit ısınmasının çekirdek-manto sınırında ekvator çevresinde, iki simetrik bölgede yoğunlaştığını gösterdi. Araştırmacılar bunlara "Gelgit Isınması Anomali Bölgeleri" (THAZ) adını verdi.

Yüksek dışmerkezlikli senaryoda mantonun yalnızca yaklaşık yüzde 2,5'ini kaplayan bu bölgeler 150 gigawatt güç üretti. Makalenin özetine göre bu, aynı dönemdeki radyojenik ısınmadan yaklaşık bir büyüklük mertebesi fazla. Çekirdek-manto sınırında sıcaklık yaklaşık 400 kelvin yükselebiliyor. Bu bölgelerin manto plümleri, yani çekirdek-manto sınırından yüzeye doğru yükselen sıcak malzeme sütunları, oluşturduğu ve derindeki ısıyı sığ bölgelere taşıdığı öne sürülüyor.

Neyi açıklayabilir?

Yazarlara göre bu ısı aktarımı, Apollo 11 ve Apollo 17 örneklerinde bulunan yüksek titanyumlu mare bazaltlarının oluşumu için gereken ısı kaynağını sağlayabilir. Ek ısı ayrıca yaklaşık 500 milyon yıl süren uzun ömürlü bir Ay dinamosuyla, yani Ay'ın manyetik alanının uzun süreli varlığıyla da uyumlu.

Sınırlar

Burada anlatılan, gözlemlenen bir yeraltı yapısı değil, bir modelin öngörüsü. Isınmanın büyüklüğü, antik Ay yörüngesine ve derin kayaçların özelliklerine dair varsayımlara çok bağlı; çalışmada iki dışmerkezlik değeri arasında ısınma yüz kat farklılaşıyor. Derindeki erimenin yüzeydeki volkanizmayla bağlantısı da şimdilik bir hipotez. Modelin gerçek volkanik faaliyete ne kadar katkı yaptığını göstermek için daha kapsamlı hesaplamalar ve bağımsız kanıtlar gerekecek.

Sırada ne var?

Ay'ın jeolojik geçmişine dair sorular açık: iç yapı, yörünge tarihi ve çekirdek-manto sınırının viskozitesi hâlâ belirsiz. Önümüzdeki on yılda planlanan çok sayıda Ay görevinin daha kesin veri sağlayıp sağlamayacağı belli değil; o zamana dek gelgit ısınması, Ay'ın "ölü" bir dünya olmadığını açıklamaya aday birkaç teoriden biri olarak kalacak.