Gizemli Ay kayalarının neden olduğu bilmece en sonunda çözüldü

İlginç bir şekilde, Ay’daki yatakların çoğu titanyum bakımından zengindir ve TiO2 kimi örneklerin ağırlıkça yüzde 18’ini oluşturur. Ay yüzeyindeki kayaların nasıl oluştuğu, bilim insanları için 50 yılı aşkın bir müddettir devam eden bir bilmece durumunda.fakat en sonunda aranan yanıt bulunmuş olabilir.

Apollo astronotları Ay’dan 380 kilogram kayayla döndüklerinde, kimi örnekler jeologlara tanıdık geliyordu. Başkaları ise su ya da havanın yokluğu benzeri dünya dışı şartlar gerektirdiğinden ötürü pek tanıdık değildi. Fakat birtakım Ay hususları, bariz bir açıklamayla çözülemiyordu. Örneğin Ay “denizlerini” oluşturan, titanyum konsantrasyonlarında yüz kat fark içeren volkanik bazaltların, bileşim açısından Dünya’daki muadillerinden çok daha çeşitli olduğu bulundu.

Yüksek titanyumlu bazaltın oluşumu o vakitten beri bir sır olarak kaldı. Yörüngeden yapılan haritalama, bu kayaların epey yaygın olduğunu ortaya çıkardı ve bulmacayı daha da büyüttü.

Bristol Üniversitesi’nden Profesör Tim Elliott’un liderliğindeki bir ekip, gizemli bazaltları laboratuvarda yeniden geliştirmeye yaklaştı ve bu süreçte bunların Ay’da nasıl oluşmuş olabileceğine dair bir açıklama sağladı.

Elliott yaptığı açıklamada, “Volkanik Ay kayalarının kökeni, ilksel magma okyanusunun soğuması sonucu oluşan, istikrarsız, gezegen ölçeğinde bir kristal yığınının ‘çığını’ içeren büyüleyici bir hikayedir” dedi ve devam etti: “Bu destansı tarihi sınırlamanın merkezinde, Ay’a mahsus bir magma cinsinin varlığı yer alıyor, lakin buna benzer magmaların Uzay vazifeleri tarafından örneklenmek üzere nasıl yüzeye çıktığını açıklamak zahmetli bir meseleydi. Bu ikilemi çözmüş olmak olağanüstü.”

Sorun, bazaltın sadece yüksek titanyum içermesi değil, vakitte Dünya üzerindeki en aynı kayalara kıyasla yoğunluğunun düşük olmasıydı. Bu hafiflik, 3,5 milyar yıl önce, Ay’ın volkanik olarak etkinliği sona ermeden önce, yaygın patlamalara katkıda bulundu. Fakat jeologlar, bu bileşimin nasıl ve neden sadece Ay’da ortaya çıktığını açıklama konusunda zorlanıyorlardı.

Bazı jeologlar, titanyum açısından varlıklı bazaltların, Ay mantosunda ilmenit içeren kümülatlar olarak bilinen materyallerden geldiğini öne sürdü. Lakin laboratuvardaki kısmen erimiş kümülatlar bu bazaltlarla eşleşmiyordu. Ayrıyeten, ortaya çıkan gereç o kadar ağırdı ki yüzeye ulaşması imkansız görülüyordu.

Elliott ve meslektaşları, ilmenit içeren kümülatların ortak mineral olivin ve ortopiroksen ile tepkiye girdiğinde erimiş ürünün, insanların açıklamaya çalıştığı titanyum açısından zengin bazaltlarla eşleştiğini gösterdi. Ortaya çıkan düşük yoğunlukta da bu eşleşme görülüyor ve patlamaların yaygınlığını daha manalı kılıyor.

Elliott ve ortak yazarlar, “Her ne kadar bu model Ay’ın erime-katı etkileşimini tam olarak kopyalamasa da; Ay yüzeyinde patlayan titanyum açısından güçlü magmaların, ilmenit içeren kümülatların kısmi erimesi yoluyla elde edilebileceğini, lakin eriyiklerin, ay mantosundaki reaktif akış yoluyla elementel ve izotopik bileşimlerinde kapsamlı değişikliklere uğradığını ileri sürüyoruz” diye yazıyor ve ekliyor: “Bu nedenle reaktif akış, eriyik yoğunluğunu azaltan ve yüksek Ti eriyiklerinin ay yüzeyinde patlamasına izin veren kritik süreç olabilir.”

Çalışma Nature Geoscience mecmuasında yayınlandı.