Çin Ulusal Uzay İdaresi'nin Chang'e-5 görevi tarafından toplanan malzemenin kapsamlı ve özenli yeni analizine göre, bir zamanlar erimiş olan bu mineraller, sadece 120 milyon yıl kadar önce meydana gelen Ay volkanizmasının kanıtı sayılıyor.
Bu, yaklaşık 4,4 ila 2 milyar yıl önce volkanik olarak çok aktif olan Ay'da böyle bir faaliyet görmeyi beklediğimizden önemli ölçüde daha geç. Bundan sonra, Ay'ın önemli bir volkanizma için çok fazla soğuduğu düşünülüyor.
Bu keşif, Ay'ın hala pek çok sırrı olduğunu ortaya koyuyor – ve bu sırları çözmek için oraya gitmemiz gerekebilir.
Çin Bilimler Akademisi Jeoloji ve Jeofizik Enstitüsü'nden jeofizikçi Yuyang He ScienceAlert'e yaptığı açıklamada, "Üç Chang'e-5 volkanik cam tanesinin radyoizotop tarihlendirmesi, Ay'daki 120 milyon yıllık volkanizma için temel gerçeği sağlıyor" dedi.
"İniş alanında kaydedilen patlamalar arasında ~1,9 milyar yıllık bir boşluk var. Bu kadar genç Ay volkanizmasının varlığı, Ay gibi küçük gök cisimlerinin çok geç bir döneme kadar iç canlılığını sürdürebilmek için yeterli ısıyı koruyabildiğini göstermektedir."
Chang'e 5 Ay tozu örneği 2020'nin sonlarında Dünya yüzeyine ulaştırıldığında, Sovyetler Birliği'nin 1976'da geri dönen son Luna sondalarından bu yana insanların el sürebildiği ilk Ay materyali oldu. Dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları bir dizi analitik teknik kullanarak, Ay jeolojisi ve tarihi hakkında yeni bilgiler edinmek için bu yeni Ay parçalarını inceliyor.
Numunenin özellikle heyecan verici bir bileşeni, ufacık cam toplarından oluşuyor. Bunlar minerallerin eriyip yoğun koşullar altında yeniden sertleşerek cam haline gelmesiyle oluşuyor. Cam parçacıkları, o sırada etrafındaki Ay kayasının bileşimi de dahil olmak üzere camın oluştuğu koşulları incelemek için kullanılabilecek diğer Ay malzemelerini içerebilir.
Çin Bilimler Akademisi'nden jeofizikçiler Bi-Wen Wang ve Qian W. L. Zhang liderliğindeki bir araştırma ekibi, Chang'e 5'ten gelen yaklaşık 3 gram Ay tozunu eledi. Sadece bu küçük çay kaşığı malzemede, yaklaşık 3.000 cam küreciği izole etmeyi başardılar.
Bunların çoğu meteor çarpmalarının sonucuydu, bu da volkanik taneleri samanlıktaki gerçek iğneler haline getiriyordu. Ay'da çok fazla çarpma ve çok az volkanik faaliyet söz konusu olduğundan, araştırmacılar hangi küreciklerin —eğer varsa— ikincisinin ürünü olduğunu tespit etmek için çok çalıştılar.
"İlk olarak, belirgin bileşimsel farklılıklar veya sindirilmemiş kapanımlar içermeyen ~800 cam taneciği belirlemek için geri saçılan elektron görüntülerini kullandık, bu da çarpmanın bir özelliğidir" diye açıkladı.
"İkinci olarak, seçilen boncukları bir elektron prob mikroanalizörü kullanarak analiz ettik. Sadece 13 cam boncuk, Apollo volkanik cam boncuklarınkine benzer ana element bileşimlerine sahiptir. Eser element bileşimine dayanarak, bu 13 camdan altısı, Apollo örneklerinde tanımlanan volkanik camlarla aynı eğilime düşen magnezyum oksit-nikel bolluk korelasyonlarına sahiptir. Yukarıdaki tüm kanıtlar kesin değildir."
Son olarak, ikincil iyon kütle spektrometresi kullanarak kükürt izotop analizi yaptılar. Son altı sferülden üçünde çarpma camıyla uyuşmayan sülfür oranları vardı. Bir şey bulmuşlardı – bu volkanik camdı.
Ancak daha sonra radyometrik tarihleme, kürelerin yaşını ortaya çıkardı — yaklaşık 123 milyon yıl önce, aşağı yukarı 15 milyon yıl. Bu, Ay'ın volkanik olarak aktif olduğu bilinen son zamandan çok daha yeni.
Ay uzun süredir volkanik faaliyetler için fazla soğuk olduğundan bunun nasıl gerçekleşmiş olabileceğini bilmiyoruz, ancak bir ipucu üç kürenin içinde hapsolmuş kimyada yatıyor olabilir. KREEP elementleri olarak bilinen potasyum, nadir toprak elementleri ve fosforu yüksek oranda içeriyorlar.
Bu yüksek KREEP bolluğu radyojenik ısınma kaynağı olabilir; yani radyoaktif bozunmanın ürettiği ısı. Bu ısınma önemli olabilir. Dünya'nın iç ısısının yaklaşık yarısı radyoaktif bozunmadan kaynaklanır. Ay'da radyojenik ısınma teorik olarak yerel volkanizma cepleri üretebilir.
Daha fazla araştırma, Ay mantosunda bu cepleri üretmek için yeterli KREEP malzemesi olup olmadığını ortaya çıkarabilir.
"Ay'ın bu kadar geç bir aşamada nasıl volkanik olarak aktif kalabildiği belirsiz; iç kısım soğudukça ve litosfer kalınlaştıkça, volkanik aktivite daha az olası hale gelirdi" dedi.
"Bu volkanik cam boncuklar nereden geliyordu? Günümüzden 2 milyar ila 120 milyon yıl önce başka volkanik faaliyetler var mı? Buna hangi mekanizma neden oldu? Daha fazla araştırmaya ihtiyaç var."
Araştırma Science dergisinde yayımlandı.