Apollo 17'den çıkarılan milyarlarca yıllık örneklerin gizemini çözmek.

(Dan Tri Gazetesi) - 50 yılı aşkın süredir saklı tutulan Ay'dan alınan küçük bir örnek, büyük bir sır saklıyor.

Bir kükürt kristali (Görsel: mineral vision/iStock/Getty Images Plus).

Şok dalgası tespiti

Bilim insanları, 1972'de Apollo 17 uzay aracı tarafından toplanan troolit toz parçacıklarını (mineral parçacıkları) keşfetti. Buna göre, bu nesneler, Güneş Sistemi'nin erken döneminden kalma 4,5 milyar yıllık bir kalıntı olan Ay kadar eski, hatta daha eski olabilir.

Brown Üniversitesi'nden (ABD) gezegen bilimci James Dottin şaşkınlığını gizleyemedi: "İlk düşüncem 'Vay canına, bu doğru olamaz' oldu. Her şeyin doğru olduğundan emin olmak için tekrar kontrol etmemiz gerekti ve doğruydu. Bunlar gerçekten inanılmaz sonuçlar."

1960'lar ve 1970'lerin başlarında NASA'nın Apollo astronotları Dünya'ya toplam 382 kg ay malzemesi getirdi. Ancak, gelecekteki teknolojik gelişmelerin farkında olan bilim insanları, daha iyi çalışma koşullarını beklemek üzere bazı kaya örneklerini muhafaza etmek için mühürlediler.

Bu korunmuş örneklerden biri, gezegen bilimci Dottin ve ekibi tarafından kütle spektrometresi kullanılarak incelendi ve örnekteki kükürtün kaynağı belirlendi.

Kükürt, bir cismin jeolojik tarihini anlamak için çok önemli bir elementtir. Demir gibi metallerle bağlanabilir, bir gezegenin çekirdeği, mantosu ve atmosferi arasında hareket edebilir ve oluştuğu ortamın izotopik izlerini koruyabilir.

İzotoplar, bir elementin farklı sayıda nötrona sahip versiyonlarıdır. Bir malzemedeki oranları, o malzemenin nasıl üretildiğine bağlı olarak değişir; bu, bilim insanlarının bir örneğin kökenini, oluşum mekanizmasını ve yaşını izlemek için kullanabileceği bir tür "kimyasal barkod"dur.

Apollo 17'nin 73001/2 numaralı sondasından alınan örneklerde, uzayda yaygın olarak bulunan demir ve kükürt bileşiği olan troilit parçaları bulundu.

Dottin ve ekibi, Ay'ın tarihi hakkında daha fazla bilgi edinmek için, özellikle volkanik kökenli gibi görünen parçacıklara odaklanarak, troolitlerdeki kükürtün izotop oranlarını incelemek istiyor.

Apollo 17 görevindeki astronot Harrison Schmitt, Ay'da örnek toplama aleti kullanıyor (Fotoğraf: NASA).

Sülfür-33'ten beklenmedik bulgular

Örneklerin bazı kısımlarında, Dottin ve ekibinin ay volkanik kayaçlarını inceleyerek öngördüğü gibi, volkanik gaz salınımıyla tutarlı bir izotopik desen olan kükürt-33 konsantrasyonu biraz daha yüksekti.

Ancak numunenin diğer kısımlarında bunun tam tersi gözlemlendi: kükürt-33 izotoplarının oranı önemli ölçüde azaldı.

"Daha önce, Ay mantosunun Dünya'nınkine benzer bir kükürt izotop bileşimine sahip olduğu düşünülüyordu," diye açıkladı Dottin. "Bu örnekleri analiz ederken de bunu bekliyordum, ancak bunun yerine Dünya'da bulduğumuz değerlerden çok farklı değerler bulduk."

Bilim insanları daha önce bu izotop oranına sahip bir ay örneği görmediler ve oluşmuş olabileceği çok az yol var.

Bu kükürt-33 tükenme seviyesi, ince bir atmosferde kükürt ve ultraviyole radyasyon arasında bir etkileşim olduğunu düşündürmekte ve iki ilgi çekici olasılığı gündeme getirmektedir. Her ikisi de troilitin eski bir mineral olduğunu göstermektedir.

Antik kükürtün kökeni hakkında iki hipotez.

İlk olasılık, kükürtün Ay'ın kendisinde, çalışmaların yeni oluşmakta olan Ay'ı kaplayan bir magma okyanusu olduğunu gösterdiği dönemde oluşmuş olmasıdır. Bu okyanus soğuyup kristalleşirken, kükürt-33 yüzeyden Ay'ın ilkel atmosferine buharlaşmış ve geride daha ağır izotoplar bırakmış olabilir.

İkinci hipotez ise daha da ilgi çekici. Ay'ın oluşumuyla ilgili önde gelen hipotez, erken Güneş Sistemi'nin kaotik döneminde erken Dünya'nın Theia adı verilen Mars büyüklüğünde bir cisim tarafından vurulduğu yönündedir.

Bazı teorilere göre, ortaya çıkan parçalar Dünya'nın yörüngesinde kaldı ve birleşerek Ay'ı oluşturdu, Theia'nın bir kısmı ise Dünya'nın iç kısmına kayboldu.

Ancak Theia'nın bazı parçaları Ay'da da kalmış olabilir. Araştırmacılar ayrıca Ay'daki kendine özgü kükürtün de Theia'dan kaynaklanmış olabileceğini öne sürüyor.

Hangi senaryonun daha olası olduğunu söylemek imkansız, ancak yine de sonuçlarını değerlendirebiliriz. Dottin'e göre, eğer kükürt fotokimyasal olarak değişime uğramışsa, bu Ay yüzeyinden mantoya eski zamanlarda gerçekleşen madde alışverişinin kanıtı olabilir.

"Dünyada bunu sağlayan levha tektoniği var, ancak Ay'da yok," diye açıkladı Dottin. "Dolayısıyla, erken dönem Ay'da bir tür değişim mekanizmasının varlığı fikri büyüleyici."

Alışılmadık kükürt varlığı, Ay'ın Dünya-Theia çarpışmasından kaynaklanan radyoaktif tozdan oluştuğu hipotezini de çürütebilir. Eğer durum böyle olsaydı, kükürt Ay mantosunun tamamına eşit olarak dağılmış olurdu.

Gezegen bilimci James Dottin, Apollo 17'den alınan ay örneklerini analiz etmek için ikincil iyon kütle spektrometresi kullanıyor (Görsel: Brown Üniversitesi).

Bu umut vadeden bir keşif ve 1970'lerden beri helyum odasında saklanan bir örnekten ibaret. Ancak bu gizemi çözmek için muhtemelen Dünya'nın ötesinden, Ay'dan, Mars'tan, hatta belki de asteroitlerden daha fazla örneğe ihtiyacımız olacak ve bunları toplamak için önemli bir zamana ihtiyacımız olacak.

Kökenleri ne olursa olsun, bu parçacıklar Ay'da şimdiye kadar bulunan en tuhaf ve en eski kükürt izini barındırıyor; bu silik iz bizi Güneş Sistemi'nin oluşumuna kadar götürüyor.

Kaynak: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-bi-an-mau-vat-hang-ti-nam-tuoi-lay-ve-tu-tau-apollo-17-20251126224829147.htm