Çinli bir araştırma ekibi, Ay’ın uzak yüzündeki Güney Kutbu–Aitken (SPA) Havzası’nı oluşturan dev çarpmanın Ay mantosundaki uçucu maddelerin önemli ölçüde kaybına yol açtığını ortaya koydu. Bu bulgu, büyük ölçekli çarpışmaların Ay’ın jeolojik evrimi üzerindeki rolünü ve Ay’ın yakın yüzü ile uzak yüzü arasındaki temel farklılıkların kökenini anlamak açısından kritik bir kanıt sunuyor.

Araştırma bulguları dün ABD Ulusal Bilimler Akademisi’nin dergisi Proceedings of the National Academy of Sciences’ta yayımlandı.

Ay’ın oluşumundan bu yana asteroit çarpmaları, yüzeyde kraterler ve havzalar oluşturarak topografya ile jeokimyasal yapıyı şekillendiren başlıca dış etkenler oldu. Buna karşın, büyük ölçekli çarpma olaylarının Ay’ın derin iç yapısını ne ölçüde etkilediği bugüne kadar netlik kazanmamıştı.

Çin Bilimler Akademisi Jeoloji ve Jeofizik Enstitüsü’nden Tian Hengci’nin liderliğindeki ekip, SPA Havzası’ndan toplanan Chang’e-6 görevine ait Ay bazaltlarındaki potasyum (K) izotop bileşimlerini analiz etti.

Potasyum gibi orta derecede uçucu elementlerin izotopları, çarpma sırasında ortaya çıkan aşırı sıcaklık ve basınç koşullarında kolayca buharlaşmaya ve izotopik ayrışmaya uğruyor. Bu özellikleri sayesinde söz konusu izotoplar, çarpma anındaki termal koşullar, basınç rejimleri ve malzeme kaynakları hakkında önemli bilgiler taşıyor; dolayısıyla çarpışmaların ölçeğini, termal geçmişi ve kabuk ile manto üzerindeki etkilerini ortaya koyan güçlü jeokimyasal göstergeler olarak değerlendiriliyor.

Araştırma ekibi, Chang’e-6 örneklerinin, Apollo görevleri ve Ay meteoritlerinden elde edilen tüm önceki Ay bazaltlarına kıyasla belirgin biçimde daha ağır potasyum izotop bileşimleri sergilediğini tespit etti. Ardından kozmik ışınlara uzun süreli maruz kalma, magmatik farklılaşma ve çarpan kaynaklı katkılar gibi izotop bileşimini etkileyebilecek olası mekanizmalar ayrıntılı biçimde incelendi. Ancak bu faktörlerin gözlenen farkı açıklamakta yalnızca sınırlı bir rol oynadığı görüldü.

Daha ileri analizler, izotopik değişimin temel nedeninin dev çarpma sırasında Ay mantosunda yaşanan uçucu madde kaybı olduğunu ortaya koydu. Çarpmanın yarattığı aşırı sıcaklık ve basınç koşullarında, daha hafif potasyum izotoplarının tercihli olarak kaçtığı, geride kalan malzemenin ise daha ağır izotoplar bakımından zenginleştiği belirlendi.

Çalışma ayrıca bu ölçekte bir uçucu madde tükenmesinin Ay’ın uzak yüzünde magma oluşumunu ve volkanik etkinliği zayıflatmış olabileceğine işaret ediyor. Bu süreç, Ay’ın yakın yüzü ile uzak yüzü arasındaki uzun süredir bilinen volkanik asimetriye katkıda bulunan temel etkenlerden biri olabilir.