Ay'ın çukurlu yüzeyi, uzun bir süre boyunca tekrarlanan çarpışmaların hikayesini anlatıyor. Dünya'nın aktif jeolojisi, çarpmaların çoğu kanıtını silerken, Ay'ın aynısını yapabilecek hiçbir mekanizması yoktur. İşte orada duruyor, etki açısından zengin bir geçmişin kesin kanıtı.
Ay kraterinin görünür kaydı, Dünya'nın oluşumunu ve tarihini anlamak için kullanılır, çünkü sık çarpma dönemleri her iki bedeni de benzer şekilde etkiler. Ancak Ay'ın tarihini anlamamızda bir sorun var. Çarpma krateri tarihlemesi, asteroit dinamikleri, ay örnekleri, etki havzası oluşturan simülasyonlar ve ay evrimi modellemesi, Ay'ın en erken etkilerine dair bazı eksik kanıtlar olduğunu gösteriyor.
Yeni araştırmalar, düşündüğümüzden daha büyük, havza oluşturan etkilerin olduğunu söylüyor. Bilim adamları, bu etkilerin bazılarının neredeyse görünmez olan krater izleri bıraktığını düşünüyor.
Araştırma, Ay'ın antik magma evresini araştırıyor. Tarihinin başlarında Ay, geniş, küresel bir magma okyanusuydu. Milyonlarca yıl boyunca magmanın soğumasıyla meydana gelen büyük etkiler izlerini bırakmış olabilir. Ancak Ay katı haldeyken çarpmalardan kaynaklanan izler gibi olmayacaklardı.
Yeni gazetenin adı “ Ay magma okyanusunun katılaşması sırasında büyük çarpma krateri ” Nature Communications dergisinde yayınlandı. Baş yazar, Curtin'in Dünya ve Gezegen Bilimleri Okulu ve Uzay Bilimi ve Teknoloji Merkezi'nden Doçent Katarina Miljkovic'tir.
Dört milyar yıldan fazla bir süre önce ay magma okyanusu katılaştı. Bu süre zarfında, Ay soğurken meydana gelen etkiler, neredeyse görünmez olan krater izleri bıraktı.
Bir basın açıklamasında, baş yazar Miljkovic, 'Dört milyar yıldan daha uzun bir süre önce ay magma okyanusunun katılaşması sırasında oluşan, genellikle çarpma havzaları olarak adlandırılan bu büyük çarpma kraterleri, daha sonra oluşanlara kıyasla farklı görünümlü kraterler üretmiş olmalıydı. jeolojik tarihte.”
Genç erimiş Ay'ın soğuması milyonlarca yıl aldı. O zamanlar yüzey yumuşaktı ve açıkçası, çarpmalar Ay'ın yüzeyinde şu anda gördüğümüzden çok farklı izler bırakacaktı.
Miljkovic, 'Bugün gördüğümüz Ay'ı oluşturmak için milyonlarca yıl boyunca soğuyan küresel bir magma okyanusuyla çok genç bir Ay oluştu' dedi. 'Yani asteroitler ve diğer cisimler daha yumuşak bir yüzeye çarptığında, bu kadar şiddetli izler bırakmayacaktı, bu da çarpmanın meydana geldiğine dair çok az jeolojik veya jeofizik kanıt olacağı anlamına geliyor.'
Tycho krateri, Ay'ın en parlaklarından biridir. Nispeten genç, yaklaşık 108 milyon yaşında. Tycho'nun merkezinde, radyal malzeme çizgilerinden oluşan bir ışın sistemi görülebilir. Ay soğuyan bir magma okyanusuyken meydana gelen etkiler çok farklı görünecekti. Resim Kredisi: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51289
Miljkovic, 'Ay magma okyanusunun katılaşması için zaman çerçevesi, farklı çalışmalar arasında önemli ölçüde değişiklik gösteriyor, ancak güneş sistemi evriminin en erken dönemleri için tipik olan büyük darbe bombardımanı tarihinin bazılarını deneyimlemek için yeterince uzun olabilirdi' dedi.
Araştırmacılar, ay magma okyanusunun ne zaman soğuduğundan ve katılaştığından emin değil. Farklı çalışmalar farklı sonuçlar vermiştir. Bazı araştırmalar, oluştuktan sonra yaklaşık 10 milyon yıl içinde soğuduğunu, bazı araştırmalar ise 200 milyon yıla kadar çok daha uzun olduğunu söylüyor. Ve diğer araştırmalar, bazı bölgelerin çok daha yavaş soğuduğunu ve katılaşmasının 500 milyon yıl kadar sürdüğünü gösteriyor. Yazarlar makalelerinde 'Radyojenik Ay kabuğu yaşları 4.47~Ga'dan 4.31~Ga'ya kadar uzanıyor, bu da geniş ölçüde bu aralığa giriyor...' diye yazıyorlar.
Araştırmacılar, kısmen katılaşmış Ay'ın, kabuk ve manto arasında bir tür eriyik tabakası gibi düşük viskoziteli bir tabakaya sahip olacağını düşünüyorlar. Bir çarpma havzası oluşturacak kadar büyük bir asteroid Ay'a çarptığında, havza '...neredeyse tanımlanamayan topografik ve kabuk kalınlığı işaretleri oluşturan ani ve aşırı kabuksal gevşemeye duyarlı olacaktır.' Bu etkilerin kanıtı tespit edilemeyebilir, bu da Ay'ın Dünya-Ay evriminin başlarında daha fazla darbeye maruz kaldığını gösteren diğer kanıtlarla uyumludur.
Çalışmadan elde edilen bu rakam, iki etki havzası grubu için yüzey kabartması ve kabuk-manto arayüzünün ortalama profillerini göstermektedir. Üst panel, Ay hala kısmen erimişken oluşan üç antik çarpma havzasının profillerini gösteriyor. Alt kısım, Ay'ın katı olduğu zamandan iki genç çarpma havzasını gösteriyor. Alt panelde, üst panelde eksik olan bariz krater kenar profillerine dikkat edin. Resim Kredisi: Milkjovic ve diğerleri 2021.
Apollo programı sırasında toplanan ay kayaları, Ay'ın ilk 200 milyon yılında bir dizi büyük, çarpma havzası oluşturan çarpmaların meydana gelmiş olması gerektiğini öne sürüyor. Kanıtlar, o döneme ait krater kaydının eksik olduğunu gösteriyor. Yakın zamanda yapılan araştırma 4.35 Ga'dan önce krater kayıtlarında hesaba katılmayan 200 kadar havza oluşturan etki olabileceğini gösteriyor.
Çalışmadan elde edilen bu rakam, ekibin simülasyonlarının sonuçlarını göstermektedir. Üst panel, Ay'a 17 km/s'de çarpan 60 km çapındaki bir çarpma tertibatı içindir ve alt panel, Ay'a aynı hızda çarpan 120 km çapındaki çarpma tertibatı içindir. Üst kısım Orientale veya Nectaris havzalarını oluşturan çarpmanın boyutuna benzerken, alt kısım Güney Kutbu Aitken Havzasını oluşturan çarpmanın boyutuna benzer. Soldaki paneller, Ay'ın eriyik tabakası olmadığında oluşturulan profilleri gösterir ve sağdaki paneller, bir eriyik tabakası kabuk ile manto arasında oturduğunda oluşturulan profilleri gösterir. Sonuçlar, çarpmalardan sonra 3 saat içindir. Resim Kredisi: Milkjovic ve diğerleri 2021.
Çalışma, birçok antik çarpma havzasının Ay'da neredeyse tanınmaz olacağını gösteriyor. Ancak onları bulmak, Ay'ın tarihini ve buna bağlı olarak Dünya'nın ve diğer gezegenlerin oluşumunun tarihini anlamak için önemlidir. Ayrıca Güney Kutbu Aitken Havzası da dahil olmak üzere birçok çarpma havzasının Ay tamamen katılaşmadığında oluştuğunu ve hala kabuk ile manto arasında bir eriyik tabakası olduğunu gösteriyor.
Araştırmacılar makalelerinde, 'Bu havzalar, daha genç havzalara kıyasla, eriyik tabakası >10 km kalınlığında olduğu sürece, farklı bir topografik ve kabuksal imza ile oluşmuş olurdu' diye yazıyorlar.
Ay katıyken oluşan daha genç çarpma havzalarıyla karşılaştırıldığında, bu antik havzalar daha az belirgin kabuk kalınlığı imzalarına sahip olacak ve “…topografik işaret belirgin eşmerkezli halkalar sergilemeyecekti. Aslında, eriyik tabakası ne kadar kalın ve kabuk ne kadar ince olursa, havzanın krater kayıtlarında hiç tanınmama olasılığı da o kadar yüksek…” diye yazıyorlar.
Makalelerini, antik çarpma havzalarının sayısının sınırlandırılmasının zor olduğunu söyleyerek bitiriyorlar. Ayrıca çalışmalarının '... Nektar öncesi dönemde gözlemlenebilir ay krater kayıtlarından çıkarılandan daha yüksek çarpma akışlarına ilişkin son tahminlerle tutarlı' olduğuna da dikkat çekiyorlar.
Çalışmadan alınan bu şekil, simülasyonun sonundaki etkilerin radyal profillerini göstermektedir. Üst kısım 60 km çapında bir çarpma tertibatından ve alt kısım 120 km çapında bir çarpma tertibatındandır. Eriyik katmanı olan ve eriyik katmanı olmayan simülasyonlar arasındaki farklar açıktır. Resim Kredisi: Milkjovic ve diğerleri 2021.
Ay üzerindeki erken etkileri anlamak, Güneş Sistemindeki en erken dönemleri ve gezegenlerin ve Ay'ın nasıl oluştuğunu anlamanın bir parçasıdır. Ay kraterleri ve Ay'ın oluşumu söz konusu olduğunda teori ve kanıt arasında farklılıklar vardır. Doç.Dr. Miljkovic, 'Bu araştırmada, Ay'daki sandık kaydının teorisi ve gözlemleri arasındaki tutarsızlığı açıklamaya başladık.' Dedi.
Miljkovic, 'Bu bulguyu tercüme etmek, gelecekteki araştırmacıların, erken Dünya'nın deneyimleyebileceği etkiyi ve gezegenimizin evrimini nasıl etkileyeceğini anlamalarına yardımcı olacak.' Dedi.
Daha:
- Basın bülteni: Curtin araştırması Ay'a ışık tutuyor en eski jeolojik izler
- Araştırma: Ay magma okyanusunun katılaşması sırasında büyük çarpma krateri
- Evren Bugün: Apollo 17 Astronotları, Ay'daki En Eski Çarpma Kraterinden Eve Örnekler Getirdi