Yeni araştırmalar, Ay’ın gölgeli bölgelerinin yaklaşık 3,4 milyar yaşında olduğunu ve genç su buzu birikintilerine sahip olabileceğini öne sürüyor. Bu bilgi gelecekteki ay araştırmaları ve kaynak planlaması için çok önemlidir.
Yeni bir çalışma, Ay’ın kalıcı olarak gölgede kalan bölgelerinin önceden tahmin edilenden daha genç olduğunu ortaya koyuyor.
Aralarında Southwest Araştırma Enstitüsü’nden Dr. Raluca Rufu’nun da bulunduğu bir ekip yakın zamanda Ay’ın sürekli gölgelenen alanlarının (PSR’ler) çoğunluğunun en fazla yaklaşık 3,4 milyar yaşında olduğunu ve nispeten genç su buzu birikintileri içerebileceğini belirledi.
Su kaynakları, Ay’ın ve ötesinin sürdürülebilir keşfi için kilit önem taşıyor; ancak bu bulgular, soğuk bölgelerde sıkışan buzla ilgili önceki tahminlerin abartılmış olabileceğini gösteriyor.
Ay Gölgeleri ve Buzları
Ay’ın dönme ekseninin mevcut eğimi, yörünge eğimi (Dünya’nın yörünge düzlemine olan açısı) ile birleştiğinde ve Güneş’in alçak açısı, kutuplarında kalıcı gölgeler oluşturur. PSR’ler güneş sistemindeki en soğuk noktalardan bazılarıdır ve Ay’ın diğer birçok yerine düşen sert, havasız güneş ışığında anında katı halden gaza dönüşen su buzu da dahil olmak üzere uçucu kimyasalları yakalamalarına olanak tanır.
Bilim insanları, Ay’ın kutuplara yakın kalıcı gölgeli bölgelerinin yaşını hesaplamak için AstroGeo22 ve LOLA yükseklik ölçümlerini kullandı. Renkli yamalar, mevcut topoğrafya ile PSR’lerin 3,3 milyar yıl önceki (kırmızı), 2,1 milyar yıl önceki (yeşil) ve günümüze yakın (mavi) kapsamını göstermektedir. Bu bulgular, soğukta hapsolmuş buzlara ilişkin mevcut tahminlerin çok yüksek olduğunu göstermektedir. Kredi bilgileri: Schörghofer/Rufu (2023)
Sagan Üyesi Rufu, “Dünya-Ay sisteminin erken dönem Dünya ile başka bir protogezegen arasındaki devasa çarpışmanın ardından oluştuğunu düşünüyoruz” dedi. Bilim Gelişmeleri kağıt. “Ay, çarpma sonucu oluşan enkaz diskinden oluştu ve zamanla Dünya’dan uzaklaştı. Yaklaşık 4,1 milyar yıl önce Ay, bugün gördüğümüz konfigürasyona inmeden önce eğimi yüksek açılara ulaştığında büyük bir dönüş ekseni yeniden yönelimi yaşadı. Eksenel eğim azaldıkça kutuplarda PSR’ler ortaya çıktı ve zamanla büyüdü.”
Araçlar ve Tarihsel Analiz
Ekip, Ay’ın zaman içindeki eksenel eğimini hesaplamak için yeni bir Dünya-Ay evrimi simülasyon aracı olan AstroGeo22’yi kullandı. Ekip, Ay Yörünge Altimetre Lazer verilerinden (LOLA) elde edilen yüzey yüksekliği ölçümleriyle birlikte, gölgeli alanların zaman içindeki evrimini tahmin etti.
Rufu, “Ay-Dünya mesafesinin zaman içindeki gelişimi yarım yüzyıldır çözülmemiş bir sorun olarak kaldı” dedi. “Ancak, Dünya-Ay sisteminin geçmişine ilişkin bu yeni jeolojik temsiller, Ay’ın eksen eğikliğini ve zaman içindeki PSR’lerin boyutunu hesaplamamıza olanak sağlıyor.”
Ay’ın kutuplarında ve Güneş bu kadar düşük bir açıdayken, güneş ışığı bazı derin kraterlerin tabanlarına asla ulaşmaz. Bu PSR’ler güneş sistemindeki en soğuk noktalardan bazılarıdır ve su buzu da dahil olmak üzere uçucu kimyasalları hapseder. Yeni araştırmalar, bu bölgelerin ilk başta düşünüldüğü kadar eski olmadığını, dolayısıyla Ay’daki su buzuna ilişkin mevcut tahminlerin çok yüksek olabileceğini gösteriyor. Kredi:
NASA’nın Bilimsel Görselleştirme Stüdyosu
2009 yılında, NASA Ay Krateri Gözlem ve Algılama Uydusunun (LCROSS) bir parçası olan iki tonluk Atlas-Centaur roket gövdesi, Ay’ın güney kutbu yakınında düştü. Cabeus kraterinin tabanına çarparak, ay regolitinde su ve diğer kimyasalların varlığı açısından incelenen bir enkaz bulutu oluşturdu. Centaur’un ve Dünya yörüngesindeki birçok uydunun dört dakika gerisinde yolculuk eden bir çoban uydusu. Hubble uzay teleskobuetkisini izledi.
Son Keşifler ve Gelecekteki Araştırmalar
“Çalışmamız Cabeus kraterinin bir milyar yıldan daha kısa bir süre önce PSR haline geldiğini gösteriyor. LCROSS tarafından oluşturulan dumanda tespit edilen çeşitli uçucu maddeler, buz yakalamanın nispeten yakın zamanlara kadar devam ettiğini gösteriyor” dedi Gezegen Bilimi Enstitüsü’nden bu makalenin baş yazarı Norbert Schörghofer. “Etkiler ve gaz çıkışı potansiyel su kaynaklarıdır, ancak Ay tarihinin erken dönemlerinde, günümüz PSR’lerinin henüz mevcut olmadığı zamanlarda zirveye ulaştı. PSR’lerin yaşı, büyük ölçüde Ay’ın kutup bölgelerinde sıkışabilecek su buzunun miktarını belirler. PSR’lerdeki su buzunun bolluğuna ilişkin bilgi, Ay’a su aramak için yapılacak mürettebatlı ve mürettebatsız görevlerin planlanmasında özellikle önemlidir.”
Bu önemli kaynak, hava ve roket yakıtı üretmek ve insan yerleşimini sürdürmek için kullanılabilir. NASA ve diğer kuruluşlar, PSR’lerdeki su buzunu karakterize etmek için geziciler ve insanlar göndermeyi planlıyor.
Referans: Norbert Schörghofer ve Raluca Rufu tarafından yazılan “Ay’ın kalıcı olarak gölgelenen alanlarının geçmiş kapsamı”, 13 Eylül 2023, Bilim Gelişmeleri.
DOI: 10.1126/sciadv.adh4302