Resimde astronot-jeolog Harrison H. Schmitt, NASA’nın 1972’deki Apollo 17 görevi sırasında devasa bir ay kayasının yanında dururken görülüyor. Bu araştırmadaki bilim insanları, bu Apollo görevinden alınan kaya örneklerini kullandı. Kredi bilgileri: NASA/Gene Cernan
Yeni araştırma, Ay’daki eşsiz magmatik kayaların oluşumunun ardındaki süreci ortaya çıkararak, bunların farklı bileşimlerine ve ay yüzeyine nasıl geldiklerine ışık tuttu.
Yeni araştırma, Ay’dan benzersiz bir kaya türünün yaratılmasında hayati bir süreci kırdı. Keşif, bilim adamlarının uzun süredir gözden kaçırdığı bir gizemi çözerek, onun imza niteliğindeki bileşimini ve ay yüzeyindeki varlığını açıklıyor.
15 Ocak’ta yayınlanan çalışma Doğa Jeolojisi, Bu farklı magmaların oluşumunda önemli bir adımı ortaya koyuyor. Erimiş kayaların kullanıldığı yüksek sıcaklıktaki laboratuvar deneyleri ile ay örneklerinin karmaşık izotopik analizlerinin birleşimi, bunların bileşimlerini kontrol eden kritik bir reaksiyonu tanımlar.
Resimde, yüksek Ti bazalt olarak bilinen Ay kayası, bu çalışmada analiz edilenler gibi Apollo 17 misyonundan alınan örnek gösterilmektedir. Kredi bilgileri: NASA
Çekirdek Reaksiyonu
Bu reaksiyon, yaklaşık üç buçuk milyar yıl önce Ay’ın derin iç kısımlarında meydana geldi; magmadaki demir (Fe) elementinin, çevredeki kayalardaki magnezyum (Mg) elementiyle değişimini içeriyordu; bu reaksiyon, Ay’ın kimyasal ve fiziksel özelliklerini değiştirdi. eritmek.
Ortak baş yazar Tim Elliott, Yer Bilimleri Profesörü Bristol Üniversitesişunları söyledi: “Volkanik Ay kayalarının kökeni, ilkel bir magma okyanusunun soğuması sonucu oluşan dengesiz, gezegen ölçeğinde bir kristal yığınının ‘çığını’ içeren büyüleyici bir hikayedir.
“Bu destansı tarihi sınırlamanın merkezinde, Ay’a özgü bir magma türünün varlığı yer alıyor, ancak bu tür magmaların Uzay görevleri tarafından örneklenmek üzere nasıl yüzeye çıktığını açıklamak zahmetli bir sorundu. Bu ikilemi çözmüş olmak harika.”
Resim, NASA’nın Clementine uzay aracından elde edilen, Ay yüzeyindeki Titanyum bolluğunu gösteren bir haritayı göstermektedir. Kırmızı kısımlar karasal kayalarla karşılaştırıldığında son derece yüksek konsantrasyonları gösterir. Kredi bilgileri: Ay ve Gezegen Enstitüsü
Yüksek Ti Bazaltları Anlamak
Ay yüzeyinin bazı kısımlarında şaşırtıcı derecede yüksek titanyum (Ti) elementi konsantrasyonları, NASA 1960’lı ve 1970’li yıllardaki Apollo misyonları, Ay’ın kabuğundan katılaşmış eski lav örneklerini başarıyla geri getirdi. Yörüngeli uydu tarafından yapılan daha yeni haritalamalar, ‘yüksek Ti bazaltları’ olarak bilinen bu magmaların Ay’da yaygın olduğunu gösteriyor.
“Şimdiye kadar modeller, yüksek Ti bazaltların temel kimyasal ve fiziksel özelliklerine uyan magma bileşimlerini yeniden oluşturamadı. Yaklaşık üç buçuk milyar yıl önce patlak vermelerine olanak sağlayan düşük yoğunluklarını açıklamanın özellikle zor olduğu kanıtlandı” diye ekledi, araştırma görevlisi Dr. Martijn Klaver. Münster Üniversitesi Mineraloji Enstitüsü.
Bu çalışmadaki bir deneyin elektron mikroskobu görüntüsü. Eriyik (kahverengi renk) çevreleyen kristallerle (yeşil renkler) reaksiyona girerek daha az Fe açısından zengin bir eriyik elde edilir. Kredi: Bristol Üniversitesi/Münster Üniversitesi
Birleşik Krallık’taki Bristol ve Almanya’daki Münster Üniversiteleri liderliğindeki uluslararası bilim insanları ekibi, yüksek sıcaklık deneyleri kullanarak laboratuvardaki süreçte yüksek Ti bazaltları taklit etmeyi başardı. Yüksek Ti bazaltlarının ölçümleri ayrıca deneylerle üretilen reaksiyonların parmak izini sağlayan farklı bir izotopik kompozisyonu da ortaya çıkardı.
Her iki sonuç da, eriyik-katı reaksiyonunun bu benzersiz magmaların oluşumunun anlaşılmasında ne kadar önemli olduğunu açıkça göstermektedir.
Referans: Martijn Klaver, Stephan Klemme, Xiao-Ning Liu, Remco C. Hin, Christopher D. Coath, Mahesh Anand, C. Johan Lissenberg, Jasper Berndt ve “Ay’daki titanyum açısından zengin bazaltik erimeler reaktif akış süreçleriyle modüle edildi” Tim Elliott, 15 Ocak 2024, Doğa Jeolojisi.
DOI: 10.1038/s41561-023-01362-5