Ay, bilim adamlarının daha önce düşündüğünden daha yaşlı olabilir; yeni bir çalışma tarihine ışık tutuyor

Bir fizikçi, bir kimyager ve bir matematikçi bara girerler. Kulağa kötü bir şakanın başlangıcı gibi geliyor ama benim durumumda bu, bilim adamlarının ayın tarihi hakkındaki düşüncelerini yeniden şekillendirebilecek bir fikrin başlangıcıydı.

Üçümüz de ayla ilgileniyorduk ama farklı açılardan: Bir jeofizikçi olarakiçini düşündüm; Thorsten Kleine kimyasını inceledi; Ve Alessandro Morbidelli Ay’ın oluşumunun bize neler anlatabileceğini bilmek istedim gezegenler nasıl bir araya geldi 4,5 milyar yıl önce.

Ay’ın gerçekte kaç yaşında olduğunu tartışmak için bir araya geldiğimizde, bu çoklu perspektiflere sahip olmanın çok önemli olduğu ortaya çıktı.

Ay nasıl oluştu?

bir Hawaii’deki konferans 1980’lerin sonlarında bir grup bilim insanı ayın nasıl oluştuğu sorununu çözdü. Araştırmaları şunu önerdi: Mars büyüklüğündeki nesne erken Dünya’ya çarptıerimiş malzemenin uzaya fırlatılması. Bu parlayan malzeme artık ay olarak adlandırılan cisimle birleşti.

Bu hikaye birçok şeyi açıklıyor. Birincisi, Ay’da çok az şey var kolayca buharlaşan malzemeSu gibi, çünkü hayata erimiş halde başladı. Sadece bir minik demir çekirdekÇünkü çoğunlukla Dünya’nın çok az demir içeren dış kısmından oluşmuştur. Ve yüzen, beyaz renkli bir kabuğa sahiptir. yüzeye çıkan mineraller erimiş ay katılaştıkça.

Parlayan, yeni oluşan ay başlangıçta Dünya’ya çok yakındı. yaklaşık mesafe TV uyduları yörüngede. Erken Ay, çoğunlukla erimiş olan ve hızla dönen Dünya’nın erken dönemlerinde devasa gelgitlere neden olurdu.

Bu gelgitler, Dünya’nın dönüşünden enerji aldı ve bir kısmını ayın yörüngesine aktararak, ayı yavaş yavaş Dünya’dan uzaklaştırdı ve bunu yaparken de Dünya’nın dönüşünü yavaşlattı. Bu hareket bugün de devam ediyor; Ay hâlâ Dünya’dan yaklaşık olarak uzaklaşıyor. yılda iki inç.

Ay uzaklaştıkça yörüngesinin geçici olarak bozulduğu belirli noktalardan geçti. Bu yörünge bozuklukları, tarihinin önemli bir bileşeniydi ve hipotezimizin önemli bir parçasını oluşturuyor.

Ay ne zaman oluştu?

Ayın gerçekte ne zaman oluşup Dünya’dan uzaklaştığı çetrefilli bir konudur.

Apollo astronotları sayesinde bilim insanları ay taşları topluluğu kimin yaşını ölçebilirler. En eski kayalar hepsi yaklaşık 4,35 milyar yaşındayaklaşık 200 milyon yıl sonrasına denk geliyor. güneş sisteminin doğuşu.

Meslektaşım Thorsten Kleine gibi pek çok jeokimyacı (hiç de haksız olmayan bir şekilde) bu kayaların yaşının ayın yaşıyla aynı olduğunu öne sürdü.

Ancak gezegen oluşumunu inceleyen Alessandro Morbidelli gibi insanlar bu cevabı pek beğenmediler. Modellerinde gezegenler, erken güneş sisteminin etrafında dolaşan malzemenin çoğunu süpürüyordu. 200 milyon yıl geçmeden çok önce. Kaya örneklerinin önerdiği kadar geç bir tarihte Ay’ı oluşturan dev bir çarpışma pek olası görünmüyordu.

Ne önerdik?

Burası Kleine, Morbidelli ve benim devreye girdiğimiz yer. Takip ettik 2016 yılında yapılan ve ayın zaman zaman deneyim yaşayabileceğini ortaya koyan bir çalışmanın önerisi üzerine aşırı ısınma olayları Dünya’dan dışarıya doğru yavaş yolculuğu sırasında.

Bu ısınma Jüpiter’in yüzeyindeki ısınmayla aynı şekilde gerçekleşir. hiperaktif volkanik ay Io. Küçük gövdenin şekli, büyük gövdeden gelen gelgitler nedeniyle sıkışıp gerilir. Ve tıpkı plastik bir topun yeterince sıkıldığında ısınması gibi, Io ve aydaki kayalar da aynı şekilde ısınır.

Tüm kayalar küçük iç saatler içerir; bunlar bozunan ve araştırmacıların taşın kaç yaşında olduğunu söyle. Ancak kilit nokta şu: Ay yeterince ısınırsa, saatler hafızalarını kaybedecek ve ancak ay yeniden soğuduğunda zamanı kaydetmeye başlayacaktı.

Yani bu resimde, yaklaşık 4,35 milyar yıllık kaya yığını bize ayın ne zaman oluştuğunu değil, gelgit ısınması olayından ne zaman geçtiğini anlatıyor. Bu da Ay’ın oluşumunun daha erken gerçekleşmiş olması gerektiği anlamına geliyor.

Erken bir oluşum tarihi, gezegen oluşumu üzerine çalışan fizikçileri tatmin ederken, kayalardan kaydedilen daha geç tarihlendirmenin gelgit yeniden ısıtma.

Sırada ne var?

Bilimde sıklıkla olduğu gibi, iki grup aynı anda benzer bir fikir ortaya attı. Grubumuz, Ay’ın Dünya’dan oldukça uzak olduğu dönemde meydana gelen gelgit ısınması olayına odaklandı. Steve Desch Arizona Eyalet Üniversitesi’nde meydana gelen bir olaya işaret ediyor ay daha yakın olduğunda. Bu iki hipotezden hangisinin doğru olduğunu çözmek biraz zaman alacak ve belki ikisi de doğru değil.

Bu hipotezleri test etmek için Ay’dan daha fazla örnek alınması gerekecek. Neyse ki, Çin’in Chang’e 6 misyonu Haziran 2024’te ayın karanlık yüzünden örnekler getirdik. Bu örnekler aynı zamanda yaklaşık 4,35 milyar yıl öncesine ait çok sayıda kaya gösteriyorsa, bu bizim hikayemizle tutarlı olacaktır. Eğer yaşlar çok daha büyükse, yeni bir hikaye bulmamız gerekecek.

Yer ve gezegen bilimlerinde sıklıkla jeokimyacılar ve jeofizikçiler farklı ve çelişkili hipotezler. Bunun nedeni kısmen bu alanların farklı türde ölçümler kullanması, fakat aynı zamanda çok farklı bilimsel diller konuşmalarıdır. Bu dil engelini aşmak zordur.

Çalışmamız, dilsel ve bilimsel ayrım arasında köprü kurmanın bazen her iki taraftaki araştırmacılara nasıl fayda sağlayabileceğinin bir örneğidir.

Bu makale şuradan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okuyun orijinal makale.