Ay’ın oluşumu, 4,5 milyar yıl öncesine uzanan en büyük sorulardan biri olarak bilim dünyasında merak konusu olmaya devam ediyor. Alışılmış senaryoda dev çarpışmayla başlayan süreç zaman içinde ilerliyor. Ancak yeni bir çalışma, olayların sandığımızdan çok daha hızlı gerçekleşmiş olabileceğine işaret ediyor.
Southwest Research Institute ve Arizona Üniversitesi’nden araştırmacılar, Dünya ile Theia arasındaki çarpışmayı güçlü bilgisayar simülasyonlarıyla yeniden modelledi. Bazı senaryolarda, çarpışmanın ardından yalnızca yaklaşık beş saat içinde Ay’ın büyük ölçüde bütünlüğünü koruyarak ortaya çıkabileceği görüldü. Çalışma, özellikle çarpışma öncesi sıcaklıkların süreci nasıl şekillendirdiğini vurguluyor.
Çarpışma sonrası “beş saat” olasılığı simülasyonlarda çıktı
Araştırmacılar, genç Dünya ile Theia’nın çarpışmasını farklı fiziksel koşullarla ele aldı. Simülasyonlarda, çarpışmanın hemen sonrasındaki sonuçları belirleyen en önemli değişkenlerden birinin iki gök cisminin sıcaklığı olduğu ortaya kondu.
Çalışmanın yazarlarından Dr. Adeene Denton, Dünya ve Theia yeterince sıcak olduğunda çarpışmanın Theia’yı tamamen dağıtarak büyük bir enkaz diski oluşturabileceğini söyledi. Ancak aynı çarpışma koşullarında, iki cismin iç yapılarının sıcaklığı değiştirildiğinde bambaşka bir tablo ortaya çıkıyor.
Denton, “Aynı parametreleri kullandığımda, iki cismin içindeki sıcaklık yapılarını da eşitlediğimde yaklaşık beş saat içinde bütünlüğünü koruyan bir Ay ortaya çıktı.” ifadelerini kullandı. Bu sonuç, Ay oluşumunun yalnızca “ne zaman” gerçekleştiği değil, “çarpışmanın nasıl bir iç fizik ürettiği” ile de yakından ilgili olabileceğini gösteriyor.
Sıcaklık ve malzeme dayanıklılığı sonucu kökten değiştirdi
Yeni model, önceki yaklaşımlardan ayrılan kritik bir noktaya dayanıyor. Daha önceki çalışmalar, gezegenleri çoğu zaman sıvı benzeri cisimler gibi ele alıyor ve kayaların dayanıklılığını yeterince hesaba katmıyordu. Bu kez araştırmacılar, gezegenleri oluşturan maddelerin dayanıklılığı ve sıcaklığı gibi etkenleri simülasyonlara dahil etti.
Sonuçlara göre daha sıcak gezegenler çarpışma sırasında fiziksel olarak daha zayıf olduğu için daha kolay parçalanıyor. Daha soğuk gök cisimleri ise daha dayanıklı çıkıyor ve çarpışmadan daha büyük parçalar halinde ayrılabiliyor. Simülasyonlar, bu farkların Ay’ın kısa süre içinde şekillenip şekillenmemesinde belirleyici olduğunu gösterdi.
Astrophysical Journal Letters’ta yayımlanan bulgular, Ay’ı meydana getiren dev çarpışmanın tam olarak ne zaman gerçekleştiğine dair tartışmalara yeni bir pencere açabilir. Ayrıca Ay’ın bugünkü yapısındaki bazı sıra dışı özellikler ile içerdiği uçucu maddelerin miktarı gibi konulara da açıklama getirme potansiyeli taşıdığı belirtiliyor.
Dünya ile Ay neden bu kadar benziyor?
Çalışmanın değindiği bir diğer açık başlık ise Dünya ile Ay’ın kimyasal bileşimlerinin neden bu kadar benzer olduğuna dair sorular. Bu benzerliği tek bir kesin gerekçeyle açıklamak henüz mümkün değil.
Araştırmacılara göre olası açıklamalardan biri, Theia ile genç Dünya’nın Güneş Sistemi’nin oluşumu sırasında aynı bölgede bulunması. İki cismin de Güneş’i çevreleyen yoğun gaz ve kozmik toz diskinde yer alan benzer maddelerden oluşması, kimyasal yapıların birbirine yakın olmasını destekleyebilir.
Mars’ın bileşiminin Dünya ve Ay’dan farklı olması ise gezegenin başlangıçta daha uzak bir bölgede oluştuğuna işaret ediyor. Denton bu ilişkiyi, “Dünya ve Mars, Güneş Sistemi'nin aynı mahallesinde oluştukları için kardeş gibiler. Ay ve Dünya ise çift yumurta ikizleri gibi.” sözleriyle anlattı.
Elbette araştırma, Ay’ın kesin olarak beş saat içinde oluştuğunu “kanıtlamıyor”. Ancak dev çarpışmadan sonra böylesine hızlı bir oluşumun fiziksel olarak mümkün olabileceğini ortaya koyuyor. Bu da Ay’ın geçmişine dair 4,5 milyar yıllık gizemde yeni tartışmaların kapısını aralıyor.
