Bilim adamları ayın uzak tarafında sıcak bir nokta buldular

Bilim adamları, yörüngedeki Çin uzay aracından elde edilen verileri kullanarak, ayın uzak tarafındaki eski bir volkanın altındaki kayaların şaşırtıcı derecede sıcak kaldığını ortaya çıkardı.

Compton-Belkovichi Volkanik Kompleksi olarak bilinen yerin altındaki jeolojik tesisatta magmadan katılaşan büyük bir granit levhaya işaret ediyorlar.

Araştırmayı yöneten, Tucson, Arizona merkezli bir gezegen bilimi enstitüsü bilim adamı olan Matthew Siegler, “Bu gerçekten volkanik özelliğin tabutuna çiviyi koyduğumuzu söyleyebilirim” dedi. “Ama ilginç olan, bunun Dünya benzeri bir volkanik özellik olması.”

Geçen hafta çıkan sonuçlar Nature dergisinde, uzun zaman önce ayın garip bir parçası altında neler olduğunu açıklamaya yardım etti. Çalışma ayrıca Çin uzay programı tarafından toplanan verilerin bilimsel potansiyelini ve Amerika Birleşik Devletleri’ndeki araştırmacıların bu verileri kullanmanın önündeki engelleri nasıl aşmaları gerektiğini vurguluyor.

Bu çalışmada, Dr. Siegler ve meslektaşları, 2007’de fırlatılan Chang’e-1 ve 2010’da fırlatılan Chang’e-2, artık operasyonel olmayan iki Çin uzay aracı üzerindeki mikrodalga cihazlarından gelen verileri analiz ettiler. NASA ve Çin arasındaki doğrudan işbirliği şu anda Kongre tarafından yasaklandığından ve araştırma bir NASA hibesi ile finanse edildiğinden, Dr. Siegler verileri toplayan bilim adamları ve mühendislerle çalışamadı.

“Bu bir sınırlamaydı,” dedi, “cihazı Çin’de yapan mühendisleri arayıp ‘Hey, bu verileri nasıl yorumlayalım?’ diyemezdik.” “Bunun üzerinde her zaman Çinli bilim adamlarıyla çalışsak gerçekten güzel olurdu. Ama bunu yapmamıza izin verilmiyor. Ama neyse ki, veritabanlarından bazılarını halka açtılar.”

Bir konferansta Dr. Siegler ile tanışan Çinli bilim adamı Jianqing Feng’in uzmanlığından yararlanabildi. Dr. Feng, Çin Bilimler Akademisi’nde Ay Keşif Projesi üzerinde çalışıyordu.

Dr. Feng bir e-postada, “Farklı ülkelerden gelen Ay keşif verilerini birleştirmenin Ay jeolojisi anlayışımızı derinleştireceğini ve heyecan verici sonuçlara yol açacağını fark ettim” dedi. “Böylece Çin’deki işimden ayrıldım, Amerika Birleşik Devletleri’ne taşındım ve Gezegen Bilimi Enstitüsüne katıldım.”

Her iki Çin yörünge aracı da, Dünya yörüngesindeki birçok hava durumu uydusunda yaygın olan ancak gezegenler arası uzay gemilerinde nadir bulunan mikrodalga enstrümanlara sahipti.

Ve böylece Chang’e-1 ve Chang’e-2’den gelen veriler, yüzeyin 15 fit altına kadar olan ısı akışını ölçerek ve Compton-Pelkovitch tuhaflığını araştırmak için ideal olduğunu kanıtlayarak Ay’ın farklı bir görüntüsünü sağladı.

Görsel olarak, alan olağanüstü görünüyor. (Kendine ait bir adı bile yok; tireli adlandırma, yakındaki iki çarpma kraterinden, Compton ve Belkowitz’den geliyor.) Yine de, bölge birkaç on yıldır bilim adamlarını büyüledi.

1990’ların sonunda, o zamanlar Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’nda bir bilim adamı olan David Lawrence, NASA Lunar Prospector misyonu tarafından toplanan veriler üzerinde çalışıyordu ve şunları kaydetti: Gama ışınlarının parlak bir noktası Ay’ın uzak tarafında bu siteden çekim. Işığın en yüksek enerjili hali olan gama ışınlarının enerjisi, radyoaktif bir element olan toryuma karşılık gelir.

Şu anda Maryland’deki Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’nda gezegen bilimcisi olan Dr. Lawrence, “Toryum bolluğu açısından ağrılı bir başparmak gibi göze çarpan bu garip yerlerden biriydi” dedi. “Ben bir fizikçiyim. Ayın jeolojisi konusunda uzman değilim. Ama bir fizikçi olarak bile bunu bariz bir şekilde gördüm ve ‘Eh, bu daha fazla çalışmayı hak eden bir şey’ dedim.”

Bir sonraki keşifler, NASA’nın Ay Keşif Yörünge Aracı’nın 2009’da gelişinden sonra geldi. Washington’daki St. Louis Üniversitesi’nde yer ve gezegen bilimleri profesörü olan Bradley L. Joliffe bir ekibe liderlik etti. Compton Belkowitz’in yüksek çözünürlüklü fotoğraflarına baktım..

Jolliffe, bir volkanın kenarının kalıntılarına atıfta bulunarak, gördükleri şeyin “şüpheli bir şekilde bir kalderaya benzediğini” söyledi. “Bu özelliklerin milyarlarca yıllık olduğunu düşünürseniz, oldukça iyi korunmuş durumdalar.”

Catherine Shirley liderliğindeki daha yeni analizŞimdi İngiltere’deki Oxford Üniversitesi’nde bulunan yanardağın 3,5 milyar yaşında olduğu tahmin ediliyor.

Ay toprağı iyi bir yalıtkan görevi görerek gece ve gündüz arasındaki sıcaklık değişikliklerini azalttığından, mikrodalga emisyonları büyük ölçüde ayın içinden gelen ısı akışını yansıtır. Siegler, “Güneşin ısısını görmemek için yüzeyin yaklaşık iki metre altında yürümeniz yeterli,” dedi.

Compton-Belkovitch’te ısı akışı metrekare başına 180 milivata, yani ayın uzak tarafındaki ortalama yüksekliklerin yaklaşık 20 katına kadar çıktı. Bu ölçek, yüzeyin yaklaşık altı fit altında 10 Fahrenheit dereceden daha düşük veya başka herhangi bir yerden yaklaşık 90 derece daha sıcak bir sıcaklığa karşılık gelir.

Dr. Siegler, “Bu, Ay’daki herhangi bir yere kıyasla sıcak olduğu için sıkıştı,” dedi.

Bu kadar ısı ve toryum gama ışınları üretmek için Dr. Siegler, Dr. Feng ve diğer araştırmacılar, toryum gibi radyoaktif elementler içeren granitin en olası kaynak olduğu ve bol miktarda olması gerektiği sonucuna vardılar.

Nature makalesini inceleyenlerden biri olan Dr. Lawrence, “Altında ne tür bir malzeme olduğunu özellikle belirliyor gibi görünüyor,” dedi.

Orijinal gama ışını emisyonları hakkında “Bu, buzdağının görünen kısmı” dedi. “Compton-Belkovich’te gördüğünüz şey, altında çok daha büyük bir şeyin bir tür yüzeysel ifadesi.”

Volkanlar Ay’ın başka yerlerinde de görülebilir. Katılaşmış lav düzlükleri – kısrak veya bazalt denizleri – çoğunlukla yakın tarafta olmak üzere yüzeyin geniş alanlarını kaplar. Ancak Compton-Bilkovitch farklıdır, Fuji Dağı ve St. Helens Dağı gibi daha viskoz lav püskürten Dünya’nın bazı volkanlarına benzer.

Granit, güneş sisteminin başka yerlerinde nadir bulunur. Dünya’da granit, okyanus kabuğunun, Dünya’nın dış kabuğunun bazı kısımlarını iten jeolojik kuvvetler olan levha tektoniği tarafından bir kıtanın altına itildiği volkanik bölgelerde oluşur. Su ayrıca granitin önemli bir bileşenidir.

Ancak Ay çoğunlukla kurudur ve levha tektoniğinden yoksundur. 50 yıldan uzun bir süre önce NASA astronotları tarafından getirilen ay kayaları, yalnızca birkaç granit tanesi içerir. Ancak Çin yörünge araçlarından gelen veriler, Compton-Belkovitch’in altında 30 milden daha geniş bir granit oluşumuna işaret ediyor.

Siegler, “Şimdi, Ay’da su olmadan, levha tektoniği olmadan bu tür özellikleri nasıl üretebileceğinizi anlamak için jeologlara ihtiyacımız var” dedi.

Araştırmaya dahil olmayan Dr. Joliffe, makalenin “çok güzel bir yeni katkı” olduğunu söyledi. NASA’nın veya başka bir uzay ajansının sismik ve mineralojik ölçümler yapmak için Compton-Belkovitch’e bir uzay aracı göndermesini umduğunu söyledi.

Böyle bir görev, yanardağın ilk etapta orada nasıl oluştuğuna dair fikirlerin test edilmesine yardımcı olabilir. Bir hipotez, tıpkı Hawai Adaları’nın altında olduğu gibi, kabuğun altındaki mantodan sıcak bir madde bulutunun yükseldiğidir.

Dr. Feng’e gelince, Amerika Birleşik Devletleri’nde çalışmasına izin veren mevcut vizesinin süresi yakında dolacak. ABD ile Çin arasındaki jeopolitik çekişmenin ortasında bilimsel kariyerinde gezinerek yeni bir tane için başvuruyor.

“Şimdi Ay’daki diğer olası granit sistemlerini incelemeye başlıyoruz” dedi. “Ayrıca, Jüpiter’in buzlu uydularını keşfetmek için modellerimizi genişleteceğiz. Bu yüzden, mümkün olduğu kadar Amerika Birleşik Devletleri’nde kalmaya çalışıyorum.”