Aklını Dünya'nın bebek olduğu zamanlara çevir. Güneş sistemi acımasız bir çocuk yuvasıydı. Devasa kaya parçaları, ateşli bir genç güneşin etrafında kaotik bir şekilde dönüyor ve düzenli olarak bebek gezegenleri bombalıyordu. Yerküre bu dönemde oluştu, uygun bir şekilde Hadean olarak adlandırılır ve gezegenimizin kemiklerini oluşturan bu sürekli ateş yağmuru olmasaydı, burada olmazdık.
Ve ay da olmazdı.
Yaklaşık 4.5 milyar yıl önce, bu dönemin sonuna doğru Theia adlı Mars büyüklüğünde bir protoplanet, serbest bıraktığı düşünülen bir çarpışmada Dünya'ya çarptı. 100 milyon kat daha fazla enerji dinozorları sona erdiren asteroitten daha. Çarpışma Theia'yı yok etti, devasa bir malzeme bulutunu yörüngeye fırlattı - ve ayımızı doğurdu.
Bu dev etki senaryosu Ay'ın nasıl oluştuğuna dair önde gelen teoridir çünkü bugün Dünya ve ay hakkında gözlemlediğimiz şeylerin çoğuna uymaktadır. Ancak bilim adamları hala ayrıntıları tartışıyorlar. Örneğin, çarpmanın ilk simülasyonları, ayın çoğunlukla Theia'dan gelen malzemeden yapıldığını öne sürdü, ancak ay kayalarının analizi, Dünya'nın ve ayın jeokimyasal bileşiminin neredeyse aynı olduğunu gösteriyor.
Ancak şimdi, yeni bir yüksek çözünürlüklü simülasyon, Durham Üniversitesi'ndeki NASA Ames bilim adamları ve araştırmacıları tarafından yakın tarihli bir makalede açıklanan, tutarsızlığı gidermeye yardımcı olabilir.
Makaleye göre, bir dizi olası etki senaryosundaki sonuçlar, ayın yörüngesi ve bileşimi de dahil olmak üzere gözlemlerle daha yakından eşleşiyor. Ancak belki de en şaşırtıcı şekilde, önceki çalışmaların aylar veya yıllar sürebileceğini öne sürdüğü yerde, yeni simülasyon uydumuzun sadece birkaç saat içinde oluştuğunu ve yörüngeye sapanla fırlatıldığını gösteriyor.
Aşağıdaki videoda gösterilen simülasyonda Theia, Dünya'ya göz kamaştırıcı bir darbe ile çarpıyor. Hem Theia'dan hem de Dünya'dan gelen bir malzeme yayı yörüngeye girer ve iki cisim oluşturur. Bunlardan daha büyüğü, Dünya'ya düşmeye mahkum, daha küçüğü olan ayı, sabit bir yörüngeye fırlatır. İlk çarpışma gece yarısı olsaydı, ay kahvaltıyla oluşmuş olurdu.
[Gömülü içerik]
Bu, gözlemlerimizi Ay'ın dev çarpışma başlangıç hikayesine daha iyi uydurmaya yönelik ilk girişim değil.
Bilim adamları, ayın jeokimyasal bileşimini açıklamak için bir dizi teori önerdi ve simüle etti. Bunlara daha yüksek enerji veya çoklu darbeler, vur-kaç veya daha erken bir etki olasılığı, Dünya hala bir kapla kaplıyken magma okyanusu. Her biri kendi zorluklarıyla birlikte gelse de, bunlar hala mümkündür.
Burada, ekip farklı bir yaklaşım benimsedi ve belki de sorunun teori değil, bizim simülasyonumuz olduğunu öne sürdü. Daha eski simülasyonlar yüzbinlerce veya milyonlarca "parçacık" kullandı - bunları, her biri çarpışmadaki fizik yasalarını izleyen Dünya ve Theia parçaları için idealleştirilmiş dijital yedekler olarak düşünebilirsiniz. Öte yandan en son simülasyon, her biri yaklaşık 8.5 mil (14 kilometre) çapında yüz milyonlarca parçacık kullanıyor.
Bu Ay'ın oluşumunun şimdiye kadarki en yüksek çözünürlüklü dijital rekreasyonu.
Çözünürlük, büyük etkilerin mekaniğini önceki, daha az ayrıntılı simülasyonların yapamayacağı şekilde odak haline getirdi. Ve bu süreçte, çalışma yeni, potansiyel olarak daha basit bir teoriyi şapkaya attı: Ayın sadece bir adımda hızla oluştuğu. Ekip, bu senaryonun yörüngeden kompozisyona kadar bizimkine çok benzeyen bir ay üretebileceğini buldu.
Bununla birlikte, yeni çalışma cazip olsa da, onu daha da güçlendirmek için daha yüksek çözünürlüklü simülasyonlar ve daha da önemlisi, aydan daha fazla örnek toplayan gelecekteki görevler gerekecektir.
Bilim adamları ne bulursa bulsun, ayın oluşum hikayesinin geniş kapsamlı etkileri vardır. Onun kader Dünya'ya yakından bağlıdırgelgitlerden levha tektoniğine ve yaşamın kendisinin yükselişi ve evrimine kadar. Ayımızın aykırı olduğunu bulursak -en azından güneş sistemimizde göründüğü gibi- belki de başka yerlerde yaşamın ortaya çıkma ve uzun mesafeyi sürdürme şansı daha düşüktür. Henüz bilmiyoruz.
Bu nedenle, bunun gibi simülasyonlar oluşturmak ve üzerinde çalışmak önemlidir.
Durham Üniversitesi'nde araştırmacı ve makalenin ortak yazarlarından Vincent Eke yaptığı açıklamada, "Ayın nasıl oluştuğu hakkında ne kadar çok şey öğrenirsek, kendi Dünyamızın evrimi hakkında o kadar çok şey keşfederiz" dedi. “Tarihleri iç içe geçmiş durumda ve benzer veya çok farklı çarpışmalarla değiştirilen diğer gezegenlerin hikayelerinde yankılanabilir.”
Resim Kredi: NASA Ames Araştırma Merkezi
