‘Büyük çarpışma’ hem Ay’ı yarattı hem de Dünya’nın derinlerine büyük bir ‘leke’ bıraktı

Hiç düşündünüz mü Ay’ın nasıl ortaya çıktığını? En gözde teoriye göre yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Mars büyüklüğünde Theia denilen bir cisim, hatta ‘gezegen’ Dünya’ya çarptı. Yörüngeye savrulan enkazın bir kısmı da birleşerek Ay’ı oluşturdu. “Büyük çarpma” olarak bilinen bu teori, Ay’la ilgili pek çok şeyi açıklayabilir. Ancak bilim insanları bugüne kadar bu teoriyi kesinleştirecek herhangi bir krater ya da Theia’nın kalıntıları gibi önemli kanıtlara sahip değildi.

Nature dergisinde çarşamba günü yayınlanan bir çalışmada araştırmacılar, Theia’nın parçalarının çarpışmadan kurtulduğunu, ancak çok derinlerde, Dünya’nın mantosuyla çekirdeği arasındaki bölgede sıkıştığını iddia ediyor. Bu da Theia’nın 1800 mil altımızda olduğu anlamına geliyor.

Araştırmayı yöneten California Teknoloji Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacısı Qian Yuan, “Dünya’nın derinlerine baktık ve Theia’nın büyükçe parçalarını bulduk” dedi. Yuan’ın Theia’nın parçalarının nerede olduğuyla ilgili merakı Arizona Eyalet Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisiyken gördüğü gezegen jeokimyası dersinde başlamış. Aslında bu soruyu soran da kendisi değil profesörüymüş ama aklında yer edinmiş işte.

Theia’nın bir kısmı şu anda Ay’ı oluşturuyor. Ancak Mars büyüklüğünde bir cisimden bahsediyorsak kütlesinin yaklaşık yüzde 90’ının Dünya’da olması gerekiyor. Bunun bir kısmı elbette eriyip Dünya’daki minerallere karışmış olmalı. Peki ya erimeyen parçaları?

Dünyanın esrarengiz lekeleri Theia ile bağlantılı olabilir

Yuan bu parçaların Dünya’nın derinlerinde, çekirdek ile manto arasındaki bölgede bulunan iki gizemli yapı olup olmadığını merak etmiş. Bu gizemli yapılar ne diye soracak olursanız biri Batı Afrika’da, diğeri de Pasifik Okyanusu’nun altında bulunan lekeler. Her ikisi de aşağı yukarı bir kıta genişliğinde ve mantonun yüzlerce mil içine doğru yayılıyor.

Bu lekeler ilk olarak 50 yıl önce, sismik dalgaların buralardan geçerken yavaşlamasının fark edilmesiyle tespit edildi. Bu yapılar hakkında söyleyebileceğimiz tek şey var oldukları gerçeği. Onun dışında haklarında çok bir şey bilmiyoruz. Zaten sismik veriler de ancak bir yapının bulanık görüntüsünü sunabiliyor, sıcaklığı ya da neden yapıldıkları hakkında bir bilgi veremiyor. Bilim insanlarının da sadece örnek almak için gezegeni o kadar derin delmesine imkan yok.

Batı Afrika’nın altındaki lekeye, Kanadalı jeofizikçi ve levha tektoniğinin de öncülerinden J. Tuzo Wilson’a atfen Tuzo deniliyor. Pasifik Okyanusu’nun derinliklerindeki yer alan diğer lekeye ise W. Jason Morgan’a atfen Jason deniliyor. Morgan kimdir diye soracak olursanız kendisi sıcak noktaların mantodan yükselen malzeme yığınlarından kaynaklandığını öne süren bir bilim insanı.

Bazı bilim insanları Tuzo ve Jason’ın bir zamanlar yüzeyi kaplayan magma okyanusunun kristalize olmuş, mantonun geri kalanıyla hiç karışmamış parçalarından oluştuğunu öne sürüyor. Diğerleri ise bu yapıların mantonun içine batmış okyanus kabuğu parçaları olabileceğini düşünüyor.

Yuan ve meslektaşları yepyeni bir fikir attı ortaya

Yuan, Tuzo ve Jason’ın hacimlerinin kabaca Ay’ınkiyle karşılaştırılabileceğini söylüyor. Bu fikir onu ve meslektaşlarını bu ihtimale yönlendirmiş. Ekip Theia ve Dünya’yı parçalara ayırdıkları ve bu parçaların çarpışma sırasında ve sonrasındaki parçalarının hareketini gösteren bir bilgisayar simülasyonu gerçekleştirmiş.

Modeller, Theia’nın Dünya’ya çarptığında yerkabuğunu ve mantonun dış kısmının erimesine yol açarak söz konusu cismin parçalarıyla karıştığını göstermiş. Ay da zaten bu enkaz bulutundan oluştu. Simülasyonlar ayrıca Theia’nın mantosunun yüzde 10’undan fazlasının Dünya’nın mantosuna gömülmüş olabileceğini de gösterdi.

Demir bakımından Theia’nın mantosunun Dünya’nın mantosuna nazaran çok daha zengin olduğuna inanılıyor. Bu da Theia’yı daha yoğun yapar, dolayısıyla cismin yoğun parçaları Dünya’nın çekirdeğiyle mantosu arasında sıkışıp kalmış olabilir. Mantodaki hareketlilik, Theia parçalarını daha sonra Tuzo ve Jason’a doğru savurmuş olabilir.

İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde jeofizikçi olan ancak bu çalışmada yer almayan Paul Tackley, araştırmayı epey ilginç ve esasında ikna edici bulmasına rağmen net bir kanıt sunmadığını belirtiyor. Zaten Yuan da bu iki esrarengiz lekenin okyanus kabuğundan ya da Dünya’nın ilkel kalıntılarından gelmiş olmasının hâlâ mümkün olduğunu kabul ediyor.

Ay sanılandan 40 milyon yıl daha yaşlı olabilir