NASA'nın Apollo görevleri sayesinde Dünya'ya getirilen Ay kayaçları, bilim insanlarının onlarca yıldır üzerinde çalıştığı paha biçilmez örnekler sundu. Bu çalışmalar Ay hakkında pek çok sırrı aydınlattı ancak çözülemeyen bir gizem hala varlığını koruyor: Ay'ın yüzeyinden alınan bazı kayaçlar, Dünya'nınkine benzer derecede güçlü manyetik alanlara maruz kalmış gibi görünüyor. Oysa Ay'ın günümüzde böyle güçlü bir manyetik alanı yok. Peki, bu kayaçlar manyetizmalarını nereden aldı?
Bu anormalliği açıklamak için bugüne kadar birçok farklı hipotez ortaya atıldı. Son ve dikkat çekici bir açıklama ise ABD'deki önemli bir üniversitenin bilim insanlarından geldi. Bilimsel bir yayında yer alan yeni çalışmalarında, Ay'ın erken dönemlerindeki zayıf manyetik alanının, büyük bir asteroit çarpmasıyla geçici olarak güçlendiğini ve bazı Ay kayaçlarındaki güçlü manyetik izlerin bu ani artış sırasında oluştuğunu öne sürüyorlar.
Yörüngedeki uzay araçlarından elde edilen veriler ve Çin'in Chang'e görevleri gibi yeni keşifler, Ay'ın erken dönemlerinde en azından zayıf bir manyetik alana sahip olduğunu büyük ölçüde destekliyor. Ancak bu alan nereden geldi? Genellikle gezegenimsi cisimlerdeki manyetik alanlar, çekirdekteki erimiş metallerin ısı kaybıyla hareket etmesi (dinamo etkisi) sonucu oluşur. Sorun şu ki, Ay'ın erken dönemdeki küçük çekirdeği, dış katmanlarından (mantodan) çok da sıcak değildi. Bu durum, dinamo etkisiyle yeterince güçlü bir alan oluşturacak belirgin bir ısı farkının olmadığını düşündürüyor.
Daha önce Ay'da bir çekirdek dinamosunun nasıl oluşabileceğine dair çeşitli hipotezler de öne sürülmüştü. Örneğin, bir çalışmada, Ay'ın ilk milyar yılında tamamen erimiş halde olduğu dönemde, soğuyan ve katılaşan magmanın yoğunluğa göre farklı katmanlar oluşturduğu, daha yoğun minerallerin merkeze çöktüğü ve bu katmanların zamanla yer değiştirmesiyle (yerçekimsel devrilme) konveksiyonun başladığı ve aralıklı olarak güçlü manyetik alanlar yarattığı iddia edilmişti.
Başka bir hipotez ise, Ay'daki manyetik izlerin bir dinamo alanına gerek kalmadan da açıklanabileceğini savundu. Bu yaklaşıma göre, Ay örneklerinin manyetik analizleri sırasında dış etkilerle değişmiş olabileceği düşünülüyordu. Yapılan yeni analizlerde, örnekler lazerle ısıtılarak manyetik özelliklerin bozulması engellenmiş ve bu izlerin aslında gök taşı veya kuyruklu yıldız çarpmalarıyla da açıklanabileceği sonucuna varılmıştı.
Çarpma Etkisi Yeniden Mercek Altında
Şimdi sunulan yeni hipotez, dinamo ve çarpma kaynaklı manyetizma fikirlerini birleştiriyor. Bu teoriye göre, büyük bir çarpışma, Ay'ın mevcut zayıf manyetik alanını kısa süreliğine güçlendirmek için gerekli plazmayı ve şok dalgasını üretebilir.
Bilim insanları, Ay'daki büyük Imbrium havzasını oluşturan türden devasa çarpışmaları simüle ederek bu hipotezi test ettiler. Varsayımları, erken Ay'ın, Dünya'nınkinden 50 kat daha zayıf bir manyetik alan üreten bir dinamosu olduğuydu. Simülasyonlar, büyük bir asteroit çarpmasının bir plazma bulutu oluşturabileceğini doğruladı. Bu plazmanın bir kısmı uzaya yayılırken, kalan kısmı Ay'ın etrafında dolaşarak mevcut zayıf manyetik alanı yaklaşık 40 dakika boyunca güçlendirebilirdi.
Buradaki kilit faktörlerden biri, ilk çarpışmanın yarattığı, tıpkı deprem dalgaları gibi yayılan şok dalgası. Bu şok dalgası, etrafındaki kayaçları yeterince sarsarak içlerindeki manyetik partiküllerin, o an güçlenmiş olan manyetik alan doğrultusunda yeniden hizalanmasını sağlamış olabilir. Bu etkiyi, manyetik bir alanda havaya atılan iskambil kağıtlarının, yere düştüklerinde pusula ibreleri gibi yeni bir yön kazanmasına benzetmek mümkün.
Kabul etmek gerekir ki bu senaryo biraz tesadüflere bağlı karmaşık bir süreç gerektiriyor. Ancak bu gizemin çözülüp çözülmediğini anlamak için çok uzun süre beklememiz gerekmeyebilir. Cevap, yeni Ay örneklerinin analiz edilmesinde yatıyor olabilir. Bilim insanları, bu örneklerde sadece güçlü manyetizma izleri değil, aynı zamanda çarpışma sonucu oluşan şok belirtilerini de arayacaklar. (Daha önceki Apollo görevlerinde şok belirtisi gösteren örnekler genellikle göz ardı edilmişti.) Bu nedenle, NASA'nın planladığı insanlı Artemis görevlerinden dönmesi beklenen Ay örnekleri büyük önem taşıyor. Yeni ve detaylı örnekler, bu yeni hipotezin doğruluğunu test etmek için kritik bir rol oynayacak.
