Yaklaşık 50 yıldır saklanan minik bir Ay örneği, astronomik bir sırrı ortaya çıkardı. Apollo 17 göreviyle 1972'de Ay'dan getirilen troilit tozları arasında yapılan incelemeler, bilim insanlarını şaşkına çevirdi. Bu tozların, Ay'ın kendisi kadar, hatta belki de ondan daha eski, yani yaklaşık 4.5 milyar yıllık bir Güneş Sistemi kalıntısı olabileceği düşünülüyor.
Konuyla ilgili açıklama yapan bir gezegen bilimci, ilk başta sonuçlara inanamadığını, ancak tüm kontrolleri titizlikle yaptıktan sonra bu beklenmedik bulguları teyit ettiklerini belirtti.
1960'lar ve 1970'lerin başında, Ay görevlerine katılan astronotlar, Dünya'ya toplam 382 kilogram Ay materyali getirmişti. Bu örnekler, Ay'da bulunmayan ileri teknolojiye sahip laboratuvarlarda incelenmek üzere Dünya'ya taşındı. Ancak bilim insanları, gelecekte daha gelişmiş teknolojilerin ortaya çıkacağını öngörerek, bazı kaya örneklerini daha sonraki araştırmalar için özel olarak sakladı.
Son yapılan incelemelerde, işte bu saklanan örneklerden biri kullanıldı. Bilim insanları, örnekteki sülfürün kaynağını belirlemek için kütle spektrometrisi gibi gelişmiş yöntemler kullandı. Sülfür, bir cismin jeolojik tarihini anlamak için önemli bir elementtir. Demir gibi metallerle bağ oluşturabilir, bir gezegenin çekirdeği, mantosu ve atmosferi arasında hareket edebilir ve oluştuğu ortamın izotopik parmak izlerini taşıyabilir.
İzotoplar, farklı sayıda nötrona sahip element versiyonlarıdır. Bir materyaldeki izotop oranları, o materyalin nasıl oluştuğuna bağlı olarak farklılık gösterir. Bu durum, bilim insanlarının bir örneğin kökenini, oluşum mekanizmasını ve yaşını izlemesini sağlayan bir tür kimyasal barkod görevi görür.
Apollo 17'den alınan 73001/2 numaralı tüp örneğinde, Ay'da ve genel olarak uzayda yaygın olarak bulunan bir demir ve sülfür bileşiği olan troilit parçacıkları bulundu. Bilim insanları, Ay'ın tarihini daha iyi anlamak amacıyla troilit içindeki sülfür izotop oranlarını incelemek istedi ve özellikle volkanik kökenli gibi görünen tanecikleri hedef aldı.
Örneklerin bazı kısımlarında, volkanik gaz salınımıyla uyumlu bir sülfür-33 izotop deseni tespit edildi. Bu durum, başlangıçta Ay'ın volkanik kayaçlarına dair beklentileriyle uyumluydu. Ancak örneklerin diğer kısımlarında tam tersi bir durum gözlemlendi: Sülfür-33 oranlarında şaşırtıcı derecede bir eksilme vardı.
Daha önceki bilimsel kanılar, Ay mantosunun Dünya ile aynı sülfür izotop bileşimine sahip olduğu yönündeydi. Ancak bu yeni bulgular, Dünya'da rastlanmayan değerler ortaya koydu.
Daha önce hiç Ay örneklerinde bu izotop oranına rastlanmamıştı ve oluşum mekanizmaları sınırlı seçeneklerle açıklanabiliyordu. Sülfür-33'teki bu eksilme, ince bir atmosferde sülfürün ultraviyole ışıkla etkileşimini gösteriyordu. Bu durum, troilitin çok eski olduğuna işaret eden iki ilginç olasılığı gündeme getirdi.
İlk olasılığa göre, sülfür Ay'ın kendisinde, genç Ay'ı kapladığı düşünülen bir magma okyanusu döneminde oluşmuş olabilir. Bu okyanus soğuyup kristalleşirken, sülfür-33 yüzeyden Ay'ın ilkel atmosferine buharlaşarak daha ağır izotopları geride bırakmış olabilir.
İkinci olasılık ise daha da dikkat çekici. Ay'ın oluşumuna dair önde gelen teoriye göre, genç Dünya, erken Güneş Sistemi'ndeki kaotik bir çarpışma sonucu Theia adlı Mars büyüklüğünde bir cisimle çarpıştı. Bu çarpışmadan kaynaklanan parçaların Dünya yörüngesinde kalarak Ay'ı oluşturduğu düşünülüyor. Ancak Theia'dan arta kalan bazı parçaların da Ay ile birlikte kaldığı ve bu tuhaf Ay sülfürünün de Theia'dan kaynaklanmış olabileceği öne sürülüyor.
Hangi senaryonun daha olası olduğunu kesin olarak söylemek mümkün değil. Ancak bu bulguların sonuçları heyecan verici. Eğer sülfür fotokimyasal olarak değiştirilmişse, bu durum Ay yüzeyinden mantosuna madde alışverişinin bir kanıtı olabilir. Dünya'da levha tektoniği bu tür bir alışverişi sağlarken, Ay'da böyle bir mekanizmanın varlığı, erken Ay'daki bir değişim sistemine işaret edebilir.
Ayrıca, bu tuhaf sülfürün varlığı, Ay'ın Dünya-Theia çarpışmasından artakalan tozların birleşiminden oluştuğu fikrini çürütebilir. Eğer öyle olsaydı, sülfürün Ay mantosuna eşit olarak dağılmış olması gerekirdi.
Tüm bu teoriler, 1970'lerden beri özel bir ortamda saklanan tek bir örnekten yola çıkarak ortaya atılıyor. Bu gizemi çözmek muhtemelen Ay'dan, Mars'tan ve hatta asteroitlerden daha fazla örnek toplanmasını gerektirecek. Bu ise zaman alacak bir süreç.
Ancak kökeni ne olursa olsun, bu mineraller, Güneş Sistemi'nin oluşumuna doğru bir iz bırakan en tuhaf ve en eski sülfür imzalarını barındırıyor. Bu araştırma, JGR Planets dergisinde yayımlandı.
