Ay'ın yüzeyi, mikroskobik çukurlardan 1.000 kilometreden büyük devasa havzalara kadar uzanan çarpma kraterleriyle kaplıdır.
Bu kraterler, büyük ölçüde yaklaşık 4 milyar yıl önce iç Güneş Sistemi'nin yoğun bir asteroit ve kuyruklu yıldız çarpması dönemi yaşadığı Geç Ağır Bombardıman dönemi sırasında oluşmuştur.
Dünya'nın aksine, yüzeyini sürekli olarak değiştiren hava koşulları, erozyon ve tektonik aktivite bulunmayan Ay, bir atmosfere ve önemli bir jeolojik aktiviteye sahip değildir. Bu da çarpma izlerinin milyarlarca yıl boyunca korunmasını sağlar. Bu dikkat çekici şekilde korunmuş krater kayıtları, Güneş Sistemimizin oluşumu ve evrimine dair önemli bir tarihi yakalamamıza yardımcı olur.
Kraterlerin oluşumu sırasında, fırlatılan Ay materyalinin önemli bir miktarı Ay'ın kaçış hızına ulaşır ve Dünya'ya kadar gelir. Bu kayaçları incelemek, iki gök cismi arasında materyalin nasıl hareket ettiğini anlamamıza yardımcı olur.
Bir grup araştırmacı, dikkatlerini bu çalışmaya yöneltti ve çalışmalarını yayımladı. Yapılan araştırma, Ay enkazının Dünya'ya nasıl ulaştığını takip etmek için önceki çalışmalara göre daha iyi bilgisayar modelleri kullanıyor.
Çalışma, Ay materyalinin ne kadarının Dünya'ya ulaştığını ve Dünya'ya yakın cisimlere katkıda bulunup bulunmadığını daha iyi tahmin etmek için daha uzun süreler boyunca daha fazla başlangıç koşulunu incelemek amacıyla simülasyonlar kullanıyor.
Araştırmacılar ayrıca, Ay enkazının yörüngelerini inceleyerek, Dünya'nın çarpma zaman çizelgesini ve bunun yaşamı ve jeolojiyi nasıl etkilediğini bir araya getirmeyi umuyorlardı. Özellikle, 36-100 metre çapında olduğu düşünülen ve aslında Ay'dan kopmuş bir parça olabilecek Kamo'oalewa gibi cisimlerle ilgileniyorlar.
Ay'dan fırlatılan parçacıkları 100.000 yıl boyunca takip etmek için REBOUND simülasyon paketi kullanılarak, daha önceki Ay fırlatma çalışmalarından daha ileri bir seviyeye geçildi. Ayrı fazlar kullanan önceki çalışmaların aksine, araştırmacılar Dünya ve Ay'ı daha gerçekçi bir fırlatma hızı dağılımı kullanarak eş zamanlı olarak modellediler.
Verileri her beş yılda bir kaydettiler ve çarpma olaylarını Ay'dan fırlayan materyalin Dünya yüzeyinin 100 km üzerine ulaşması olarak tanımladılar. Bu, materyalin Ay'dan Dünya'ya nasıl transfer olduğuna dair daha kapsamlı bir resim sundu.
Araştırmacılar, Ay'daki çarpmaların ardından fırlatılan materyalin yaklaşık %22.6'sının 100.000 yıl içinde Dünya tarafından toplandığı ve bu çarpmaların yarısının ilk 10.000 yıl içinde gerçekleştiği sonucuna ulaştılar. Çarpma hızı, başlangıçtaki miktarların boyutundan bağımsız olarak zaman içinde bir güç yasası dağılımını (bir miktardaki değişimin diğerindeki oransal göreli değişime yol açtığı bir ilişki) takip ediyor.
Ay'ın arka tarafından fırlatılan materyalin Dünya'ya çarpma olasılığı en yüksekken, ön tarafından fırlatılan materyal en düşüktür. Dünya'ya çarptığında, Ay'dan fırlayan materyal 11.0-13.1 km/s hızla seyahat eder ve ağırlıklı olarak ekvator çevresine çarpar (kutup bölgelerinde %24 daha az çarpma olur). Bu çarpmalar, sabah ve akşam saatleri arasında neredeyse simetrik olarak dağılır ve sabah/akşam 6 civarında zirve yapar.
Bu araştırma, Ay-Dünya materyal alışverişine dair anlayışımızı önemli ölçüde ilerletiyor ve Ay çarpması sonucu fırlatılan materyalin neredeyse dörtte birinin Dünya'ya ulaştığını gösteriyor – yarısı sadece 10.000 yıl içinde.
Ekvatoral çarpma yoğunluğu ve Ay'daki fırlatma konumunun önemi hakkındaki bulgular, bu süreçteki daha önce bilinmeyen desenleri ortaya koyuyor.
Bu sonuçlar, Dünya-Ay sisteminin paylaşılan çarpma tarihine dair anlayışımızı geliştirirken, Kamo'oalewa gibi cisimler için Ay kökenli hipotezini destekliyor.
