Ayın yaranması aylar və ya illər ərzində deyil, gənc Yer ilə Mars ölçüsündə bir planet arasında baş verən nəhəng toqquşmadan sonra cəmi bir neçə saat ərzində baş vermiş ola bilər. Alimlər bu qənaətə Ayın formalaşması ilə bağlı indiyədək aparılmış ən ətraflı kompüter simulyasiyalarından sonra gəliblər. İlk dəfə olaraq bu miqyasda aparılan hesablamalarda toqquşan göy cisimlərinin daxili hissələrinin temperaturu və struktur möhkəmliyi də nəzərə alınıb.

Hər şey Teyanın nə dərəcədə isti olmasından asılı idi.

Ayın mənşəyi ilə bağlı ən geniş qəbul edilmiş nəzəriyyəyə görə, təxminən 4,5 milyard il əvvəl Yer kürəsi Mars ölçüsündə olan və "Teya" (Theia) adlandırılan bir protoplanetlə toqquşub. Bu toqquşma Teyanı parçalayıb; onun dəmir nüvəsinin əhəmiyyətli bir hissəsi Yerə batıb, planetimizin ətrafında isə həddindən artıq qızmış qırıntılardan ibarət bir halqa yaranıb. Sonradan Ay məhz bu materialdan formalaşıb.
Bununla belə, alimlər hələ də bu prosesin nə qədər vaxt apardığını müzakirə edirlər. Bəzi modellər qırıntı diskinin xeyli müddət mövcud qala və tədricən birləşərək peyki formalaşdıra biləcəyini göstərirdi. Digərləri- xüsusilə də NASA-nın 2022-ci ildəki simulyasiyaları nəticəsində əldə edilənlər - daha sürətli bir ssenarini, yəni Ayın cəmi bir neçə saat ərzində formalaşmasını irəli sürürdü.
Cənub-Qərb Tədqiqat İnstitutundan Adin Dentonun rəhbərlik etdiyi yeni bir tədqiqat, toqquşmanın nəticəsini müəyyən etmiş ola biləcək amillərə aydınlıq gətirməyə kömək edir.
Məlum olur ki, Teyanın (Theia) temperaturu həlledici rol oynayıb. Gənc planetlər formalaşdıqdan qısa müddət sonra indiki planetlərdən xeyli isti olublar; isti süxurlar isə soyuq süxurlara nisbətən daha az möhkəm olduğundan, toqquşma zamanı deformasiyaya daha çox məruz qalırlar.
Bu amil planetin zərbə zamanı nə qədər enerji və impuls udmasına, həmçinin onun materialının necə səpələnməsinə təsir göstərir.

Beş saat — və peyk artıq yığılıb.

Tədqiqatçılar Yer və Teyanın daxili hissələri üçün müxtəlif temperaturlardan istifadə etməklə bir sıra simulyasiyalar apardılar. Əgər toqquşma nisbətən gec — planetlərin yaranmasından təxminən 100–150 milyon il sonra — baş vermiş olsaydı, Teya artıq soyumuş və buna görə də daha sərt bir quruluşa malik olardı.
Belə bir ssenaridə Teyanın əhəmiyyətli bir hissəsi toqquşmadan sağ çıxıb Yerlə qarışa bilərdi; eyni zamanda, ətrafa saçılan materialdan bir disk yaranar və Ay tədricən həmin diskdəki maddələrin birləşməsi nəticəsində formalaşardı.
Lakin daha erkən baş verən toqquşma zamanı vəziyyət fərqli olardı.

Əgər Teya Yer kürəsi formalaşdıqdan sonra 60 milyon ildən az müddət ərzində Yerlə toqquşsaydı və kifayət qədər yüksək temperatura malik olsaydı, o, demək olar ki, tamamilə parçalana bilərdi. Bu, Yer ətrafında böyük miqdarda qırıntıların yaranmasına səbəb olardı və həmin qırıntılardan son dərəcə sürətlə bir peyk formalaşa bilərdi.
Simulyasiya ssenarilərindən birində tədqiqatçılar ilkin "nəhəng toqquşma" modellərində istifadə olunanlara bənzər parametrlərdən yararlanmışdılar. Nəticədə, simulyasiyada toqquşmadan cəmi beş saat sonra tam formalaşmış bir Ay meydana çıxmışdı.
Bu, alimlərin Ayın əsl formalaşma müddətini dəqiq müəyyən etdikləri anlamına gəlmir. Söhbət toqquşma zamanı Yer və Teyanın temperaturlarından asılı olan mümkün bir ssenaridən gedir.

Bəs Ay nədən ibarətdir?

Modelləşdirmə daha bir maraqlı nəticə ortaya qoyur. Hər iki ssenaridə Ayın tərkibinin əsas hissəsi Teyanın mantiyasından qaynaqlanır, gənc Yerin mantiyasından gələn material isə ümumi kütlənin yalnız kiçik bir hissəsini təşkil edir.
Bu, bir problem yaradır: Ayın tərkibi Yerin mantiyasının tərkibinə çox bənzəyir. Əgər peyk həqiqətən də əsasən başqa bir planetin materialından formalaşıbsa, belə bir oxşarlıq əlavə izahat tələb edir.
İzotopik ölçmələr həmçinin mövcud modellərin hələ tam şəkildə təkrarlaya bilmədiyi fərqləri də ortaya qoyur. Buna görə də, yeni modelləşdirmə Ayın mənşəyi məsələsini həll etmir, əksinə tənliyə başqa bir dəyişən - Yer və Teyanın istilik vəziyyətini əlavə edir.
Eyni zamanda, müasir Ayın fiziki xüsusiyyətləri - ehtimal ki, onun uçucu tərkibi də daxil olmaqla - toqquşma zamanı Yer və Teyanın nə qədər isti olduğu barədə məlumatları qoruya bilər. Bu, potensial olaraq alimlərə nəhəng toqquşmanın nə vaxt baş verdiyini dəqiq müəyyən etməyə kömək edə bilər.

Bunun digər planetlərin ətrafında peyklərin axtarışı üçün nə mənası var?

Bu yeni ssenarinin digər planet sistemlərinin öyrənilməsi üçün də təsiri var.
Əgər bir peyk həqiqətən bir neçə saat ərzində əmələ gələ bilirsə, gənc, Yerə bənzər ekzoplanetlər ətrafında toqquşmadan sonrakı zibil disklərini axtarmaq demək olar ki, mənasız ola bilər. Belə bir disk asanlıqla aşkarlanmaq üçün çox qısa müddət ərzində mövcuddur.
Qaz nəhəngləri üçün vəziyyət fərqlidir. Onların peykləri nəhəng toqquşmadan deyil, planetin özü əmələ gəldikdən sonra qalan materialdan əmələ gəlir. Nəticə etibarilə, əlaqəli disklər xeyli uzun müddət mövcud ola bilər.
Beləliklə, yeni modelləşdirmə təkcə Ayımızın mənşəyinə dair qeyri-adi bir versiya deyil, həm də digər planetlərin ətrafında baş verən oxşar proseslərin izlərinin aşkar edilməsinin niyə bu qədər çətin ola biləcəyinə dair izah təqdim edir.

Tədqiqat 1 sentyabr tarixində "The Astrophysical Journal Letters" jurnalında dərc olunub.

Sevinc
Manevr.az