Ay’ı yaratan gezegen komşumuzdu

Max Planck Enstitüsü’nün yeni araştırması, Theia ve Dünya’nın aslında kozmik açıdan komşu olduklarını ileri sürüyor: Theia, Güneş Sistemi’nin iç kısmında doğdu.

Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce gezegenimizin tarihindeki en dikkat çekici olay gerçekleşti: adı verilen dev bir gök cismi. Theaia çarpıştı genç Dünya ile.

Çarpışmanın nasıl gerçekleştiği ve sonrasında tam olarak ne olduğu henüz kesin olarak belirlenmedi. Ancak kesin olan şey, bunun sonucunda Dünya’nın büyüklüğünün, bileşiminin ve yörüngesinin değiştiği ve bu çarpışmanın, uzaydaki daimi yoldaşımız olan Dünya’nın doğuşuna işaret ettiğidir. Lua.

Gezegenimizin gelişimini bu kadar dramatik bir şekilde değiştiren nasıl bir vücuttu? Theia ne kadar büyüktü? Neyden yapılmıştı? Peki Güneş Sisteminin hangi kısmından Dünya’ya doğru koştu?

Bu soruların cevabını bulmak zordur. Nihayet, Theia tamamen yok edildi çarpışmada. Ancak bugün bile bulabilirsiniz izler örneğin Dünya ve Ay’ın mevcut bileşimlerinde. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, yayınlandı 20 Kasım 2025’te Science dergisinde Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü ve Chicago Üniversitesi’nden araştırmacılar, bu bilgiyi olası çıkarımlarda bulunmak için kullanıyorlar. Theia’nın “içerik listesi” ve dolayısıyla menşe yeri.

Bir vücutta belirli metal izotopların mevcut olduğu oranlar özellikle aydınlatıcıdır. İzotoplar, aynı elementin yalnızca atom çekirdeğindeki nötron sayısında ve dolayısıyla ağırlıklarında farklılık gösteren varyantlarıdır. Güneşimizin ve proto-gezegen diskinin oluştuğu moleküler bulutta bile, bu elementlerin izotopları görünüşe göre eşit şekilde dağılmamıştı.

Tam tersine, o dönemde bile merkeze olan uzaklığa bağlı olarak izotop oranlarında farklılıklar olması gerekirdi. Dolayısıyla, halen büyümekte olan gezegen gövdeleri, malzemenin Güneş’in yakınında veya uzakta kümelenmesine bağlı olarak, farklı izotopik bileşimlere sahip yapı malzemesinden oluşmuştur.

Orijinal yapı taşlarının kökenine ilişkin bilgi böylece bir gezegensel cismin izotopik bileşiminde depolanır.

Theia’nın Dünya ve Ay’daki izlerini arayın

Mevcut çalışmada araştırma ekibi, Dünya ve Ay’daki kayalardaki farklı demir izotoplarının oranını benzeri görülmemiş bir hassasiyetle belirledi. Bu amaçla Apollo misyonlarındaki astronotların Dünya’ya getirdiği 15 Dünya kayası ve 6 Ay örneğini incelediler.

Sonuç şaşırtıcı değil: Krom, kalsiyum, titanyum ve zirkonyumun izotopik oranlarına ilişkin önceki ölçümlerin zaten gösterdiği gibi, Dünya ve Ay ayırt edilemez bu açıdan.

Ancak büyük benzerlik Theia hakkında doğrudan bir sonuca varılmasına izin vermiyor. Çok fazla olası çarpışma senaryosu var. Çoğu model, Ay’ın neredeyse tamamen Theia’dan gelen materyalden oluştuğunu varsaysa da, onun esas olarak ilk Dünya’nın mantosundan gelen materyalden oluşmuş olması veya Dünya ile Theia’dan gelen kayaların ayrılmaz bir şekilde karıştırılmış olması da mümkündür.

Bir gezegende tersine mühendislik

Theia hakkında daha fazla bilgi edinmek için araştırmacılar gezegenlere bir tür tersine mühendislik uyguladılar. Bunu yapmak için Theia’nın dahil olduğu çeşitli çarpışma senaryolarını simüle eden karmaşık bilgisayar modelleri kullanmıyorlar, bunun yerine Dünya ve Ay kayalarındaki izotop karışımlarına odaklanıyorlar.

Ekip, mevcut Dünya ve Ay kayalarındaki karşılık gelen izotop oranlarına dayanarak, Theia’nın hangi bileşimleri ve boyutları ile erken Dünya’nın hangi bileşiminin bu son duruma yol açmış olabileceğini analiz etti.

Bilim insanları araştırmalarında yalnızca demirin izotoplarını değil aynı zamanda krom, molibden ve zirkonyum izotoplarını da incelediler. Farklı elementler gezegen oluşumunun farklı aşamalarına erişim sağlar.

Theia’ya teşekkürler

Peki hangi malzemenin halihazırda orada olduğunu, hangisinin Theia tarafından Dünya-Ay sistemine getirildiğini nasıl bilebiliriz? Theia ile yaşanan yıkıcı karşılaşmadan çok önce, ilkel Dünya’da bir tür seçilim süreci yaşandı. Demir çekirdeğin oluşmasıyla birlikte demir ve molibden gibi bazı elementler burada birikti; ondan sonra kayalık mantoda neredeyse yok oldular. Şu anda Dünya’nın mantosunda bulunan demir, bu nedenle ancak çekirdeğin oluşumundan sonra, örneğin Theia gemisine “gelmiş” olabilir.

İnsanların aletler, gemiler ve köprüler yaptığı her yerde bulunan metal bu nedenle öncelikle Theia’ya atfedilebilir. Diğer bir unsur ise zirkonyumçok dirençlidir ve neredeyse hiç değişikliğe uğramaz. Dünya var olduğu sürece mantodaydı ve çekirdeğe batmamıştı. Zirkonyum böylece sadece bir zaman penceresini değil, gezegenimizin oluşumunun tüm tarihini belgeliyor.

Araştırmacılar bu farklı bilgi kaynaklarını Theia’nın hangi malzeme ve malzeme karışımından yapıldığını ve son olarak bu malzemenin Theia’yı oluşturmadan önce ilkel gaz ve toz diskinin hangi kısmından kaynaklandığını tanımlamak için kullanıyor.

Referans olarak meteorlar

Araştırma sonuçlarına göre Theia’daki malzemenin izotop oranları Dünya’dakilerden önemli ölçüde farklı. Bu nedenle, onlar “bu dünyaya ait” değillerdir ve Dünya’nın malzemelerinin karışımı içinde hâlâ bu şekilde tanımlanabilirler.

Ancak matematiksel hesaplamalar, Dünya ve Theia’nın çarpışmadan önceki çeşitli senaryolarını ve kompozisyonlarını ortaya koyuyor. Bu senaryolardan bazıları mantık dışıdır çünkü bunlar, erken gezegen oluşumuna ilişkin göktaşı analizi yoluyla elde edilen bilgilerle bağdaşmamaktadır.

Dünya’ya çarptıktan sonra analiz edilebilen meteorlar Güneş Sistemi kadar eskidir. Gezegenlerin ve diğer cisimlerin oluştuğu zamanı bilmemizi sağlarlar. Bu nedenle, erken Dünya ve Theia’nın oluşumu sırasında mevcut olan yapı malzemesi için referans malzemesi görevi görüyorlar.

İzotopik oranlarına göre farklı sınıflara ayrılırlar: Bazı meteorlar gezegeni oluşturan diskin iç bölgesinden kaynaklanırken diğerleri dış bölgeden kaynaklanır.

Dünya’nın mantosunun izotop oranları, iç Güneş Sistemi’ndeki meteorlarınkine çok benzer.

Ekibin bu çalışmada Theia’ya atfettiği izotoplar, daha önce bilinmeyen oranlara sahip ve Dünya’nın yapı taşlarına karşılık gelmiyor.

Araştırmacılar bunları meteorit sınıflarıyla karşılaştırarak Theia’nın erken Güneş Sistemi’nin iç kısmında, Güneş’e Dünya’nın mevcut yörüngesinden daha yakın bir yerde ortaya çıkmış olması gerektiği sonucuna varıyorlar.