Ay 3,7 ila 2,5 milyar yıl önce jeolojik olarak aktifti ve depremler, volkanik patlamalar ve gaz çıkışları yaşadı. Ay'ın havasız bir cisim olması sayesinde, bu geçmişin kanıtları sönmüş yanardağlar, lav tüpleri ve diğer özellikler şeklinde dikkatlice korunmuştur.

Ay milyarlarca yıldır jeolojik olarak hareketsiz olsa da gelgit esnemesi (Dünya'nın yerçekimi nedeniyle) ve sıcaklık değişimleri nedeniyle hala küçük sismik olaylar yaşamaktadır. Bu son olaylar düzenli olarak meydana gelir ve "ay depremleri" olarak bilinir.

Apollo görevleri sayesinde, bilim insanları yüzeye yerleştirilen sismometreleri kullanarak bu aktiviteyi ölçmüşlerdir.

Yakın zamanda NASA tarafından finanse edilen bir çalışmada, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden (Caltech) bir araştırma ekibi, sismik verileri bir makine öğrenimi modeliyle yeniden inceledi.

Bu çalışma, ay depremlerinin Güneş'in gökyüzündeki en yüksek konumuna yükselmesi ve ardından yavaşça batmasıyla aynı zamana denk gelecek şekilde kesin bir düzenlilikle meydana geldiğini ortaya koydu. Bu açıdan ay depremleri, gelecekteki görevler ve ay yerleşimcileri için faydalı olabilecek bir "Ay Çalar Saati" gibidir!

NASA tarafından finanse edilen araştırma, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden (Caltech) mezun olan ve şu anda NASA Marshall Uzay Uçuş Merkezi'nde görev yapan Francesco Civilini tarafından yürütüldü. Kendisine Marshall Uzay Uçuş Merkezi'nde Gezegen Bilimci olan Renee Weber ve Caltech'in Jeoloji ve Gezegen Bilimleri Bölümü'nde Jeofizik Araştırma Profesörü olan Allen Husker eşlik etti.

Bulgularını açıklayan "Frekans Tabanlı Algoritmalar ve Stokastik Gradyan İnişi Kullanarak Termal Ay Depremi Karakterizasyonu ve Kataloglama" başlıklı makale 5 Eylül'de Journal of Geophysical Research - Planets dergisinde yayınlandı.

Ay'ın iç kısmındaki gelgit esnemesinin aksine, ay depremleri ay kabuğundaki sıcaklık değişimlerinden (termal depremler) kaynaklanır. Ay'daki havasız ortam esasen Güneş'ten gelen ısının tutulmadığı ve güneş ışığının yüzeyin kademeli olarak ısınmasına yol açmadığı anlamına gelir.

Sonuç olarak, kabuk günün en yoğun saatlerinde 120 °C'ye (250 °F) kadar ısınır ve geceleri -133 °C'ye (-208 °F) kadar düşer. Bu da yerkabuğunun hızla genişleyip daralmasına neden olarak küçük sismik olayları tetikler. 1972 yılında Apollo 17 görevindeki astronotlar bu aktiviteyi ölçmek için Ay'a sismometreler yerleştirdi.

Sensörler sekiz aylık bir süre boyunca (Ekim 1976- Mayıs 1977) veri topladı ve bu veriler yakın zamana kadar büyük ölçüde el değmemiş olarak kaldı. Civilini ve ekibi, amaçları doğrultusunda bu Ay sismik verilerini bir makine öğrenimi modeli yardımıyla yeniden analiz etti.

Analizleri, Güneş gökyüzündeki en yüksek konumunu terk edip yüzey hızla soğumaya başladığında termal depremlerin her öğleden sonra kesin bir düzenlilikle meydana geldiğini gösterdi.

Bununla birlikte model, sabahları akşam depremlerinden farklı görünen sismik imzalar da tespit etti.

Araştırmacılar aktivitenin kaynağını üçgene almayı başardılar ve sabah sarsıntılarının sismometrelerden birkaç yüz metre öteden, Apollo 17 Ay aracının kendisinden geldiğini buldular!

Her sabah güneş ışığı araca ulaştığında yüzeyi genişliyor ve zeminde sismik dizi tarafından tespit edilen titreşimlere neden oluyordu.

Husker, Caltech'in basın açıklamasında "Her ay sabahı, Güneş iniş aracına çarptığında, patlamaya başlar" dedi. "Her beş ila altı dakikada bir, beş ila yedi Dünya saati boyunca bir tane daha. Bunlar inanılmaz derecede düzenli ve tekrarlıydı."

Bu veriler, NASA'nın Artemis Programı da dahil olmak üzere Ay'a yapılacak gelecekteki görevler için önemli etkilere sahip olabilir. Termal depremler Ay yüzeyindeki herhangi biri tarafından hissedilemeyecek kadar küçük olsa da bu bulgular gelecekteki iniş araçlarının ve ekipmanlarının tasarımını bilgilendirebilecek hayati veriler sağlamaktadır.

Ayrıca Artemis Üs Kampı, Uluslararası Ay Araştırma İstasyonu (ILRS) ve ESA'nın yerel depremleri tetiklememek için alaşımlar yerine kompozit malzemelerin kullanılmasını önerdiği Ay Köyü gibi gelecekteki üslerin yapısı hakkında da bilgi verebilir.

Buna ek olarak, sismik aktivite gök cisimlerinin iç yapılarını araştırmak ve yeraltındaki materyalleri (su buzu gibi) bulmak için kullanılabilecek iyi bir yoldur. Husker şöyle diyor:

"Umarım yüzey altı kraterleşmenin haritasını çıkarabilir ve tortuları arayabiliriz. Ayrıca Ay'ın Güney Kutbu'ndaki kraterlerde hiç güneş ışığı görmeyen belirli bölgeler var; bunlar sürekli gölgede kalıyor. Buralara birkaç sismometre yerleştirebilirsek, yüzey altında sıkışmış olabilecek su buzu arayabiliriz; sismik dalgalar suda daha yavaş hareket eder."

Ay'da levha tektoniği ya da volkanik faaliyet olmasa da araştırmacıların Ay'ın iç yapısı hakkında hâlâ pek çok sorusu var.

Husker, "Doğru soruları yanıtlamak üzere deneyler ve görevler tasarlayabilmemiz için elimizdeki verilerden mümkün olduğunca çok şey öğrenmemiz önemli," diye ekledi.

"Ay, Dünya dışında üzerinde aynı anda birden fazla sismometre bulunan tek gezegen. Bu da bize başka bir cismi derinlemesine incelemek için tek fırsatı veriyor."

 

Kaynak: https://www.sciencealert.com/