Yörünge, iniş, yükseltici ve dönüş araçlarından oluşan Chang’e-5 keşif aracı, Kasım 2020’de uzaya fırlatıldıktan sonra Aralık ayında Dünya’ya geri dönmüştü. Keşif aracı, çoğu Ay yüzeyinden alınmış kaya ve toprak örneği olmak üzere toplam 1.731 gram Ay örneği toplamıştı.
SU TESPİTİ
Xinhua’da yer alan habere göre keşif aracının bilimsel amaçlarından biri Ay’ın oluşumu ve evriminde kilit önem taşıyan Ay suyunu araştırmak. Ay suyu, aynı zamanda Güneş Sistemi’nin evrimi konusunda da önemli ölçüde bilgi sağlıyor. Su varlığının gelecekte Ay’daki insan varlığına yerinde kaynak olarak destek sağlaması bekleniyor.
Ancak Ay suyunun kaynakları halen tartışmalı bir konu. Genel olarak Ay suyunun, güneş rüzgarları veya bir meteor ya da kuyruklu yıldız çarpması sonucu Ay’a taşındığı düşünülüyor. Ayrıca Ay’a özgü su içeren apatit gibi minerallerin küçük miktarlarda var olduğuna ve Ay yüzeyine düzensiz olarak dağıldığına inanılıyor.
Çin Bilimler Akademisi’nden bir grup bilim insanı, Chang’e-5’in yerinde yaptığı spektrum incelemelerinin yanı sıra Dünya’ya getirilen örnekler üzerinde yapılan laboratuvar analizi sonuçlarına dayanarak yeni su kanıtları buldu.
Bulgular, Chang’e-5’in indiği bulunan apatitin hidroksil formunda Ay’a özgü su içerdiğini ortaya çıkardı.
Nature Communications dergisinde bu hafta yayınlanan araştırmaya göre, Chang’e-5 iniş alanı, Ay’daki en genç ekstrüzif lav akışı birimlerinden birinde bulunuyor ve bu bazalt oluşumundaki en son durum olan apatiti, Ay’a özgü suya dair kanıt aramak için ideal bir hedef haline getiriyor.
FAZLA HİDROKSİL
Ay mineralojik spektrometresi (LMS) ile donatılan Chang’e-5 iniş aracı, bir kayanın ve farklı ay toprağı hedeflerinin spektral verilerini elde ederek, kayanın hidroksil içeriğinin ay toprağından çok daha yüksek olduğunu buldu.
Araştırmacılar, Chang’e-5’in iniş alanında çoğunlukla yerel, karanlık bölgeye özgü malzeme görmesi nedeniyle, çarpma krateri veya volkan külüyle ilişkili çok az yabancı hidroksil olması veya hiç olmaması gerektiğini belirttiler.
Dünya’da daha sonra yapılan bir laboratuvar analizi, önemli miktarda apatit taneleri içeren Ay’dan getirilen kaya parçalarının, Apollo örneklerine kıyasla çok daha az cam içeriğine sahip, daha yüksek oranda mineral içeriğine sahip olduğunu gösterdi. Bilim insanları daha sonra apatit tanelerinde hidroksil varlığını doğruladılar.
Çalışmaya göre, güneş rüzgarının ay suyuna katkısının bir ölçüsü olarak kabul edilen cam içerikleri, Chang’e-5 örneğinde oldukça düşük miktarda, Apollo 11 örneğindekinin sadece yaklaşık üçte biri oranında bulunuyor.
Ayrıca, yerinde tespit edilen Ay toprağı örneklerinin genel hidroksil içerikleri, 0012 olarak etiketlenmiş örneğin dışında, görece düşük kalıyor.
Araştırmaya göre, mineraldeki Ay’a özgü su hariç tutulduğunda, Chang’e-5 toprak örneklerindeki su içeriği de Apollo 11 örneğindekinin yaklaşık üçte biri oranında kalıyor. Ancak 0012 örneği olması gerekenden daha yüksek hidroksil içeriği gösteriyor.
Araştırmacıların toprak örneğinde hidroksiapatit tespit ettikleri de ortaya çıktı. Bu da hidroksil içeren apatitin gözlemlenen fazla hidroksil için önemli bir kaynak olabileceğini güçlü biçimde ileri sürüyor.
DAHA KURU TOPRAK
0012 istisnasına rağmen, Chang’e-5 iniş sahasından alınan Ay toprağı örneklerinin genel hidroksil içeriği, ay hidrasyon özelliklerinin zayıf ucunda olan ortalama 28.5 ppm değerine sahip.
Araştırmacılar, toprak örneklerinin daha kuru olmasının üç nedenden kaynaklanabileceğini öne sürdü. İlk olarak Ay keşif aracı verileri, moleküler suyun çoğunun buharlaştığı, Ay yüzey sıcaklıklarının aynı enlemde en yükseğe yakın olduğu bir zamanda elde etti.
İkincisi, keşif aracı ay yüzeyinde yerinde spektrumları topladığı zaman, Ay tesadüfen Dünya’nın onu güneş rüzgarından koruyan manyetosferi içinde yer alıyordu, böylece güneş rüzgarı hidrasyonunun katkısını azalttı.
Üçüncüsü, araştırmaya göre, iniş alanı, nispeten düşük hidroksil içeriğine yol açan, Ay’ın son aşama bazaltlarıyla doluydu.
