Eski zamanlardan kalan kuvars kristallerinin içinde gömülü bulunan izotopların analizi sayesinde jeokimyacılar, genç dünyamızı atık olarak bırakan ve Ay’ın oluşumunu sağlayan kozmik çarpışmanın sanıldığından yaklaşık 60 milyon yıl daha erken gerçekleştiğini gösterdiler.
Lorraine Üniversitesi’nden araştırmacılar, Goldschmidth Jeokimya Konferansı’ndaki konuşmalarında Güney Afrika ve Avustralya kuvarslarında gömülü bulunan ksenon gazı izotoplarının analizini tartıştılar. Bu jeolojik “zaman kapsülleri” ilksel dünyada sırasıyla 3,4 ve 2,7 milyar yıl önce oluşmuşlardı.
Gezegenimizin ilk zamanlardaki evrimini tarihlendirebilmek “klasik jeolojinin” önemli problemlerinden birisidir. Buradaki sorun antik materyallerin veya milyarlarca yıl boyunca varlığını korumuş olan kaya katmanlarının azlığından kaynaklanmaktadır. Jeokimyacılar, bu noktada Dünya’nın ilk dönemindeki kimyasal koşulları tahmin edebilmek için izotop analizi tekniğini kulandırlar.
Antik kuvarsların oluşumu sırasında atmosferde bulunan gazlar hava paketleri şeklinde kuvarslar içerisinde hapsoldu ve erken atmosferik koşulların birer kimyasal parmak izlerini bırakmış oldular. Jeokimyacı Guillaume Avice ve Bernard Marty buradan hareketle antik ksenon izotoplarının oranlarına bakarak ve sonuçları günümüzdeki oranlarıyla karşılaştırarak Ay’ı ve Dünya’yı oluşturan büyük çarpışmayı tespit edebildiler.
Güneş sisteminin erken dönemlerinde gezegen çarpışmaları yaygındı. Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Dünya, Mars büyüklüğünde olduğu düşünülen ve “Theia” olarak adlandırılan bir gezegen ile çarpıştı. Açığa çıkan büyük enerjiyle birlikte Dünya, kavrularak dönen bir magma topu şeklinde bir gezegene dönüştü. Bu süreç bütünüyle çözülmüş olmamasına rağmen, çarpışmadan arta kalanlarla Ay’ın oluştuğunu söyleyebiliyoruz.
Bu süreçteki belirsizliğe karşın ksenon analizleri sayesinde çarpışmanın ne zaman gerçekleştiğini de söyleyebiliyoruz.
Avice, bir basın açıklamasında Dünya’nın oluşumuna dair kesin tarihler vermenin mümkün olmadığını söylüyor ve devam ediyor: “Bu araştırma bize Dünya’nın daha yaşlı olduğunu gösteriyor, aşağı yukarı 60 milyon yıl kadar.”
“İncelediğimiz gaz bileşenleri Dünya gezegeninin tarihindeki önemli olaylara bağlı olarak değişiyor. Kuvarsların içinde saklı kalmış olan gazlar bize bir çeşit “zaman kapsülü” içerisinde ulaşıyor. Dünya’nın yaşını hesaplamak için standart yöntemler kullanıyoruz, lakin antik gaz örnekleri bize yeni veriler sağlıyor ve ölçümlerimizi düzeltmemize imkân veriyor.”
Dünya atmosferinin güneş sistemi oluşumdan yaklaşık 100 milyon yıl sonra oluştuğu düşünülüyordu. Fakat ilk dünya atmosferinin Theia çarpışmasından dağılmadan kurtulması mümkün değildi. 3,4 ve 2,7 milyar yıllık ksenon izotopları oranları üzerinde çalışan ve bunları modern atmosfer oranlarıyla karşılaştıran Avice ve Marty, bu şekilde zamanda geriye bakarak Dünya atmosferinin muhtemelen güneş sistemi oluşumundan yaklaşık 40 milyon yıl sonra oluşmaya başladığını söyleyebiliyorlar. Bunun anlamı, Theia çarpışmasının sandığımızdan yaklaşık 60 milyon yıl daha erken bir tarihte gerçekleşmiş olması.
“Ksenon gazları atmosferin oluştuğu zamanı hesaplamamıza imkân veriyor. Bu büyük olasılıkla, Ay’ın oluşumuna da yol açmış olan, Dünya’nın gezegen boyutlarındaki bir gökcismiyle çarpıştığı zamandır.” diyor Avice. “Elde ettiğimiz sonuçlar hem Dünya’nın hem de Ay’ın sandığımızdan daha yaşlı olduğu anlamına geliyor.”
“Bu küçük bir farkmış gibi görünebilir, ancak önemli bir farktır.” diye ekliyor Marty. “Bu farklar gezegenlerin evrilmeleri konusundaki zaman sınırlarını belirliyor, bilhassa güneş sistemini şekillendiren şiddetli çarpışmaların.”
