Ay'daki Marius çukurunun altında boşluk var mı: GIMLI yere kulak verecek
NASA, Ay'daki Marius Hills çukurunun yanlara uzanan bir lav tüpüne açılıp açılmadığını ölçecek GIMLI yükünü onayladı. Çukurun ölçüleri konusunda kaynaklar bile anlaşamıyor.
2009'da Japonya Uzay Ajansı'nın (JAXA) Kaguya uydusundaki Terrain Camera, Ay'ın görünen yüzünde, Oceanus Procellarum'un batısındaki Marius Hills volkanik tepeleri arasında kıvrımlı bir vadinin ortasında neredeyse tam daire bir karanlık leke görüntüledi. Leke bir çarpma krateri gibi durmuyordu: kenarı keskindi, çevresine fırlamış malzeme yoktu ve derinliği genişliğine oranla kraterlerde görülmeyecek kadar fazlaydı. Ay'ın yüzeyinde bir delik vardı ve dibi görünmüyordu.
On yedi yıl sonra NASA, o deliğin altında ne olduğunu yerinden ölçecek bir cihaz takımını onayladı. Gezegen Bilimi Enstitüsü'nün (PSI) duyurusuna göre enstitünün yürüttüğü GIMLI — açılımıyla Geophysical Instruments for Marius Lunar pit Investigation — NASA'nın PRISM (Payloads and Research Investigations on the Surface of the Moon) programıyla desteklenecek; cihazlar, Ticari Ay Yükü Hizmetleri (CLPS) girişimi kapsamında sağlanacak bir iniş aracı ve gezginle taşınacak. Cevaplanacak soru tek cümlelik: bu çukur, yanlara doğru uzanan büyük bir boşluğa mı açılıyor?
Deliğin altında ne olabilir
Dünya'da akan lavın üst yüzü soğuyup katı bir kabuk bağlar, kabuğun altındaki sıcak lav akmaya devam eder. Akış kesildiğinde geride kabuğun altında boş bir tünel kalır; buna lav tüpü deniyor. Hawaii'deki Thurston tüpü bunun içinden yürünebilen bir örneği. Ay'da kütleçekim Dünya'nın altıda biri olduğu için aynı sürecin çok daha geniş tüneller bırakmış olabileceği düşünülüyor.
Böyle bir tünelin tavanı bir noktada çökerse, yukarıdan bakan bir kameraya yalnızca bir delik görünür — bir tür çatı penceresi. Arizona Eyalet Üniversitesi'ndeki LROC ekibinin Marius çukuruna ayırdığı sayfaya göre çukur, kıvrımlı bir vadinin (sinüs rille) tam içinde yer alıyor; aynı sayfa, bu konum nedeniyle deliğin bir lav tüpünün tavanındaki çökmeyi temsil etmesinin en akla yatkın açıklama olduğunu, çökmeyi bir çarpmanın başlatmış olabileceğini yazıyor. Delikten volkanik püskürmeye işaret eden belirgin bir birikinti çıkmıyor.
Çukurun ölçüleri konusunda kaynaklar anlaşamıyor
Bu çukur hakkında yazılmış metinlerde birbirini tutmayan sayılar dolaşıyor ve farkın nedeni çözünürlük. Kaguya çukuru 6 metre/piksel çözünürlükte görmüştü; LRO'nun Narrow Angle Camera'sı aynı yere 0,5 metre/piksel çözünürlükle baktı. LROC ekibinin sayfası, yüksek çözünürlüklü görüntülerle güncellenen ölçüyü 58 × 49 metre genişlik ve 40 metre derinlik olarak veriyor. Buna karşın İngilizce Vikipedi'nin Marius Hills maddesi hâlâ 80-88 metre derinlik yazıyor ve haber aktarımlarında başka sayılar da görülüyor. Aşağıdaki tabloda keşif ve ölçüm satırları LROC ekibinin sayfasından, görev satırları PSI'nin duyurusundan alındı.
| Konum | Marius Hills, Oceanus Procellarum (Ay'ın görünen yüzü) |
|---|---|
| Keşif | 2009, Kaguya Terrain Camera (JAXA) — Junichi Haruyama'nın ekibi |
| Keşif görüntüsünün çözünürlüğü | 6 metre/piksel |
| Güncel ölçü (LROC) | 58 × 49 metre genişlik, yaklaşık 40 metre derinlik |
| En iyi görüntü | LRO Narrow Angle Camera, 0,5 metre/piksel |
| Görev | GIMLI — PSI öncülüğünde, NASA PRISM desteğiyle |
| Cihazlar | Yer radarı, aktif kaynaklı sismik dizge, gravimetre, kameralar |
Yüzeyde 300 derecelik oynama, çukurun içinde 17 derece
Ay yüzeyi bir yaşam alanı için kötü bir adres. NASA'nın yayımladığı ölçülere göre yüzey, bir ay süren gece-gündüz döngüsünde gündüz 127 santigrat derece sıcaklığa çıkıp gece eksi 173 dereceye düşüyor; atmosfer olmadığı için radyasyon ve mikrometeoritler doğrudan geliyor. Yer altındaki bir boşluk ise mahzen gibi davranır: üstündeki onlarca metre kaya ısıyı yavaş iletip gün içindeki oynamayı silikleştirir.
Bu beklenti ölçülmüş durumda. UCLA'da doktora öğrencisi Tyler Horvath'ın yürüttüğü ve Geophysical Research Letters'ta yayımlanan çalışma, LRO üzerindeki Diviner Lunar Radiometer verisiyle Mare Tranquillitatis'teki yaklaşık 100 metre derinliğindeki çukuru inceledi; kalıcı gölgede kalan bölümün yaklaşık 17 santigrat derecede sabit kaldığı sonucuna vardı. NASA'nın aynı araştırmayı duyuran metninde, bilinen 200'den fazla Ay çukurundan yaklaşık 16'sının çökmüş lav tüpü olmaya aday sayıldığı belirtiliyor.
Çukurların neden bu kadar ilgi çektiğini, LRO görüntülerini tarayan algoritmayı yazan Arizona Eyalet Üniversitesi'nden Robert Wagner NASA'nın duyurusunda şöyle anlatmıştı: "Bir çukura — ideal olarak bir çıkıntının birkaç on metre gerisine — yerleştirilmiş bir yaşam modülü astronotlar için çok güvenli bir konum sağlardı: radyasyon yok, mikrometeorit yok, muhtemelen çok az toz ve çılgın gece-gündüz sıcaklık oynamaları yok."
NASA Goddard'ın yayımladığı aşağıdaki görüntüde LRO kameralarının farklı Ay çukurlarından geçtiği kareler var.
Apollo'dan beri ilk: yere vurup dinlemek
GIMLI'nin yöntemi üç ölçümü üst üste bindirmeye dayanıyor. Yer radarı toprağın altındaki katman sınırlarından dönen yankıyı okuyor. Gravimetre, altta boşluk varsa ortaya çıkan kütleçekim eksikliğini arıyor. Sismik dizge ise kasıtlı olarak üretilen bir titreşimin yer altında nasıl yol aldığını dinliyor — boşluk, sesi başka türlü geçirir.
Üçüncüsü ekibin özellikle üzerinde durduğu kısım. Projeyi yürüten PSI Yardımcı Direktörü ve Kıdemli Bilimci Than Putzig, duyuruda şöyle diyor: "Kasıtlı aktif kaynaklı sismik yöntemleri gezegen bilimine yeniden kazandırmak uzun süredir isteğimdi; Apollo astronotlarının Ay'da ilk sismik ölçümleri yapmasından bu yana esasen hiç denenmedi." PSI Kıdemli Bilimci ve projenin yardımcı yürütücüsü Gareth Morgan ise bulgunun bilimsel karşılığını tarif ediyor: "Kayda değer bir lav tüpünü doğrulamak, Ay'da volkanizmanın nasıl işlediğine dair bir kavrayış verir."
Donanımın büyük bölümünü, Blue Origin şirketi olan Honeybee Robotics yapacak; aynı şirket proje yönetimini ve cihazların iniş aracı ile gezgine entegrasyonunu da yürütecek. Yer radarını Norveç Uzay Ajansı sağlıyor. Ekipte ayrıca Boise State Üniversitesi, Johns Hopkins Üniversitesi, Lunar and Planetary Institute ve Oslo Üniversitesi var. PSI Direktörü ve İcra Kurulu Başkanı Amanda Hendrix, projeyi "yörüngeden incelediğimiz bilimsel bir soruyu Ay'da doğrudan araştırmanın yolunu bulmak" diye özetliyor.
Bilinmeyenler duyurunun kendisinde
PSI'nin duyurusunda ne bütçe rakamı ne uçuş tarihi var; gezginin çukura inip inmeyeceği de yazılı değil. Duyuruda yalnızca kameraların yüzeyi ve çukurun açıkta kalan duvarlarını görüntüleyeceği belirtiliyor. Yani GIMLI boşluğun içine girmeyecek, dışından dinleyecek.
Benzer bir çıkarım bir kez daha yapıldı: 2024'te Nature Astronomy'de yayımlanan ve Trento Üniversitesi'nden Leonardo Carrer ile Lorenzo Bruzzone'nin yürüttüğü çalışma, LRO'nun radar verisinde Mare Tranquillitatis çukurunun altında erişilebilir bir mağara geçidine işaret eden kanıt bildirdi. Ama o ölçüm de yörüngeden yapıldı; yüzeye konan cihazlarla yapılan ölçüm, yankının kaynağına yüz kilometrelerce daha yakın olur.
Sonuç olumsuz da çıkabilir: çukur, yanlara uzanan bir tünel olmadan kapanan sığ bir çökme olabilir. Boşluk doğrulanırsa soru değişir — "var mı" yerine "ne kadar büyük, tavanı ne kadar sağlam ve bir araç içine nasıl indirilir" sorulmaya başlar. O sorunun cevabı GIMLI'nin ölçeceği şeylerin arasında değil.
Fotoğraf: NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) Science Operations Center (SOC) team at Arizona State University, Public domain, Wikimedia Commons
