1970’lerde ortaya atılan dev çarpışma teorisi, Dünya ile Theia adı verilen Mars büyüklüğünde bir gök cisminin çarpışması sonucunda Ay’ın oluştuğunu öne sürüyordu. Bu modele göre Ay’ın, Theia’nın materyalinden büyük ölçüde farklı bir kimyasal bileşime sahip olması bekleniyordu. Ancak onlarca yıldır yapılan analizler, Ay ve Dünya’nın şaşırtıcı derecede benzer kimyasal bileşimlere sahip olduğunu göstererek bilim dünyasında uzun süre yanıtlanamayan bir soruya dönüştü.

Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü’nden Thorsten Kleine liderliğindeki ekip, gizemi çözmek için ağır elementlere odaklandı. Apollo görevleriyle Dünya’ya getirilen Ay örnekleri ve Dünya kayaçlarını inceleyen araştırmacılar, çarpışmadan sonra Dünya’nın mantosunda kalan molibden ve demir izotoplarını yüksek hassasiyetle analiz etti.

Theia Güneş’e daha yakın bir bölgede oluşmuş kayalık bir gezegendi

Demir, molibden ve zirkonyum izotop oranlarının karşılaştırılması, Theia’nın metalik çekirdeğe sahip kayalık bir gezegen olduğunu ve Dünya’nın kütlesinin yaklaşık yüzde 5–10’u kadar büyüklükte olduğunu gösterdi. Daha da önemlisi, bu izotop imzaları Theia’nın Güneş’e Dünya’dan daha yakın bir bölgede oluştuğuna işaret ediyor.

Bilim insanlarına göre Güneş’e yakın bölgelerde oluşan gök cisimleri daha fazla ağır element içeriyor. Dünya ve Ay’da beklenenden yüksek ağır element oranlarının bulunması, Theia’nın bu bölgelerden gelerek Dünya ile çarpışmasıyla açıklanabiliyor.

Dünya-Ay sisteminin nasıl evrimleştiğine dair kritik bir adım

Londra Doğa Tarihi Müzesi’nden gezegen bilimci Sara Russell, çalışmayı “olağanüstü hassasiyetle yapılan ölçümlerin sunduğu çok değerli bir analiz” olarak nitelendirdi. Russell, bulguların Dünya–Ay sisteminin yaşam için elverişli hale nasıl geldiğini anlamada önemli bir adım olduğunu vurguladı.

Araştırma ekibi, dev çarpışma senaryosunu şimdi bilgisayar simülasyonlarıyla test etmeyi ve yeni örneklerle daha fazla element izotopu analiz etmeyi planlıyor.

Russell, gelecekteki Ay misyonlarının bu araştırmayı çok daha ileri taşıyabileceğini belirterek, “Apollo’nun topladığı taşlar sayesinde aradan 50 yıl geçmesine rağmen Ay ve Dünya hakkında hâlâ yeni şeyler öğreniyoruz.” dedi.