ETH Zürih ve Lawrence Livermore araştırmacıları, Bennu göktaşından alınan yarım gramlık örnekte demir izotoplarının iç, titanyum ve krom izotoplarının ise dış Güneş Sistemi kökenli olduğunu belirledi.
Üç noktada haber
Bennu'dan getirilen yarım gramlık örnekte titanyum ve krom izotopları dış Güneş Sistemi'ndeki karbonlu göktaşlarıyla uyuşurken demir izotopları Güneş'e yakın iç sistem göktaşlarıyla benzerlik gösteriyor.
Radyoaktif manganez-53 bozunumu ölçümleri, Bennu'nun Güneş Sistemi'ndeki ilk katı kayaların oluşumundan yaklaşık 2 milyon yıl sonra bir araya geldiğini gösteriyor.
Bennu'nun oluşumu sırasında Dünya'nın 23 katı kütleye ulaşan Jüpiter'in yörüngesinde oluşturduğu basınç bariyerleri, milimetrelik kondrülleri dışarıda hapsedip ince tozların içeri geçmesine olanak tanıdı.
NASA'nın OSIRIS-REx göreviyle Dünya'ya ulaştırılan Bennu göktaşı örnekleri üzerinde çalışan araştırmacılar, göktaşının hem iç hem de dış Güneş Sistemi'nden materyaller barındırdığını tespit etti. Science Advances dergisinde yayımlanan çalışmada, ETH Zürih ve Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı bünyesindeki bilim insanları yarım gramlık el değmemiş Bennu numunesini nükleosentetik izotop testlerine tabi tuttu. Elde edilen laboratuvar verileri, göktaşının Güneş'e yakın ve uzak bölgelerin özelliklerini aynı anda taşıdığını göstererek köken tartışmalarına yeni bir boyut kazandırdı.
İzotop Anomalileri ve Kimyasal Ayrışma
Güneş 4,6 milyar yıl önce oluştuğunda çevresindeki gaz ve toz diski homojen bir biçimde karışmamıştı. Bu nedenle demir, titanyum ve krom gibi elementlerin nötron sayıları diskin farklı konumlarında belirgin izotopik imzalar bıraktı. Karbonlu göktaşı sınıfındaki CI kondrit olarak kabul edilen Bennu'nun titanyum ve krom izotoplarının dış Güneş Sistemi'yle tam uyum sağladığı görüldü. Buna karşılık demir izotopları, Dünya gibi karasal gezegenlerin oluştuğu Güneş'e yakın iç sistemdeki karbonsuz göktaşlarıyla örtüştü. Bugüne kadar toplanan göktaşlarının yalnızca yüzde 0,0127'sini oluşturan ve yalnızca 10 örneği bulunan CI kondrit yapısı, ilk kez bu denli net bir izotop ayrışması sergiledi.
Jüpiter'in Basınç Bariyerleri ve Buz Çizgisi
Laboratuvarda radyoaktif manganez-53 bozunumuyla yapılan yaş tayini, Bennu'nun Güneş Sistemi'ndeki ilk katı kayaların belirmesinden yaklaşık 2 milyon yıl sonra şekillendiğini ortaya koydu. Bennu'nun oluştuğu dönemde Dünya'nın 23 katı kütleye ulaşmış olan Jüpiter, disk içindeki gaz ve tozu yararak yörüngesinin iç ve dış kısımlarında basınç sırtları meydana getirdi. Bu basınç bariyerleri küçük toz tanelerinin Güneş'e doğru içeri sızmasına izin verirken, kondrül adı verilen milimetre boyutundaki erimiş damlacıkları dışarıda hapsetti.
Söz konusu basınç bariyerleri, suyun donma derecesine ulaştığı su-buz çizgisinin hemen Jüpiter yörüngesinin iç tarafında yer aldığı bölgeyle kesişti. Basınç sırtlarına çarpan toz taneleri bu hat üzerinde birikerek göktaşı çekirdeklerini meydana getirdi. Dış Güneş Sistemi'nden düzenli olarak gelen toz tabakaları iç disk malzemesiyle harmanlanarak Bennu'nun katmanlarını oluşturdu. Milyarlarca yıl süren çarpışmalar ve kütleçekimsel etkileşimler sonucunda Dünya'ya yakın bir göktaşı haline gelen Bennu, ilksel kimyasal yapısını koruyarak erken Güneş Sistemi'ndeki madde dağılımına doğrudan ışık tuttu.
Neden önemli?Bulgular, Jüpiter'in ilk kütle artışının oluşturduğu basınç bariyerlerinin toz ve kondrülleri nasıl filtreleyip gezegen tohumlarının oluştuğu su-buz çizgisinde karma kimyasal yapılar ürettiğini kanıtlıyor.
Cevabı beklenen sorular
- Bennu'nun su-buz çizgisinde oluştuktan sonra bugünkü Dünya'ya yakın yörüngesine geçişinde rol oynayan çarpışma ve çekimsel etkilerin kesin zamanlaması nedir?
- Gelecekte diğer karbonlu asteroitlerden toplanacak örnekler de Bennu'daki gibi iç ve dış Güneş Sistemi izotop karışımını gösterecek mi?
Kaynaklar ve belgeler
Bu haberde kullanılan belgelere aşağıdaki bağlantılardan ulaşabilirsiniz.
