Metyu R. Edvards tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləriPartlayıcı Ay atış modeli. Nüvənin qızması Ma-Tkalčić kəmərini və işıq elementləri ilə zənginləşdirilmiş iki proto-LLVP-ni yaradır. Enerji tutulması səbəbindən proto-LLVP-lərdə yüksək təzyiq və temperaturla superkritik zonalar yaranır. Sakit okean proto-LLVP-də baş verən partlayış ay əmələ gətirən materialı atır. Müəllif: Matthew R. Edwards

Planet elmində həll olunmamış ən qədim tapmacalardan biri ayın mənşəyi ilə bağlıdır. Bir əsrdən çox əvvəl Corc Darvin, sürətlə fırlanan proto-Yer üzərindəki qabarma və mərkəzdənqaçma qüvvələrinin ayın Yer orbitinə fırlanmasına səbəb olduğunu irəli sürmüşdü.

Bu fikir sonradan qanunların qorunması ilə ziddiyyət təşkil etdi. İki-üç saatlıq bir günlə fırlanan proto-Yer kürəsinin bucaq impulsu indiki Yer-Ay sisteminin dörd qatından çox olardı. İndi bütün bucaq impulsu harada idi?

Əsas nəzəriyyə nəticədə “Teya” ləqəbli Mars ölçülü bir cismin proto-Yerə dəyməsi idi. Bu toqquşma Yerdən və Teyadan gələn materialı aşağı orbitə çıxardı və orada birləşərək Ayı əmələ gətirdi.

Lakin Apollon missiyaları zamanı Ay süxurları Yerə qaytarıldıqdan sonra bir problem ortaya çıxdı. Onların izotop tərkibinin Yer mantiyası və qabığından olan süxurların tərkibi ilə demək olar ki, eyni olduğu aşkar edildi. Bu, gözlənilməz idi, çünki model simulyasiyaları ayın əksər hissəsinin Teya materialından gəlməli olduğunu göstərmişdi. Beləliklə, ay süxurlarında güclü Teya imzası tapılmalı idi. Teyanın aqibəti necə oldu?

İllər ərzində Teyanın yoxa çıxması üçün çoxsaylı izahlar irəli sürülüb. Ola bilsin ki, Teyanın parçaları toqquşmadan sonra birbaşa Yerin nüvəsi ilə birləşib və ya nüvə-mantiya sərhədinin üstündə yerləşən iki böyük aşağı sürətli əyalətə çevrilib.

Bəs daha sadə bir izahat mövcud olarsa necə olar? Darvinin parçalanma hipotezi təbii olaraq izotop tərkibləri dəqiq izah edir, çünki ay süxurları tamamilə Yer mantiyası və qabığından əmələ gəlmiş olardı. Bu hipotezi xilas etmək mümkün idimi?

Təxminən on il əvvəl Hollandiya və Rusiyadakı bəzi tədqiqatçılar bunun mümkün olduğunu düşünürdülər. Onlar Ayın bölünməsinə nüvə-mantiya sərhədində baş verən nəhəng bir nüvə partlayışının kömək etdiyini irəli sürdülər. Bu partlayıcı mexanizmlə proto-Yer dörd-altı saatlıq daha uzun bir günə və indiki Yer-Ay sistemininkinə bənzər bir bucaq momentumuna sahib ola bilərdi.

Lakin bu fikir də problemli idi. Nüvə-mantiya sərhədindəki müəyyən bir nöqtədə nədənsə yaranması üçün çoxlu sayda bölünən element konsentrasiyası tələb olunurdu. Bunun üçün geokimyəvi dəlillər yox idi.

Beləliklə, partlayıcı Ay atış modeli iki suala cavab verə bilməlidir: partlayışın enerji mənbəyi nə idi və bu enerji Yer kürəsində dəqiq bir nöqtədə necə cəmləşdi?

Birincisində, astrofizika və geofizika üzrə nəzəri tədqiqatlarımdan mümkün enerji mənbəyini bilirdim. Atomlardan tutmuş kainata qədər bütün miqyaslı kütlə sistemlərində araşdırmalarım göstərdi ki, onların daxili cazibə potensial enerjisi yavaş-yavaş fotonlara və istiliyə çevrilir.

Tədqiqat Acta Geochimica jurnalında dərc olunub .

Bunun sadə tənliyi L _Ʌ = –UH _0- dur , burada U daxili cazibə potensial enerjisi (mənfi), H ₀ Habbl sabiti və L _Ʌ isə Lambda (Ʌ) parlaqlığı adlandırdığım şeydir.

Habbl sabiti çox kiçik olduğundan, bunun laboratoriya təsdiqi olduqca çətindir. Beləliklə, bu prosesin əsas sübutları astrofizika və geofizikadan gəlir. Günəşimiz kimi ulduzlarda Lambda parlaqlığı ulduz birləşməsi ilə maskalanır. Lakin ağ cırtdanlarda və neytron ulduzlarında bu, nəhəng olur – günəşin parlaqlığından daha böyük.

_{Cazibə qüvvəsi və kosmologiyanın yeni modelləri də L Ʌ} üzərində qurula bilər . Kosmologiyada, L _Ʌ səbəbindən bütün kainatın cazibə qüvvəsindən ayrılan enerji , Eynşteynin orijinal kosmoloji sabiti Ʌ kimi fəaliyyət göstərə bilər və kosmik kosmosun sinqulyarlığa çökməsinin qarşısını alır. Cazibə qüvvəsi bu prosesin yalnız əks tərəfi kimi modelləşdirilə bilər.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

_{L Ʌ} ilə Ayın atılma modeli arasındakı əlaqə geofizikidir. Mantiya konveksiyasının “plitənin çəkilməsi” mexanizmi son zamanlar problemli hala gəlib, çünki soyuq litosfer plitələri axırda aşağı mantiyaya qədər subduksiya olunmaya bilər. Mən Lambda parlaqlığının yalnız mantiya şleyflərindən istifadə edərək plitə tektonikasını idarə edə biləcəyini irəli sürdüm.

Yuxarı mantiyaya şleyflərlə daşınan minerallar, oradakı təzyiqin azalması səbəbindən daha aşağı sıxlıqlı minerallara keçir. Subduksiya ilə tam tarazlaşdırılmasa, bu, Yer kürəsinin radiusunda və həcmində illik kiçik artımlara səbəb olardı. Diqqətəlayiq haldır ki, buna dair peyk dəlilləri tapılıb.

Proto-Yerin daxilində bu Ʌ enerjinin böyük bir hissəsi nüvəyə buraxılmış olardı. Plitə tektonikası və onun soyutma təsirləri hələ mövcud olmadığı üçün nüvə enerjisi milyonlarla il ərzində – Ayın atılmasını təmin edəcək qədər enerji mövcud olana qədər – toplana bilərdi.

Bu yenə də ikinci problemi ortaya çıxardı. Niyə bu enerji Yer kürəsinin müəyyən bir yerində baş verən fəlakətli partlayışa cəmləşmişdi?

Burada geofizikadakı son inkişaflar köməyə gəldi. Böyük aşağı sürətli əyalətlərin (LLVP) və onların planetar təkamüldəki mümkün rollarının xarakterizə edilməsində böyük irəliləyiş əldə edilmişdir.

Nüvə-mantiya sərhədində yerləşən bu iki antipodal, qitə ölçülü strukturun – biri Sakit okeanın altında, digəri isə Afrikanın altında – mənşəyi uzun müddətdir ki, bir tapmaca olaraq qalırdı. Onlar müxtəlif şəkildə subduksiya olunmuş litosferik lövhələrin yığınları, bazal maqma okeanının qalıqları və ya artıq qeyd edildiyi kimi, Teyanın qırıntıları kimi təsvir edilmişdir.

Lakin son zamanlar aparılan bəzi seysmoloji tədqiqatlarda LLVP-lər alternativ olaraq termokimyəvi şleyf dəstələri olduqlarını göstəriblər. Bu, iki antipodal istilik anomaliyası ilə xarakterizə olunan qlobal istilik axını modelləri ilə uyğun gəlir. LLVP-lər daha sonra yalnız nüvədən gələn istilik üçün deyil, həm də dəmir, oksigen və hidrogen kimi nüvə elementləri üçün də kanal kimi çıxış edə bilər.

Ayın püskürməsinə gedən yol daha sonra aydın oldu. Proto-Yer əmələ gəldikdən dərhal sonra Lambda parlaqlığı nüvəyə istilik vurmağa başladı. Bu, xarici nüvədə qızdırılan ekvatorial qurşaq və iki antipodal proto-LLVP-nin yaranmasına səbəb oldu.

LLVP şleyfi, üst mantiyanın mexaniki və termal olaraq zəifləmiş bölgələrini birləşdirir və beləliklə, atılma hadisəsi üçün yol açır. Enerji LLVP-lərdə davamlı olaraq toplanaraq, qızdırılan işıq elementlərinin superkritik zonalarını əmələ gətirir. Proto-Sakit Okean LLVP-də baş verən partlayış – planetar kimberlit püskürməsinə bənzədilə bilər – daha sonra mantiya, qabıq və LLVP materialını aşağı Yer orbitinə çıxararaq orada Ayı əmələ gətirir.

Mənim şəklimdə Lambda parlaqlığı Yer kürəsinin təkamülünün bütün mərhələlərini formalaşdırıb. Bu, əksər kütləvi qırğın hadisələrini tetikləyən və yenə də baş verəcək amansız bir prosesdir. Gələcək işimdə Himalay dağlarının yüksəlişinin növbəti böyük yüksəlişin xəbərçisi ola biləcəyini iddia edəcəyəm.

_{Daha parlaq tərəfi isə, L Ʌ} -nin nəticəsi zamanla cazibə qüvvəsi orbitlərinin yavaş artmasıdır ki, bunun üçün artıq bir daha dəlillər mövcuddur. Bu o demək ola bilər ki, Yer kürəsinin günəşdən tənəzzülü onu günəşin artan ölçüsündən qoruyacaq, çünki Yer daha uzun müddət yaşaya bilər.

Bu hekayə , tədqiqatçıların dərc olunmuş tədqiqat məqalələrindən əldə etdikləri nəticələri bildirə biləcəyi Science X Dialog -un bir hissəsidir . Science X Dialog haqqında məlumat və necə iştirak etmək barədə məlumat üçün bu səhifəyə daxil olun .

Daha çox məlumat: Metyu R. Edvards, Böyük, aşağı sürətli əyalətin üzərində partlayıcı Ay bölünməsi, Acta Geochimica (2025). DOI: 10.1007/s11631-025-00834-2

Metyu Edvards Toronto Universiteti Kitabxanasında çalışır. O, uzun illər həyatın mənşəyi, qravitasiya fizikası, geofizika və kosmologiya da daxil olmaqla müxtəlif nəzəri mövzularda yazıb. 2002-ci ildə o, “İtələyən qravitasiya: Le Sage-in qravitasiya nəzəriyyəsinə yeni perspektivlər” kitabını redaktə edib. Bu yaxınlarda o, Lambda parlaqlığına əsaslanan qravitasiya və qabıqlı qara dəlik kainatı modellərini təklif edib.