İlginç bir halde, Ay’daki yatakların birden fazla titanyum bakımından zengindir ve TiO2 birtakım örneklerin ağırlıkça yüzde 18’ini oluşturur. Ay yüzeyindeki kayaların nasıl oluştuğu, bilim insanları için 50 yılı aşkın bir müddettir devam eden bir bilmece durumunda. Ancak en sonunda aranan yanıt bulunmuş olabilir.
Apollo astronotları Ay’dan 380 kilogram kayayla döndüklerinde, birtakım örnekler jeologlara tanıdık geliyordu. Başkaları ise su yahut havanın yokluğu üzere dünya dışı şartlar gerektirdiğinden ötürü pek tanıdık değildi. Lakin kimi Ay hususları, bariz bir açıklamayla çözülemiyordu. Örneğin Ay “denizlerini” oluşturan, titanyum konsantrasyonlarında yüz kat fark içeren volkanik bazaltların, bileşim açısından Dünya’daki muadillerinden çok daha çeşitli olduğu bulundu.
Yüksek titanyumlu bazaltın oluşumu o vakitten beri bir sır olarak kaldı. Yörüngeden yapılan haritalama, bu kayaların epeyce yaygın olduğunu ortaya çıkardı ve bulmacayı daha da büyüttü.
Bristol Üniversitesi’nden Profesör Tim Elliott’un liderliğindeki bir takım, gizemli bazaltları laboratuvarda tekrar geliştirmeye yaklaştı ve bu süreçte bunların Ay’da nasıl oluşmuş olabileceğine dair bir açıklama sağladı.
Elliott yaptığı açıklamada, “Volkanik Ay kayalarının kökeni, ilksel magma okyanusunun soğuması sonucu oluşan, istikrarsız, gezegen ölçeğinde bir kristal yığınının ‘çığını’ içeren büyüleyici bir hikayedir” dedi ve devam etti: “Bu destansı tarihi sınırlamanın merkezinde, Ay’a has bir magma çeşidinin varlığı yer alıyor, fakat bu çeşit magmaların Uzay misyonları tarafından örneklenmek üzere nasıl yüzeye çıktığını açıklamak zahmetli bir sıkıntıydı. Bu ikilemi çözmüş olmak kusursuz.”
Sorun, bazaltın sadece yüksek titanyum içermesi değil, birebir vakitte Dünya üzerindeki en misal kayalara kıyasla yoğunluğunun düşük olmasıydı. Bu hafiflik, 3,5 milyar yıl evvel, Ay’ın volkanik olarak etkinliği sona ermeden evvel, yaygın patlamalara katkıda bulundu. Fakat jeologlar, bu bileşimin nasıl ve neden sadece Ay’da ortaya çıktığını açıklama konusunda zorlanıyorlardı.
Bazı jeologlar, titanyum açısından varlıklı bazaltların, Ay mantosunda ilmenit içeren kümülatlar olarak bilinen materyallerden geldiğini öne sürdü. Lakin laboratuvardaki kısmen erimiş kümülatlar bu bazaltlarla eşleşmiyordu. Ayrıyeten, ortaya çıkan materyal o kadar ağırdı ki yüzeye ulaşması imkansız görülüyordu.
Elliott ve meslektaşları, ilmenit içeren kümülatların ortak mineral olivin ve ortopiroksen ile tepkiye girdiğinde erimiş eserin, insanların açıklamaya çalıştığı titanyum açısından zengin bazaltlarla eşleştiğini gösterdi. Ortaya çıkan düşük yoğunlukta da bu eşleşme görülüyor ve patlamaların yaygınlığını daha manalı kılıyor.
Elliott ve ortak müellifler, “Her ne kadar bu model Ay’ın erime-katı etkileşimini tam olarak kopyalamasa da; Ay yüzeyinde patlayan titanyum açısından varlıklı magmaların, ilmenit içeren kümülatların kısmi erimesi yoluyla elde edilebileceğini, lakin eriyiklerin, ay mantosundaki reaktif akış yoluyla elementel ve izotopik bileşimlerinde kapsamlı değişikliklere uğradığını ileri sürüyoruz” diye yazıyor ve ekliyor: “Bu nedenle reaktif akış, eriyik yoğunluğunu azaltan ve yüksek Ti eriyiklerinin ay yüzeyinde patlamasına müsaade veren kritik süreç olabilir.”
Çalışma Nature Geoscience mecmuasında yayınlandı.