Ay'da ilginç keşif! Orada olmaması gerekiyordu

Çin’in 2024 yılında gerçekleştirdiği Chang’e-6 görevi, yalnızca Ay’ın uzak yüzüne iniş yapan ilk misyon olmakla kalmadı; şimdi, gezegen bilimi açısından tarihi bir keşfe de zemin hazırladı. Görev kapsamında Dünya’ya getirilen toprak ve kaya örneklerinde, tek atom kalınlığında karbon nanotüplerin bulunduğu açıklandı.

Bu yapılar, bugüne kadar yalnızca laboratuvar ortamında yapay olarak üretilebildiği düşünülen, son derece dayanıklı ve iletken nano malzemeler olarak biliniyor.

Keşif, bu yapıların doğal süreçlerle de oluşabileceğini kanıtlayarak malzeme bilimi açısından büyük bir paradigma değişimine işaret ediyor.

Araştırma, Çin’in Jilin Üniversitesi bünyesindeki bilim insanları tarafından yürütüldü. Ekip, Chang’e-6 göreviyle Ay’ın uzak tarafında bulunan Apollo krateri yakınlarından alınan örnekleri yüksek çözünürlüklü elektron mikroskoplarıyla inceledi.

Analizlerde, pipet benzeri ince ve içi boş karbon tüpleri tespit edildi. Bu yapılar, yalnızca tek katmanlı (single-walled) olmaları nedeniyle daha önce doğada varlığı kanıtlanmamış bir formu temsil ediyor.

Bilim insanlarına göre bu nanotüpler, mikrometeorit çarpmaları, Güneş rüzgarı etkisi ve antik volkanik aktivitelerin birleşimiyle oluşmuş olabilir.

Çarpma anlarında yüzeydeki ani ısı artışı, Ay toprağında bulunan karbon bileşiklerini gaz haline getiriyor; bu sırada demir parçacıkları katalizör görevi görerek karbon atomlarının düz grafen tabakalar yerine içi boş tüp yapılarına dönüşmesini sağlıyor.

Bu süreç, laboratuvar ortamında karbon nanotüp üretiminde kullanılan katalitik yöntemlerle benzerlik gösteriyor. Ancak bu kez üretim, insan müdahalesi olmadan, doğal Ay koşullarında gerçekleşmiş durumda.

Ekip, nanotüplerin özellikle Ay toprağının en ince taneli bölgelerinde yoğunlaştığını tespit etti. Bu alanlarda geçmişte yoğun lav akışı ve mikrometeorit yağmurları yaşandığı biliniyor.

Araştırmacılar, daha önce Chang’e-5 görevi sırasında Ay’ın yakın yüzünden alınan örneklerde grafen yapıları tespit etmişti. Yeni bulgular, grafen ve nanotüplerin aynı jeolojik süreçlerle üretildiğini düşündürüyor.

Tek katmanlı karbon nanotüplerin doğal olarak oluşabildiğinin kanıtlanması, malzeme bilimi, enerji teknolojileri ve uzay mühendisliği için çığır açıcı bir gelişme olarak değerlendiriliyor. Uzmanlara göre bu bulgu, dokunmatik ekranlardan sensörlere, bataryalardan uzay yapılarının malzemelerine kadar birçok alanda kullanılabilecek yeni üretim yöntemlerinin önünü açabilir.

Araştırmacılar, Ay toprağındaki bu doğal dönüşüm süreçlerini anlamanın, gelecekte yerinde kaynak kullanımı (in-situ resource utilization) projeleri için kritik önem taşıdığını belirtiyor. Yani geleceğin Ay üsleri, belki de bu doğal nanotüpleri doğrudan inşaat, enerji veya elektronik sistemlerde kullanabilecek.

Araştırma, Nano Letters dergisinde “Discovery of Naturally Occurring Single-Walled Carbon Nanotubes and Graphitic Carbon on the Far Side of the Moon” başlığıyla yayımlandı. Haber Kaynağı: Interesting Engineering