Çin’in Ay’a gönderdiği Chang’e-5 aracının topladığı bin 731 gramlık örnekler üzerindeki çalışmalarda, daha önce bilinmeyen iki yeni mineral keşfedildi. Global Times’ın haberine göre minerallerin keşfi, Sıçuan eyaletinin Çındgu şehrinde düzenlenen 11. Çin Uzay Günü açılış töreninde duyuruldu.
Keşif aracının topladığı kaya ve toprak örneklerinde saptanan fosfat minerallerine “magneziyoçangızit-(Y)” ve “çangızit-(Ce)” adları verildi.
Nadir toprak fosfatı kategorisindeki mineraller, Uluslararası Mineroloji Birliği Yeni Mineraller, Terimler ve Sınıflandırma Komisyonu tarafından sınıflandırılarak onaylandı.
Minerallerin ideal kristal yapılarının paylaşılması etkinlikte büyük ilgi topladı. Kristaller sadece birkaç mikrometre boyutunda olmasına rağmen Ay’ın mineraller açısından zengin bir gök cismi olduğu fikrini pekiştiriyor.
Kristal yapılarıyla benzersiz minerallerin Dünya üzerinde tam bir karşılığı bulunmuyor. Magneziyoçangızit-(Y) ve çangızit-(Ce), Ay, Mars ve asteroitlerden alınan örneklerde yaygın olarak bulunan ancak gezegenler arasında bileşimsel çeşitlilik gösteren “merrillite” fosfat minerali sınıfına dahil edildi.
Çin daha önce de bir mineral keşfetti
İki mineral, Çin’in Ay’dan topladığı kaya ve toprak örneklerinde keşfettiği ikinci ve üçüncü mineraller oldu. Çinli bilim insanları Eylül 2022’de de, Ay örneklerinde “çangızit-(Y)” adını verdikleri fosfat minerali tespit etti.
Yeni keşiflerle, bugüne dek Ay’da keşfedilen mineral sayısı 8’e çıktı. Çin’den önce ABD ve Rusya, Ay yüzeyinden kaya ve toprak örnekleri toplayarak mineral keşiflerine öncülük etmişti.
Çin, Ay yüzeyinden kaya ve toprak örnekleri toplamayı amaçlayan ilk keşif aracı Chang’e-5’i Kasım 2020’de Ay’a göndermiş, araç topladığı 1,73 kilogram kaya ve toprak örneğiyle Aralık 2020’de Dünya’ya dönmüştü.
Magneziyoçangızit-(Y) minerali nedir?
Magnesiochangesite-(Y) veya Türkçeleştirilmiş adıyla magneziyoçangızit-(Y), Pekin Uranyum Jeolojisi Araştırma Enstitüsünden (BRIUG) bilim insanı Li Ziying liderliğindeki bilim insanlarınca keşfedildi. Genellikle 2 ila 30 mikrometre boyutunda, kısa sütunlu kristaller halinde görülen mineral, esas olarak Ay örneklerindeki bazalt parçacıklarının içinde bulundu.
Araştırmacılar, mineralin Çince isminin “magnezyum” ve “güzellik” kelimeleriyle yapılan bir kelime oyununa dayandığını, bunun da çangızit-(Y)’nin daha güzel ve kendine has bir formunu simgelediğini belirtti.
Magneziyoçangızit-(Y)’nin kristal kafesindeki M bölgesinde magnezyumun baskın olduğunu ve parçacıkların bir insan saçının çapının otuzda biri kadar küçük olması nedeniyle çıplak gözle görülemediği açıklandı.
Minerali tanımlamak kolay olmadı. Bilim insanları, bilinen minerallerden farklı anomalileri izole etmek için on binlerce parçacığı analiz edip verileri defalarca karşılaştırdı. Sonuçta, test edilmeye uygun sadece 20 mikrometre genişliğinde tek bir ideal kristal bulunabildi.
Örneklerin taşınması aşırı hassasiyet gerektiriyordu. Bilim insanları, parçacığı kaybetmemek için hava akışını dikkatle kontrol ederek örneği gelişmiş cihazlar arasında transfer etmek zorunda kaldı.
Çangızit-(Ce) mineralinin özellikleri
Changesite-(Ce) veya Türkçeleştirilmiş adıyla çangızit-(Ce), Çin Jeoloji Bilimleri Akademisinden Hou Zengqian liderliğindeki bilim insanları tarafından keşfedildi. Bu mineral hem Chang’e-5 örneklerinde hem de Çin’e düşen bir göktaşında tanımlandı.
Çangızit-(Ce)’nin nadir toprak elementlerinden seryum bakımından zengin, merrillite grubuna ait bir fosfat mineral olduğu açıklandı. Mineralin daha önce keşfedilen çangızit-(Y) ile aynı yapısal modele sahip olduğu ancak nadir toprak elementinin dağılımı açısından farklılık gösterdiği belirtildi. Çangızit-(Ce) hafif nadir toprak elementi seryum (Ce) ile, çangızit-(Y) ise ağır nadir toprak elementi itriyum (Y) ile dolu.
Akademisyen Hou Zengqian, ABD’nin Apollo adını taşıyan Ay keşif programı ile Çin’in Chang’e-5 Ay görevinde toplanan örnekler arasında temel bir farka dikkat çekti; Apollo örnekleri daha çok ağır nadir toprak elementleri bakımından zenginleşme eğilimindeyken, Chang’e-5 örnekleri hafif nadir toprak elementleri açısından zenginlik gösteriyor. Bu fark, Ay’ın magmatik evrimi sırasında nadir toprak elementlerinin önemli ölçüde ayrıştığına işaret edebilir.
Lüminesans özelliğiyle yeni çalışmalara katkı sunabilir
Çangızit-(Ce) minerali hem Chang’e-5 aracı tarafından Ay’ın Oceanus Procellarum (Ay’ın Dünya’ya yakın tarafının batı kenarında geniş bir düzlük) bölgesinden toplanan Ay toprağında hem de 2024’te Taklamakan Çölü’nde keşfedilen “Pakepake 005” adlı Ay kaynaklı göktaşında tespit edildi.
Minerali ilk keşfeden araştırmacı Wang Yanjuan ve beraberindekiler, nanoindentasyon, katodolüminesans, taramalı elektron mikroskobu, elektron prob analizi, Raman spektroskopisi ve üç boyutlu elektron kırınımı gibi gelişmiş analiz tekniklerini kullanarak keşfi gerçekleştirdi. Bu yöntemlerle mineralin fiziksel özellikleri, kimyasal bileşimi ve kristal yapısı sistematik olarak belirlenerek daha önce kaydedilmemiş doğal bir mineral olduğu doğrulandı.
Araştırmacıların, söz konusu yeni minerallerin belirgin bir ışık yayma (lüminesans) etkisi gösterdiğini ve beyaz ışık yayan diyotlar (WLED) için fosforlu malzeme geliştirilmesinde güçlü bir potansiyele sahip olduğunu ileri sürüyor.
Kaynak: Anadolu Ajansı, Global Times, 2N News