AY: Dünya’nın tek uydusu

Yazıyı Sosyal Medya Hesaplarında Paylaş

Gece gökyüzüne baktığınızda göreceğiniz en net gökcismi Dünya’mızın tek uydusu olan “Ay”dır. İnsanlık tarihinde görünmediği, bilinmediği hiçbir zaman yoktur. Aynı zamanda insanlığın üzerine inerek yürüdüğü tek gökcismidir. Yazımızda Dünya’nın tek doğal uydusu Ay’ı inceleyeceğiz.

Ay’ın Özellikleri

Ay’ın Yüzey Özellikler

Ay yüzeyi-volkanizma kanıtları
Yüzey-volkanizma kanıtları( Kaynak: NASA)

Çıplak gözle rahatlıkla görünebilen Ay yüzeyinde bulunan karanlık düzlüklerine Ay denizi denir. Bunların katılaşmış bazalt olduğu bilinmektedir. Bazaltı lav, Ay yüzüne göktaşları ve kuyrukluyıldızların çarpması sonucu oluşan krater düzlüklerini doldurmuş ve katılaşarak bu bazaltı oluşturmuştur. Ay denizleri hemen hemen yalnızca Ay’ın görünen yüzünde bulunur.

Yüzeyinde görünen açık renkli bölgelere Ay dağları denir. Böyle denmesinin sebebi Ay denizlerinden daha yüksekte olmalarıdır. Ay’ın görünen yüzünde, içleri bazalt ile dolu olan kraterlerin çevresinde birçok dağ sırasına rastlanır. Dünya’da karşılaşılan oluşumun aksine, başlıca dağlarının hiçbirinin tektonik hareketler sonucu oluşmadığı düşülmektedir.

Yüzeyinde gökcisimlerinin çarpması sonucu oluşan birçok krater bulunur. Atmosferin, hava olaylarının ve yakın geçmişte jeolojik etkinliklerin olmaması sayesinde bu kraterler, Dünya’dakilerin aksine oldukça iyi korunmuştur. Yüzeyinin ve Güneş Sistemi’nin bilinen en büyük krateri Güney Kutbu – Aitken düzlüğüdür. Ay’ın görünen yüzünde başlıca kraterler Mare Imbrium, Mare Serenitatis, Mare Crisium, ve Mare Nectaris’tir.

Kabuğunun üzerinde regolit adı verilen taş ve tozdan oluşan bir tabaka bulunur. Yüzeye çarpan gökcisimleri nedeniyle oluşmuştur. Çok ince toz hâlinde bulunan regolit tabakasının altında onlarca kilometre kalınlığında oldukça parçalanmış taşlardan oluşan megaregolit tabakası bulunur.

Ay’ın Boyutları, Kütlesi ve Yörünge Özellikleri

Dünya ve ay kıyaslaması
Dünya ve ay kıyaslaması
  • Ortalama yarıçapı 1737 km’dir ve Dünya yarıçapının 0.273 katıdır.

  • 3477 x 10²² kg ağırlığında olan Ay, bu özelliği ile Dünya’nın yaklaşık 0.0123 katıdır.

  • 3,793×107 km2‘lik yüzey alanına sahiptir ve Dünya yüzey alanının 0,074 katıdır.

  • Hacmi 2,1958×1010 km3’tür ve yaklaşık olarak Dünya hacminin 0,020 katıdır.

Sabit yıldızlara göre Dünya yörüngesinde her 27,3 günde bir tam tur atar. Ancak Dünya’da kendi yörüngesinde Güneş’in çevresinde döndüğü için Ay’ın evrelerinin dönüşümü için biraz daha uzun bir zaman, 29,5 gün gerekir.

Ay İç Yapısı

Ay iç yapısı
Ay iç yapısı (Kredi: NASA-JPL)

Kabuk, manto ve çekirdek olmak üzere 3 katmandan katmandan oluşur. Bu yapının yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, Ay’ın oluşumundan hemen ardından magma okyanusunun kademeli olarak kristalleşmesiyle meydana geldiğine inanılmaktadır. En içteki katman çekirdektir. Ay çapının yaklaşık% 20’sini oluşturur. Bilim adamları, çekirdeğin az miktarda kükürt ve nikel ile metalik demirden oluştuğunu düşünmektedir. Gökbilimciler, çekirdeğinin muhtemelen en azından kısmen erimiş olduğunu belirtmektedir.

Çekirdek dışında manto denilen en büyük bölgesi bulunmaktadır. Manto Ay’ın yüzeyinin 50 km altına kadar uzanır. Bilim adamları mantonun büyük ölçüde olivin, ortopiroksen ve klinopiroksen minerallerinden oluştuğunu düşünmektedir. Aynı zamanda Dünya’nın mantosundan demir açısından daha zengin olduğu düşünülmektedir.

En dış katmanı kabuktur ve 50 km derinliğe kadar uzanır. Bu, bilim adamlarının hakkında en fazla bilgi topladığı Ay katmanıdır. Ayın kabuğu çoğunlukla oksijen, silikon, magnezyum, demir, kalsiyum ve alüminyumdan oluşur. Titanyum, uranyum, toryum, potasyum ve hidrojen gibi elementler de az miktarda vardır.

Atmosfer ve Sıcaklık bilgileri

Atmosferi yok denecek kadar azdır. Toplam atmosfer kütlesi 100.000 kg.’dır. Atmosfer’in kaynağı aykabuğunda ve mantoda oluşan radyoaktivite sonucu meydana gelen radon gibi gazların salınımıdır. Diğer önemli bir kaynaklar ise mikrogöktaşları, güneş rüzgârı iyonları, elektronlar ve günışığının bombardımanı’dır.

Atmosfer az olduğu için, ısı yüzeye yakın tutulmaz, bu nedenle sıcaklıklar çok değişir. Sıcaklık ortalama -153 °C ile 107 °C arasında değişmekle birlikte, -249 °C kadar düşük sıcaklıklar kaydedilmiştir.

Ay Manyetik alanı

Ay, çekirdeğindeki jeodinamo tarafından üretilmiş bir dipolar manyetik alanı yoktur ve varolan manyetik alanların kaynağı tamamen kabuğudur. Astronotların Ay yüzeyinden aldığı taş parçaları incelendiğinde bilim insanları bir zamanlar Ay’ın bir manyetik alanı olmuş olabileceğini ifade ediyorlar. Bir varsayıma göre aykabuğundaki manyetikleşmelerin Ay daha gençken ve çekirdeğinde bir jeodinamo bulunurken oluştuğudur. Ancak çekirdeğinin çok küçük olması bu varsayımın doğruluğu karşısında bir engel oluşturmaktadır. Başka varsayımlar, Ay gibi havası olmayan gökcisimlerinde süreksiz manyetik alanlar büyük gök cisimlerinin çarpması ile oluşabileceğini söylüyor.

 

Ay’ın Dünya ile olan ilişkisi ve etkileri

Dünya üzerinde görülen gelgit etkilerinin çoğu Ay’ın kütleçekimi sebebiyle oluşmaktadır. Gelgit etkileri nedeniyle Dünya ile arasındaki uzaklık her yüzyıl 3,8m artmaktadır.

Dünya ile arasındaki ilişki kimi zaman gezegen-uydu sistemi olarak değil, çifte gezegen sistemi olarak değerlendirilir. Bunun nedeni Ay’ın çevresinde döndüğü Dünya’ya göre oldukça büyük olan boyutudur. Çapı Dünya’nın dörtte biri, kütlesi de 1/81’idir. Ancak sistemin orta kütle merkezi yeryüzünün bu görüş bazı bilim insanları tarafından eleştirilmektedir.

Gelgit

Dünya üzerinde okyanuslarda görülen gelgit Ay kütleçekiminin etkisiyle oluşur. Kütleçekimsel gelgit kuvvetlerinin oluşmasının sebebi Dünya’nın Ay karşısında bulunan yüzünün merkezine ve arka yüzüne göre Ay’ın kütleçekiminden daha fazla etkilenmesidir.

Gelgit oluşumu

Ay Dünya etrafında dönerken Dünya’nın bir yüzü Ay’a daima daha yakındır. Bu durumda Ay’a yakın yerdeki sular ay tarafından kendine doğru çekilirler. Bu arada kabaran suların arkasında bulunan boşlukları yanlardan gelen sular doldurur. Böylece Dünya’nın Ay’a bakan yüzeyinde sular yükselirken, diğer yerlerde alçalır. Bu yükselme ve alçalma birbirini devamlı izler.

Dünya yüzeyinde Ay’ın çekim alanı farkı, gelgit oluşturan güç olarak bilinir. Bu gelgit hareketini oluşturan temel mekanizmadır ve günde iki yüksek gelgite neden olan iki eşit-potansiyel gelgit tümseğini açıklamaktadır.

Ay ve Güneş Tutulmaları

Dünya’daki yaşamı etkilediği bir diğer olay Ay ve Güneş tutulmalarıdır. Güneş, Dünya ve Ay aynı çizgi üzerinde sıralanması Dünya’da Ay ve Güneş tutulması olarak gözlenir. Güneş tutulması yeni ay evresinde, Ay Güneş ile Dünya’nın arasında iken oluşur. Buna karşın tutulma dolunay evresinde Dünya Güneş ile Ay’ın arasında olduğunda oluşur.

Ay Oluşumu ve Evrimi

Ay’ın oluşumunu açıklayan net bir düşünccek yoktur yalnızca çeşitli varsayımlar vardır. Ay’ın Güneş Sistemi’nin oluşumundan 30-50 milyon yıl sonra, günümüzden 4,5 milyar yıl önce oluştuğu düşülmektedir.

Bölünme kuramı: Ay’ın oluşumu ile ilgili ilk teori Ay’ın merkezkaç kuvvetler nedeniyle yerkabuğundan koparak ayrıldığı ve gerisinde Büyük Okyanus çukurunu bıraktığını önermiştir.

Yakalama kuramı: Bu teori de başka bir yerde oluştuğunu ve Dünya’nın yörüngesine yakalanarak girdiğini söylemektedir.

Birlikte oluşum kuramı: Bu teori Dünya ile Ay’ın gezegen öncesi buluttan aynı zamanda ve aynı yerde birlikte oluştuklarını önerir.

Dev çarpma kuramı – Bu teori şuanda en çok kabul göre teoridir.  Bu varsayıma göre Dünya’nın oluşumundan önce, Mars büyüklüğünde bir gökcisminin çarparak Dünya yörüngesine Ay’ı oluşturacak kadar yeterli miktarda madde saçmış olmasıdır.

Ay Gözlem Tarihi

İnsanlar tarih önce zamanlardan bu yana Ay’ı gözlemlemiştir ve evreleri hakkında bilgiler edinmek ve çıkarımlarda bulunmak astronominin en eski gelişmesidir. M.Ö. 5. yüzyılda Babilli ve Hintli gökbilimcilerinin Ay, evreleri, tutulmalar gibi birçok konu üzerinde çalıştıkları, Çinli Shi Shen’in M.Ö. 4. yüzyılda Ay ve Güneş tutulmalarının tarihlerini hesaplama yöntemi geliştirdiğini biliniyor.

M.Ö. 4. yüzyılda Aristoteles, yanlış da olsa uzun bir süre çok etkili olan evren açıklamasında, Ay’ın dört temel element (toprak, su, hava ve ateş) arasındaki sınır bölgede yer aldığını öne sürdü. Öte yandan, Seleucus ve Aristarchus (M.Ö. 2. yüzyıl) ile Ptolemy (M.S. 90–168) Aristocu anlayışı çürüten gözlem ve hesaplamalar yapmışlardı.

499 yılında Hintli gökbilimci Aryabhata, Ay’ın parlamasının nedenini güneş ışığını yansıtması olduğunu belirtti. Gökbilimci ve fizikçi Alhazen (965-1039) güneş ışığının Ay’dan ayna gibi yansımadığını, ancak ışığın Ay’ın her yerinden her yöne yayıldığını tespit etti.

Orta Çağ Avrupası için “gökbilim”den söz etmek zordur ve dönemin bilgisi gözlemden çok dini inanışların etkisi altındaydı. Ay’ın tam bir yuvarlak ve yüzeyinin pürüzsüz olduğu da bu inanışlar arasındaydı.

Ancak teleskobun keşfi, Ay ile ilgilenen gökbilimciler için devrim niteliğindeydi. Galileo Galilei 1609’da yayımladığı kitabında “Sidereus Nuncius” Ay’ın pürüzsüz olmadığını, dağların ve kraterlerin olduğunu kaydetti. Bu gözlemler, Jüpiter‘in yörüngesinde bulunan uyduların gözlemleriyle birleştiğinde, onun evrenin heliosantrik modelini geliştirmesine yardımcı oldu. Ardından Ay’ın teleskobik haritalanması başladı. 17. yüzyılın devamında Giovanni Battista Riccioli ve Francesco Maria Grimaldi, Ay’ın yüzey unsurlarını bugün adlandırırken kullanılan sistemin temellerini attılar. Wilhelm Beer ve Johann Heinrich Mädler’ eserlerinde binden fazla dağ dahil olmak üzere Ay’daki yüzey unsurlarını, yeryüzündeki coğrafya için mümkün olan hassasiyetle tanımladı.

İlk kez Galileo tarafından not edilen ay kraterlerinin, İngiliz gökbilimci Richard Proctor’un çarpışmalarla oluşturulduğunu önerdiği 1870’lere kadar volkanik aktiviteler sonucu oluştuğu düşünülüyordu. Bu görüş 19. yüzyılın geri kalanında desteklendi ve 20. yüzyılın başlarında, astrolojinin büyüyen alanının bir parçası olan ay stratigrafisinin gelişmesine yol açtı.

 

Ay ile İlgili Araştırmalar ve Görevler

20. yüzyılın ortalarında, Ay’ı fiziksel olarak keşfetme imkanı ilk kez mümkün oldu. Soğuk Savaş’ın başlamasıyla birlikte, Sovyet ve Amerikan uzay programları, uzaya ilk ulaşan topluluk olmak için bir yarışa girdiler. Bu, başlangıçta uzay araçlarını yüzeye göndermekten yada Ay’a yakın bir yerden geçip bulgular elde etmekten ibaretti.

Rusya – ABD

SSCB, Ay ile ilgili çalışmalara hızlı bir şekilde giriş yaptı. Luna programı Ay’a insansız uzay araçları ile ulaşmayı başaran ilk uzay programı olmuştur. Yerçekimini yenip Ay’ın yakınından geçmeyi başaran ilk insan yapımı nesne Luna 1 uzay sondası olmuştur. 1959 yılında Ay yüzüne çarpan ilk insan yapımı nesne Luna 2, ve Ay’ın öteki yüzünün fotoğraflarını çeken ilk uydu da Luna 3 olmuştur. 1966 yılında Ay yüzeyine başarılı bir yumuşak iniş yapan ilk uzay aracı Luna 9 ve Ay yörüngesine giren ilk uzay aracı da Luna 10 olmuştur. Yüzeyinden örnekler üç Luna uçuşu (Luna 16, Luna 20, ve Luna 24) ile Apollo 11’den Apollo 17’ye kadar Apollo görevleri ile Dünya’ya getirilmiştir. Yalnızca Apollo 13 başarısız olmuştur.

Apollo 11 ay yürüyüşü

 

Ancak 1969 yılında bu çalışmaları doruk noktasına ulaşmıştır. İki devlet’in yarışı, Amerika’nın Neil Armstrong’u, Apollo 11’in komutanı olarak Ay’da yürüyen ilk insan yapmasıyla beraber Amerika yönüne kaymıştır. Neil Armstrong, Ay’da ilk adımını 21 Temmuz 1969 tarihinde attı. Apollo 11 ile 17 görevleri, ay yüzeyine toplam 13 astronot gönderdi ve 380.05 kilogram kaya ve toprak örnekleri topladılar.

SSCB ve ABD arasındaki bu yarış bittikten sonra bir müddet Ay görevleri durdu. 1990’lardan itibaren Ay’a yönelik ilgi tekrar canlandı ve projeler arttı. 1990 yılında Japonya Hiten uzay aracını Ay yörüngesine oturtarak bunu başaran üçüncü ülke oldu. Uzay aracı Hagormo adlı küçük bir sondayı yörüngede bıraktı ama vericinin arıza yapması nedeniyle uçuş görevinden bilimsel olarak daha fazla yararlanılamadı.

1994 yılında Clementine uçuş görevini gönderen ABD tekrar uydumuz ile ilgilenmeye başladı. Bu görev ile birlikte Ay’ın ilk küresel topoğrafik haritası ve ay yüzeyinin ilk multispektral görselleri elde edildi. Bunu 1998 yılındaki Lunar Prospector uçuş görevi izledi.

Avrupa Uzay Ajansı

ESA(Avrupa Uzay Ajansı)’nın geliştirdiği uzay aracı olan SMART-1, 15 Eylül 2004’ten 3 Eylül 2006’ya kadar, ay yüzeyindeki kimyasal elementlerin ilk detaylı incelemesini yaptı.

Çin

Çin, Chang programı kapsamında bir keşif programı yürütmüştür. Bu, 16 ay boyunca yörüngesinde başarıyla görüntü haritası elde eden Chang-1 ile başlamıştır. Bunu, 2010 yılında Chang-2 uzay aracı izlemiştir. Chang-2 daha yüksek çözünürlüklü haritalamasını yapmıştır. 14 Aralık 2013 tarihinde, Chang-3, Ay’ın yüzeyine bir iniş gerçekleştirdi ve Luna-24’ten bu yana bunu yapan ilk uzay aracı olmuştur.

Japonya

Japan Aerospace Exploration Agency(Japon Uzay Araştırma Ajansı) 14 Eylül 2007 yılında yüksek çözünürlüklü kamera ve iki küçük uydu ile donatılmış olan SELENE adlı uzay aracını fırlattı. SELENE, ay jeofiziği verilerini elde etti ve ilk yüksek çözünürlüklü filmleri çekti.

Hindistan

Hindistan, Şubat 2008’de Chandrayaan I ile Ay ile ilgili çalışmasını başlattı. Chandrayaan Ay’ın yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını çekti.

 

Kitap önerisi

Ay

 

 

 

Kredi: Kaynak-1  Kaynak-2  Kaynak-3  

 

İlginizi çekebilir

Ay tutulması nedir

Güneş Nedir

Dünya Gezegeni

Doğal Uydu nedir

Gezegenler ve Uyduları

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

17 + four =