Kategoriler
Bilim & İnsan

Ay: Oluşumu, özellikleri, iç yapısı, yüzeyi ve daha fazlası

Ay, Dünya'nın büyük doğal uydusu. Gezegenimizin yörüngesinde dönüyor ve bunu Güneş Sistemi tarihinin başlarından beri (4,5 milyar yıldır) yaptığı biliniyor. Ay, insanların daha önce ziyaret ettiği ve uzaktan kontrol edilen uzay araçlarıyla keşfetmeye devam ettiği kayalık bir nesne. Aynı zamanda birçok mit ve hikayeye konu olmakta. Öyleyse uzaydaki en yakın komşumuz hakkında daha fazlasını öğrenelim.

Ay nasıl oluştu?

Dünya ile Theia'nın çarpışması Ay'ı oluşturdu.
Dünya ile Theia'nın çarpışması Ay'ı oluşturdu.

Ay'ın nasıl oluştuğuna dair birçok teori var. Apollo'nun Ay'a yaptığı inişten ve Dünya'ya getirdiği kayaların incelenmesinden sonra, Ay'ın oluşumuna dair en muhtemel açıklamanın Dünya'nın Mars boyutunda bir gezegenle yaptığı çarpışma olduğu belirtildi. Çarpışmadan uzaya saçılan maddeler sonunda Ay dediğimiz şeyi oluşturmak üzere 4,5 milyar yıl önce bir araya geldiler.

Daha önceki teoriler Ay ile Dünya'nın aynı toz ve gaz bulutundan oluştuğunu söylese de, Dünya'daki kayalar bol miktarda metal içerirken Ay'ın yüzeyinde hiç metal olmaması bu teoriyi çürütmüştür. Farklı maddelere sahip olmaları benzer zamanda oluştukları teorisini de ortadan kaldırıyor. Gezegen bilimciler bu yüzden çarpışma teorisine inanıyor.

Ay'ın oluşumuna dair en iyi teori, Güneş Sistemi'nin erken zamanlarında Dünya'nın Mars büyüklüğünde bir cisim olan Theia ile çarpıştığı ve Mars'tan artakalanların Ay'ı meydana getirdiği yönündedir. Çarpışma erken zamanlarda yaşandığından Dünya'da bunun izlerini görmüyoruz. Bununla beraber, Ay'ın iki yüzünün birbirinden çok farklı olması, başlangıçta iki uydunun oluştuğu ve daha sonra birleştiğini düşündürüyor.

İç yapısı

Pasif Sismik Deney ile Ay'ın yüzeyine bir sismometre yerleştirildi. Bilim adamlarının Ay'ın iç yapısı hakkında bilgi edinmelerini sağladı.
Pasif Sismik Deney ile Ay'ın yüzeyine bir sismometre yerleştirildi. Bilim adamlarının Ay'ın iç yapısı hakkında bilgi edinmelerini sağladı. (Görsel: NASA)

Ay'ın merkezinde yoğun, metalik bir çekirdek bulunuyor. Bu çekirdek büyük ölçüde demir ve bir miktar nikelden oluşur. İç çekirdek, yaklaşık 480 km çapında katı bir kütledir. Katı iç çekirdeği çevreleyen akışkan bir dış çekirdek toplam çapı yaklaşık 660 km'ye çıkartır. Ay'ın çekirdeği görece küçük. Çapının yaklaşık %20'sine eşit olduğundan diğer karasal nesnelerin gerisinde. Dünya'da bu oran %50'ye eşit.

Depremler

Ay'ın yüzeyinde bırakılan sismometreler uydudan deprem verileri almamızı sağlıyor. Dünya'nın kütleçekimi Ay'ın iç yapısını gererek 700 km derinlikte depremler oluşmasına neden olur. Ayrıca asteroit çarpmalarıyla oluşan depremler vardır. Ay çok yüksek ısı değişimi yaşadığından kayaların termal genleşmesi ve büzülmesi de deprem yaratıyor. Son olarak yüzey depremleri var ve bunlar 5,5 Richter ölçeğinde 10 dakika sürebilir! Bu son deprem türünün nedenleri hala araştırılıyor.

Ay ile Dünya arasındaki yerçekimi farkı

1,62 m/sn² ile Ay'da yerçekimi kuvveti Dünya'dan yaklaşık 6 kat daha az.
1,62 m/sn² ile Ay'da yerçekimi kuvveti Dünya'dan yaklaşık 6 kat daha az.

Dünya'da 180 kilo ağırlığında olan bir kişi Ay'da sadece 30 kilo ağırlığında gelecektir. Astronotlar bu yüzden üstlerindeki tüm büyük ekipmanlara rağmen (özellikle ağır uzay kıyafetleri) Ay yüzeyinde kolayca hareket edebildiler. Dünya'ya kıyasla Ay'da her şey çok daha hafiftir (1,62 m/sn² yerçekimi kuvveti ile yaklaşık 6 kat daha hafif). Bir cismin yüzey yerçekimi kütlesi ile orantılıdır ancak yarıçapının karesi ile ters orantılıdır.

Ay, Dünya'daki gelgitleri etkiliyor

Ay'ın kütleçekim gücü Dünya'nınkinden önemli ölçüde daha az olabilir ancak bu durum tamamen etkisiz olduğu anlamına gelmiyor. Ay, Dünya'nın yörüngesinde döndükçe (ve yakınlaşıp, uzaklaştıkça) Dünya yüzeyindeki suları kaldırıyor. Bu da her gün görülen yüksek ve düşük gelgitlerin oluşmasına neden olur.

Neden Ay'ın aynı yüzünü görüyoruz?

Ay'daki kütleçekim kilidi uzaydaki diğer uydular için de geçerlidir.
Kütleçekim kilidi uzaydaki diğer uydular için de geçerlidir.

Çoğu insan Ay'ın hiç dönmediği yanılgısına kapılır. Çünkü onu gökyüzünde sabit duruyor gibi görürüz. Ama aslında dönüyor ve bunu Dünya'nın kendi yörüngesinde döndüğü aynı hızla yapıyor. Buna kütleçekim kilidi denir ve her zaman Ay'ın aynı yüzünü görmemize neden olur. İp atladığınız ipi yeterince gererseniz onu artık çeviremezsiniz. Ay, Dünya'nın kütleçekimine kilitlenmiştir ve onunla aynı hızda kendi etrafında dönmektedir. Ay kendi etrafında biraz daha yavaş veya hızlı döneyse onun her bir yüzünü görüyor olurduk.

Ay ilk oluştuğunda farklı hızda dönüyordu ve zamanla Dünya'nın çekimine kilitlendi. Uzaydaki diğer uydular için de geçerli.

Ay'ın karanlık yüzü daima karanlık değil

Ay'ın daima karanlıkta olan bir tarafı olduğu söylense de bu ifade tam olarak doğru değil. Birçok insan Ay'ın hiç görmediğimiz diğer yüzünü "Karanlık Taraf" olarak ifade eder. Ancak Ay'ın o tarafına Uzak Yüzü olarak atıf yapmak daha uygun olacaktır çünkü her zaman bize bakan taraftan uzaktadır. Ancak bu uzak taraf her zaman karanlık değil. Ay, bizim ve Güneş'in arasına girdiğinde bölge tümüyle ışık almaya başlıyor. Bu da genellikle yılda 2 ila 5 kez olur ve Güneş tutulması denir.

Güneş Sistemi'ndeki en soğuk yer

ay krateri Daedalus
Ay krateri Daedalus. (Görsel: Wikimedia Commons)

Güneş Sistemi'ndeki en soğuk yer denildiğinde insanların aklına Güneş ışınlarının güçlükle ulaştığı Plüton gibi gibi en uzak gezegenler geliyor. Ancak NASA'nın uzay sondaları tarafından alınan ölçümlere göre, tüm sistemdeki en soğuk yer aslında her gün ensemizde olan Ay'dır. Ay'daki kraterlerin derinliklerinde Güneş ışığının hiç ulaşmadığı yerler var. Bu kraterlerden kutupların yakınında olanların sıcaklığı yaklaşık -238°C'ye iniyor.

Ay'daki aşırı yüksek sıcaklık değişimi

Neredeyse atmosferi olmadığı ve de çok yavaş döndüğü için, Ay yüzeyinin herhangi bir yerinde -168°C'den 117°C'ye dek aşırı sıcaklık değişimleri görülür. Ay'da bir gün 29,5 gün sürüyor ve uyduda Dünya'da olduğu gibi bir ısı dolaşımı bulunmuyor (rüzgar ve diğer atmosferik etkiler gibi). Bu da iki hafta boyunca pişmesi ve iki hafta boyunca donması anlamına geliyor. Ay bu yüzden tamamen Güneş'in merhametine kalmış durumda.

Ay'da su var mı?

Önceki Ay misyonları ile Ay'ın güney kutbunda hidrojen belirtileri gözlemlendi ve LEND ölçümleri ile ilk kez hidrojenin ve dolayısıyla suyun muhtemelen noktaları belirlendi. (Görsel: NASA)

Son 20 yıl boyunca NASA, kayaların içindeki veya altındaki su miktarını ölçmek için yüzeye birçok sonda gönderdi. Buldukları şey ise şaşırtıcıydı: Ay'da daha önce düşünülenden çok daha fazla H2O mevcuttur.

Önceki Ay misyonları ile Ay'ın güney kutbunda hidrojen belirtileri gözlemlenmişti ve LEND ölçümleri ile ilk kez hidrojenin ve dolayısıyla suyun muhtemelen noktaları belirlendi.

Buna ek olarak kutuplardaki Güneş ışığı almayan kraterlere gizlenmiş su buzu izleri vardır. Bu bulgulara rağmen, Ay'ın yüzeyi hala Dünya'daki en kurak çölden bile daha kurak.

Ay yüzeyinin bol şekilli olmasının nedeni

Ay'ın yüzeyi, oluşumunun ilk zamanlarında var olan volkanik faaliyetlerle şekillendi. Yüzeyi soğurken asteroitler ve göktaşları tarafından bombalandı (çarpmalar devam ediyor). Kendi atmosferimize rağmen Ay aslında bizi kendi yüzeyini mahveden etkilerden korudu ve bunun insanlığın gelişiminde önemli bir rol oynadığı ortaya çıkıyor.

Ay'daki karanlık noktalar nasıl oluştu?

Lavla dolu kraterler.
Lavla dolu kraterler.

Ay'daki karanlık noktaların, asteroit çarpması sonucu oluşan kraterlere dolan lavla oluştuğu öğrenildi. Asteroitler ve kuyruklu yıldızlar uyduya çarptıkça ve kabuğunda kraterler açtıkça alt katmandaki erimiş kayayı açığa çıkardılar. Lav yüzeye sızdı ve kraterleri doldurdu; geride düzgün ve pürüzsüz bir yüzey bıraktı. Yüzeydeki bu soğumuş lav noktalarının görece yumuşak olduğu biliniyor.

Mavi Ay nedir?

Ay'ın aynı ay içerisinde iki kez dolunay evresinde görülmesine Mavi Ay deniliyor. İlk evrenin adı dolunayken ikinci evreye dolunay yerine Mavi Ay denir. Yine bir mevsimde üç yerine dört dolunay meydana geldiğinde dördüncü için Mavi Ay ismi kullanılır. Tipik olarak her 2,7 yılda bir meydana geliyor.


Kaynakça ve ek bilgiler:

  • https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124158450000232
  • https://www.sciencedirect.com/book/9780128120583/origins-of-the-earth-moon-and-life

Yazar Burcu Kara

Genellikle modern tarih ve yakın tarih odaklı içerikler üretiyor. Özel ilgi alanları arasında Kuzey Afrika ve Güney Amerika'nın sömürge tarihi ve Avrupa'daki eski monarşiler yer alıyor.

Arşivi görüntüle