Güneş Sistemini Tanıyalım: Ay
Dünya’nın tek doğal uydusu olan Ay, Dünya’ya en yakın gök cismidir. Bu yüzden geceleri gökyüzündeki en büyük ve en parlak gök cismi Ay’dır.
Ay’ın Genel Özellikleri
Dünya’nın tek doğal uydusu olan Ay, Dünya’ya en yakın gök cismidir. Bu yüzden geceleri gökyüzündeki en büyük ve en parlak gök cismi Ay’dır. Ay ile Dünya arasındaki mesafe ortalama 384.400 km’dir. Bu da yaklaşık olarak ışığın bir saniyede aldığı yola eşittir.
Genel kabul gören teoriye göre Ay, yaklaşık 4,5 milyar yıl önce Mars büyüklüğündeki bir gök cisminin Dünya’ya çarpması sonucu açığa çıkan parçaların bir araya gelmesiyle oluştu.
Ay’ın Atmosferi
Ay’ın, ekzosfer olarak isimlendirilen çok ince ve seyrek bir atmosferi vardır. Özellikle de yüzeye yakın bölgelerinde argon, neon, hidrojen ve helyum gazlarının olduğu belirlendi. Ay’ın yüzeyine çarpan gök taşları, güneş rüzgârları ile taşınan yüksek enerjili parçacıklar ve morötesi dalga boyundaki ışınlar Ay’ın atmosferinin yapısını etkiler.
Ay’ın gündüzleri ve geceleri yaklaşık iki hafta sürer. Gündüz vakti Ay’ın yüzeyindeki atom ve moleküller güneş rüzgârları nedeniyle iyonlaşır yani elektron alışverişi sonucu elektriksel olarak yüklü hâle gelir.
Ay’ın Dünya etrafındaki yörüngesindeki konumu da güneş ışınlarından ne kadar etkileneceğini belirler. Örneğin Ay, Güneş ile Dünya arasında bulunduğunda güneş ışınlarına doğrudan maruz kalır. Güneş’e göre Dünya’nın arkasında yer aldığında yani Güneş, Dünya ve Ay şeklinde hizalandıklarında Ay, Dünya’nın manyetik alanının güneş rüzgârları nedeniyle uzayan kuyruğunun içinde yer alır.
Ay’ın yüzeyine çarpan mikro ölçekteki gök taşları da atmosferin yapısını etkiler. Çok yüksek hızlarda hareket eden bu parçacıklar çok küçük boyutta olsalar bile Ay’ın yüzeyine çarptıklarında büyük miktarda ısının açığa çıkmasına yol açarlar. Bu da Ay’ın yüzeyindeki toz parçacıklarının buharlaşmasına neden olur. Açığa çıkan gazlar ise atmosfere karışır.
Atmosferin çok ince olmasından dolayı Ay’ın güneş ışığı alan ve almayan kısımları arasında belirgin bir sıcaklık farkı vardır. Örneğin gündüzleri sıcaklık 121°C’ye çıkabilirken, geceleri -133 °C’ye kadar düşebilir. Ayrıca Ay’ın yüzeyindeki kraterlerin hiç güneş ışığı almayan bölgelerinde sıcaklık çok daha düşüktür. Bu bölgelerde bulunan atomlar veya moleküller aşırı soğuk nedeniyle neredeyse hiç hareket edemez ve adeta hapsolur.
Ayın Kütlesi ve Büyüklüğü
Ay, Güneş sistemindeki beşinci en büyük uydudur. Ancak uydu ile gezegenin kütle oranı dikkate alındığında, Ay ile Dünya arasındaki kütle oranı diğer uydu ve gezegen çiftlerine kıyasla en yüksektir. Dünya’nın çapı, Ay’ın çapının dört katı iken kütlesi Ay’ınkinin 81 katıdır. Kütle ve yarıçapa bağlı olarak Ay’ın yer çekimi ivmesi Dünya’nınkinin altıda biridir. Ay yüzeyinde bir cismi belirli bir yükseklikten serbest düşmeye bırakırsanız cisim Dünya yüzeyine kıyasla altıda biri daha düşük bir hızla düşer. Başka bir deyişle, Ay yüzeyinde kütleniz değişmez ancak ağırlığınız Dünya’dakinin altıda biri olacaktır.
Ay’ın Yörünge Özellikleri
Ay, Dünya etrafındaki yörüngesinde hareket ettikçe Güneş’ten aldığı ışık nedeniyle dönemsel olarak yüzeyinin bir kısmı veya tamamı aydınlanır ve kararır. Bunun sonucunda sırasıyla yeni ay, hilal, ilk dördün (yarım ay), şişkin ay (dolunay öncesi), dolunay, şişkin ay (dolunay sonrası), son dördün (yarım ay) ve hilal şeklinde isimlendirilen evrelere sahip olur.
Ay’ın Dünya etrafındaki yörüngesini tamamlama süresi iki şekilde tanımlanabilir. Dünya’dan Ay’a bakan bir gözlemci için uzaktaki bir yıldızı referans alalım. Ay, Dünya etrafındaki yörünge hareketi sırasında o yıldızla tekrar aynı doğrultuya geldiğinde Dünya etrafındaki bir turunu tamamlamış olur. Ay’ın Dünya etrafındaki bir tam turunu tamamlama süresi 27,3 gündür. Buna “yıldız dönemi” denir.
Ay bir evreden tekrar aynı evreye gelene kadar geçen süreye ise “kavuşum dönemi” denir ve 29,5 gün sürer. Yıldız döneminin kavuşum döneminden daha kısa sürmesinin nedeni, Dünya’nın da Güneş etrafında hareket ediyor olmasıdır. Ay’ın evreleri, güneş ışığının Ay’a geliş açısına bağlı olarak değişir. Bunun sonucu olarak Dünya-Ay doğrultusu, Ay’ın kavuşum dönemi sonlanmadan, uzaktaki referans yıldızıyla aynı hizaya gelir ve bir yıldız dönemi tamamlanmış olur.
Ay’ın kendi ekseni etrafındaki dönme süresi ile Dünya etrafındaki dolanma süresi neredeyse birbirine eşittir. Buna dönme-dolanma kilitlenmesi veya senkronize dönme denir. Bu nedenle Ay bize her zaman aynı yüzünü gösterir. Ancak Ay’ın dönme ekseninin salınım hareketi yapması nedeniyle Ay’ın yüzeyinin %50’lik kısmını değil biraz daha fazlasını görürüz.