AY: ÖZELLIKLER, YAPI, YÖRÜNGE, EVRELER, HAREKETLER - ARTE - 2025

Ay çekim gücüyle kendisine bağlı Dünya'nın doğal uydu vardır. Gezegenimize en yakın yıldız olduğu için herkese en aşina ve insanlığın ziyaret ettiği ilk yıldızdır. 1738 kilometre yarıçapına sahip, Dünya'nın yarıçapının yarısına yakın kayalık bir cisimdir ve kütlesi Dünya'nın kütlesinin ancak 1 / 81'idir.

Ortalama yoğunluğuna gelince, Dünya'nın ortalama yoğunluğu 5,5 iken, suyun yoğunluğunun 3,3 katıdır. Ve tabii ki Dünya'nın değerinin 0,17 katı olan yerçekimi var.

Şekil 1. Dolunay. Kaynak: Pixabay.

Bir basketbol topu büyüklüğünde Dünya ile ölçekli bir modelde, Ay bir tenis topu olurdu ve iki top yaklaşık 10 metre uzaklıkta olurdu.

Yaklaşık 385 bin kilometre aşağı yukarı gerçek Dünya-Ay mesafesi. Ay'ın Güneş'ten yansıttığı ışığın Dünya'ya ulaşması 1.3 saniye sürer.

Bir diğer önemli özellik ise, Ay'ın kendine ait bir atmosferi olmaması, hidrojen, helyum, neon, argon ve diğerleri gibi bazı gaz halindeki elementlerin küçük miktarlarda neredeyse hiç izinin olmamasıdır.

Ve daha da çarpıcı bir ayrıntı ise Ay'ın Dünya'ya hep aynı yüzü göstermesidir. Bunun nedeni, kendi ekseni etrafındaki dönme süresinin Dünya etrafındaki yörüngesine eşit olmasıdır: yaklaşık 27 gün.

İki dönem arasında herhangi bir fark olsaydı, Ay'ın uzak tarafı bir noktada Dünya'dan görülebilirdi, ancak durum böyle değil ve gelgit bağlantısı adı verilen etkiden kaynaklanıyor. Bu etki daha sonra daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Ayın Yapısı

Şekil 2. Ay'ın katmanlarının yapısını ve her birinin yaklaşık yarıçapını gösteren kesiti. Kaynak: Wikimedia Commons. Bryan Derksen, İngilizce Wikipedia'da Apollo misyonları tarafından kurulan sismograflar sayesinde Ay'ın iç yapısı biliniyor. Sismograflar, Dünya'nın hareketlerini kaydeden ve Ay'da göktaşlarının etkisiyle oluşan ay depremlerini, dalgaları kaydedebilen cihazlardır.

Bu kayıtlardan Ay'ın aşağıdaki katmanlı yapıya sahip olduğu bilinmektedir:

-Yaklaşık 80 km kalınlığında, gel-git kuvvetleri nedeniyle Dünya'ya bakan yüzünde daha ince, karşı yüzünde daha kalın olan park.

-Manto, yaklaşık 1.300 km yarıçaplı, esas olarak demir ve magnezyum oksitlerden oluşur.

- Nükleer, küçük, yaklaşık 587 km yarıçaplı, bu da bir iç katı çekirdek, bir dış ve sıvı çekirdek artı yarı erimiş bir çevreleyen tabakadan oluşur.

-Ay, çok hızlı soğuyarak neredeyse tüm iç ısısını kaybettiği için Dünya'dan farklı olarak tektonik aktiviteden yoksundur.

Ay yüzeyi

Şekil 3. Uzak taraftaki ay yüzeyinin görüntüsü. Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla NASA.

Ay yüzeyi, regolit adı verilen yapışkan, aşındırıcı tozla kaplıdır. Ayırt edilen karanlık alanlara, su içermemelerine karşın katılaşmış lavlar içermelerine rağmen Latince "kısrak" den denizler denir.

Bu denizlerin yaklaşık 4 milyar yıl önce büyük asteroitlerin etkisinden kaynaklandığına ve daha sonra içlerinden akan lavla dolduğuna inanılıyor. Mare Imbrium, 1200 km genişliğiyle en büyüğüdür.

Denizleri çevreleyen görülebilen en net alanlar, Alpler ve Karpatlar gibi Dünya'dakilerden sonra isimlendirilen sıradağların bulunduğu dağlık bölgelerdir.

Muhtemelen küçük asteroitler ve göktaşlarının çarpmalarından kaynaklanan, her boyutta çok sayıda kraterin varlığı ayırt edici. Ünlülerin, örneğin Kopernik krateri adlarını alırlar.

Ay kraterlerinin kökeni ile ilgili başka bir teori, gökbilimciler açısından daha büyük bir desteğe sahip olmasına rağmen, volkanik kökene sahip olduklarını düşünmektedir.

Ay'ın yüzeyinde, kökeni henüz tam olarak belli olmayan, ancak eski lav akıntılarından geldiğine inanılan derin çatlaklar da var. Bir örnek, ortasında aynı ada sahip bir krater olan iki dalı olan Hyginus yarıktır.

Uzay aracının göremediğimiz tarafta çektiği görüntüler, daha az deniz olmasına rağmen görünen taraftakine benzer bir yüzey gösteriyor.

yörünge

Dünya tarafından uygulanan kütleçekimsel çekim sayesinde Ay, Kepler'in yasalarına göre gezegenimizin çevresinde doğudan batıya eliptik bir küçük eksantriklik yörüngesini izler.

Bu nedenle 385 bin kilometrenin başında gösterilen Dünya-Ay mesafesi ortalama bir uzaklıktır, ancak küçük eksantrikliği nedeniyle yörünge neredeyse daireseldir. Yani, bazen Ay daha yakındır (perigee) ve diğer zamanlarda daha uzaktadır (apogee).

Dahası, Güneş'in ve diğer gezegenlerin çekim kuvveti gibi sürekli onu değiştiren başka rahatsızlıklar olduğu için sabit bir yörünge değildir.

Ay yörüngesini takip eden düzlem, Dünya'nın yörüngesini izleyen uçakla tam olarak çakışmaz, ancak yaklaşık olarak 5º eğimlidir. Bir devrim sırasında Ay, Dünya'nın yörünge düzleminin yaklaşık 5º yukarısında ve aşağısında bulunur. Her iki yörünge, ay düğümleri adı verilen noktalarda kesişir.

Aşağıdaki, Dünya'nın Güneş ve Ay'ın etrafında dönen bir temsilidir:

Senkronize dönüş

Ay her zaman Dünya'ya aynı yüzü gösterir, bu nedenle buradan görülemeyen karanlık bir taraf vardır. Açıklama, Dünya ve Ay'ın karşılıklı yerçekimi etkisi altında bir sistem oluşturduğu, ancak Dünya'nın daha büyük bir kütleye sahip olduğudur.

Bu durumda, daha küçük gövde, hareketini daha büyük gövdenin hareketine bağlar, yani dönme periyoduna öteleme periyoduna eşittir.

Şekil 4. Ay ve Dünyanın eşzamanlı dönüşü. Kaynak: Wikimedia Commons Fernando de Gorocica Dünya-Ay sistemi, tıpkı başta söylendiği gibi, gelgit kuvvetleri nedeniyle buna gelmiştir. Ve aynı zamanda, Dünya ve Ay'ın kayda değer boyutlara sahip olması nedeniyle, yerçekimi çekiminin tekdüze "dağınık" olmadığı için olur.

Başka bir deyişle, her birinin diğerine en yakın olan kısımları, uzaktaki uç noktalara göre daha güçlü bir şekilde çeker ve bu fark, gezegende bir çıkıntıya neden olacak kadar büyük olabilir.

Bu, Dünya'nın gelgitlerinden Ay'ın sorumlu olmasıdır, çünkü okyanuslar uydunun çekim kuvvetine yanıt olarak "yükselir". Ancak ay kabuğu da deforme oldu ve sürtünme kuvvetlerine neden olarak dönme periyodunun kademeli olarak azalmasına neden oldu.

Bu fenomen, bir gezegen ile uyduları arasında sık görülür, örneğin Plüton ve uydusu Charon birbirleriyle senkronize bir dönüş halindedir.

Ayın Karanlık Yüzü

Uzun zaman önce, Ay yeni oluştuğunda, kendi ekseni etrafında daha hızlı dönüyordu ve Dünya'ya şimdi olduğundan daha yakındı. Yani Dünya tarihinin ilk dönemlerinde, gece gökyüzünü aydınlatan devasa bir gümüş disk gibi görünmüş olmalı.

Ay'ın bu yarımküresi, açıklandığı gibi, Dünya'dan bakıldığında her zaman aynıdır. Bununla birlikte, Ay'ın bir yarısı her zaman güneş ışığı alır (ve orası çok sıcaktır, yaklaşık 134 ° C'dir) ve diğer yarısı, tutulma olmadıkça almaz. Ancak bu yarımlar, buradan gördüğümüz yüzlerle uyuşmuyor.

Güneş ışığını alan ay yarı küresi doğrudan ona bakan, diğeri ise karanlıkta ve -153 ºC civarında çok soğuk. İnce ay atmosferi, sıcaklıktaki bu büyük değişiklikten sorumludur.

Bu yarım küreler, ay Dünya'nın etrafındaki öteleme hareketini sürdürdükçe değişir, böylece gerçekte tüm Ay bir noktada Güneş'ten ışık alır.

Ayın evreleri

Şekil 5. Ayın evrelerinin gösterimi. Kaynak: Wikimedia Commons. Orion 8.

Dünya'dan bakıldığında Ay, aydınlatılan kısmında yaklaşık bir aylık bir süre boyunca değişikliklere uğrar. Bunlar, aynı sırayla sürekli tekrarlanan yeni ay, ilk dördün, dolunay ve son dördün gibi ay evreleridir.

Aslında, Ay'ın tüm evrelerinden geçmesi için geçen süre bir ayın biraz altında. Bu döneme ay veya sinodik ay denir ve 29 gün 12 saat sürer.

Ayın evreleri Ay, Dünya ve Güneş arasındaki göreceli konuma bağlıdır. Bakalım:

Yeni Ay

Yeni bir ayda veya yeni ayda Ay'ı ayırt etmek pek mümkün değildir, çünkü Dünya ile Güneş arasına girdiği için buradan görünen taraf aydınlatılmaz.

Hilal çeyrek

Daha sonra, yaklaşık olarak her aşamanın süresi olan yaklaşık 7,4 günlük süre boyunca, aydınlatılan alan, ay diskinin yarısının aydınlatıldığı ilk çeyreğe ulaşıncaya kadar kademeli olarak artar. Öğleden gece yarısına kadar görülebilir.

Dolunay

Aydınlatılan alan ilk çeyrekten sonra dolunaya veya dolunaya ulaşana kadar artmaya devam eder, Ay Dünya'nın arkasındayken Güneş onu tamamen önden aydınlatır (şekil 1). Dolunay, Güneş'in battığı zamandan gün doğumuna kadar görülebilir ve gece yarısı maksimum yüksekliğine ulaşır.

Son çeyrek

Son olarak, Ay'ın boyutu, diskin yarısı yeniden aydınlatıldığında, son çeyreğe giderek yavaş yavaş azalır. Gün doğumunda maksimum yüksekliğine ulaşana kadar gece yarısı civarında ayrıldığı görülebilir. Daha sonra yeni bir döngü başlatmak için azalmaya devam eder.

Kuzey yarım küreden ışığın hareketinin sağdan sola gittiği ve güney yarımkürede bunun tersi olduğu unutulmamalıdır.

Böylece, örneğin ayın büyüyor mu yoksa küçülüyor mu bilebiliriz. Hilal şeklindeyse, Ay'ın sağ tarafı kuzey yarımkürede, sol tarafı ise güney yarımkürede aydınlatılan taraftır.

Ayın Hareketleri: döndürme ve çeviri

Ay, 27.32 günde Dünya'nın etrafında tam bir yörünge veya devrim yapar, buna yıldız ayı adı verilir (29 gün ve 12 saatlik sinodik ay ile karıştırılmamalıdır). Bunu 1 km / s hızında yapar.

Yıldız ayı ile sinodik ay arasındaki fark, Ay yörüngesini çizerken Dünya'nın Güneş etrafındaki kendi öteleme hareketinde 27º ilerlediği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bu gerçekleştiğinde, Güneş-Dünya-Ay nispi konumları tekrar olur. aynısı.

Uydumuz da senkron dönüş nedeniyle aynı zaman diliminde kendi ekseni üzerinde dönüş gerçekleştirmektedir.

Hovers

Ay, ana hareketler olarak kabul edilen ekseni üzerinde dönme ve öteleme dışında daha fazla hareket gerçekleştirir. Bunlara ek olarak havada asılı durur.

Teraziler, Dünya'ya her zaman aynı yüzü sunması nedeniyle beklenen% 50 yerine, yüzeyinin% 59'unu gözlemlememizi sağlayan Ay'ın salınımlı hareketleridir. Galileo zamanından beri biliniyorlar.

Kompozisyon

Ay kayalıktır ve çok ince bir atmosfere sahiptir. Güneşe dönüşümlü olarak maruz kalan ay yarım kürelerinde, oraya ulaşılan yüksek sıcaklıklar nedeniyle sıvı su varlığı dışlanır.

Ancak ay kutuplarında milyonlarca yıldır güneş ısısıyla ulaşılamayan kraterler var. Sıcaklıklar soğuk -240ºC'ye düşebilir.

Hindistan ve Amerika Birleşik Devletleri tarafından gönderilen sondalar, suyu buz şeklinde tespit etmeyi başardı.

Ay kayalarının bileşimi ile ilgili olarak, oksijen bakımından bol miktarda bulunurlar:% 43'e kadar. Ayrıca% 20 silikon,% 19 magnezyum,% 10 demir,% 3 kalsiyum,% 3 alüminyum,% 0.42 krom,% 0.18 titanyum ve% 0.12 manganez tahmin edilmektedir. Ay tozunda da gümüş ve cıva tespit edildi.

Ancak bunun yerine canlı maddeyi oluşturan elementler olan serbest karbon, nitrojen ve hidrojen yoktur. Ve ay kayalarında, yapısında bulunduğu karasal kayalardan farklı olarak su yoktur.

Eğitim

Bilimsel topluluk arasında en yaygın kabul gören teori, Ay'ın kökeninin Güneş sisteminin oluşumu sırasında Dünya ile Mars'a benzer veya Mars'tan daha büyük olan Theia adlı bir nesne arasındaki bir çarpışmadan kaynaklandığıdır.

Theia ile çarpışma, Ay'a yol açmanın yanı sıra, Dünya'nın dönme ekseninin eğimini değiştirdi ve erken atmosferi istikrarsızlaştırdı.

Bu teori, Theia ile çarpışmanın yoğunluğu Ay yoğunluğuna benzer olan mantosunun bir kısmını yırttığı için Ay'ın neden Dünya'dan daha az yoğun olduğunu açıklıyor. Ancak sismik bilgiler sayesinde var olduğu bilinen Ay'ın yarı erimiş çekirdeğinin varlığını açıklamaz.

Başka bir alternatif teori, Ay'ın güneş sisteminde başka bir yerde oluştuğunu ve bir noktada Dünya'nın yerçekimi tarafından yakalandığını düşünüyor.

Bu fikirlerin temeli, Ay kayalarının, Dünya'dakilerle aynı elementleri içermelerine ve aynı yaşta olmalarına rağmen, kimyasal açıdan birçok farklılığa sahip olmasıdır.

Tutulmalar

ay Tutulması

Şekil 6. Ay Tutulması. Kaynak> Wikimedia Commons.

Güneş, Dünya ve Ay'ın görünen çapları, Dünya'dan görülenler ile aynıdır. Yani Dünya, Güneş ile Ay arasındayken, bir ay tutulması gözlemlemek mümkündür.

Ay tutulması sadece dolunay sırasında ve Dünya'nın umbra adı verilen gölgesine düştüğünde meydana gelebilir. Bu şekilde koyulaşır, Dünya'nın atmosferik koşullarına bağlı olarak kırmızımsı veya turuncu bir renk alır. Aşağıdaki görselde görülebilir:

Ay, tamamen Dünya'nın gölgesine düşebilir veya sadece kısmen, ilk durumda tutulma tamdır, aksi takdirde kısmi olur. Tutulma sona erene ve dolunay yeniden yükselene kadar, kısmi tutulmalar ayın bir evresiyle karıştırılabilir.

Güneş tutulmalarının aksine, ay tutulması gece olduğu dünyanın herhangi bir yerinden görülebilir ve ayrıca birkaç saat sürebilir.

Güneş tutulması

Şekil 7. Güneş Tutulmaları Kaynak> Wikimedia Commons.

Güneş ve Ay'ın diskleri Dünya'nın herhangi bir noktasından görüldüğü gibi çakıştığında, Güneş tutulması meydana gelir.Ay, Güneş tutulmasına rağmen yeni ayda olması gerekli olan Güneş'in önünden geçer. her yeni ayda meydana gelmezler.

Güneş tutulmasının gerçekleşmesi için Güneş, Dünya ve Ay arasındaki hizalanmanın tam olması gerekir ve bu her zaman değil, yılda en az iki kez, maksimum beşe kadar gerçekleşir. Süreye gelince, Güneş'in belirsiz kaldığı süre 8-10 dakika arasında değişkendir.

Güneş tutulmaları, ayın Güneş'i tamamen veya kısmen kaplamasına bağlı olarak tam, kısmi veya halka şeklinde olabilir. Halka şeklindeki tutulmalar söz konusu olduğunda, Ay'ın göreceli çapı Güneş'i tamamen örtmek için yeterli değildir ve bu görünür ışıklı bir halka bırakır. Aşağıdakiler tam bir güneş tutulmasıdır:

Güneş'in tam tutulmaları harika gök olaylarıdır ve Güneş'in en dış katmanlarının ayrıntılarını incelemek için harika bir fırsat sağlar.

Dünyadaki yaşam üzerindeki etkisi

Dünya ve Ay, özellikle zamanın başlangıcından beri yaşamı ve insanlığı etkileyen harika bir düet oluşturur:

-Ay sayesinde mevsimler vardır.

- Ay her yıl Dünya'dan yaklaşık 4 cm uzaklaşır, bu da Dünya'nın dönüşünü yavaşlatmaya yardımcı olur ve günleri saniyenin birkaç binde biri kadar uzatır. Bu mesafe sabit değildir, çünkü bildiğimiz gibi, her ikisinin oluşumundan bu yana çok değişmiş olan Dünya'nın kıta ve su kütlelerinin düzenine büyük ölçüde bağlıdır.

-Günlerin bu uzaması sayesinde bitkiler fotosentez yapmak için yeterli zamana sahip olmuşlardır.

-Theia ile çarpışma teorisi doğruysa, Dünya'nın atmosferi onu yaşamın ortaya çıkması için daha uygun hale getiren değişikliklere uğradı.

-Ay, insanlığın gelişimi sırasında bir rehber olarak hizmet etti, örneğin çiftçiler, bugün bile tarlaları işlemek için ay evrelerini kullanıyorlar.

- Okyanus gelgitleri, Dünya ile Ay arasındaki yerçekimi etkileşimi sayesinde üretilir ve enerji kaynağı olmanın yanı sıra balıkçılık ve iklim için de son derece önemlidir.

Şekil 8. Huelva, İspanya'daki eski gelgit değirmeni. Kaynak: Wikimedia Commons.

-Dolunayın insanların ruh halini etkilediğine ve bu dönemde psikolojik açıdan onları daha duyarlı hale getirdiğine dair yaygın bir inanış var.

Ay, uzay yarışı başlamadan önce bile sayısız bilim kurgu romanı ve filmi için ilham kaynağı olmuştur.

Referanslar

1. Astromy. Ay yüzeyi. Astromia.com'dan kurtarıldı.
2. Geoenccyclopedia. Ayın evreleri. Geoenciclopedia.com adresinden kurtarıldı.
3. Iglesias, R. La Luna: ilk kozmik kıta. Redalyc.org'dan kurtarıldı.
4. Oster, L. 1984. Modern Astronomi. Editoryal Reverté.
5. Romero, S. Ay Hakkında Merak Edilenler. Kurtarıldı: muyinteresante.es.
6. Vikipedi. Ayın Jeolojisi. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.
7. Vikipedi. Ay. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.