Ay Dizisi – 1: Güneş Sistemi'nin Beşinci Büyük Uydusunu Tanıyalım

Merhaba, sizinle uzun bir aradan sonra görüşmenin çok güzel olduğunu ve beni mutlu ettiğini söylemek istiyorum. Yazı dizisinde sizlere doğal uydumuz Ay hakkında bilgiler vereceğim. Bu yazı dizisi, Roket Nedir? Füze Nedir? Roket ve Füze Arasındaki Fark Nedir? Adlı yazı dizisinin bir parçası olarak kabul edebilirsiniz. Çünkü, bahsettiğim yazı dizisinde Dünya'dan ayrılmak isteyen biri ne tür bir araca binmelidir? Diye bir soru sormuş ve devamında da uydumuz olan Ay'dan kısaca bahsetmiştim. Bu yazı dizisinde Ay'ı biraz daha detaylı inceleyeceğiz.

Şimdi okumaya başlamadan önce lütfen çayınızı ve kahvenizi alın.

Başlayalım…

BÜYÜK PATLAMA

Bu ifadeyi eminim hepiniz duymuşsunuzdur ve az da olsa bilginizin olduğunu düşünüyorum. Ben biraz daha bu konuyu basit terimlere indirgeyeceğim.

Sizler de biliyorsunuz, insanoğlu var olduğundan beri hep gökyüzünü merak etmiştir. Dünya'nın evrenin merkezi olduğunu kabul edilen dönemlerden tutun her şeyin Dünya'nın etrafında döndüğü (Katolik Kilisesi, 1992 yılında Dünya'nın Güneş etrafında döndüğünü kabul etmiştir) sonucuna ulaşan insanlar, doğru bilgiyi bulana kadar sürekli fikir belirtmişlerdir. Ancak, ortaya atılan bir fikir (hala yeni bilgilere ulaşılmaktadır) gökyüzü anlayışımızı temelden sarsmıştır.

Büyük Patlama olarak bahsedilen kuram, 1920 – 1930 yıllarında bilim insanlarının ortaya attıkları, evrenimizin ilk oluşumunu (ilk başlangıcını) varsayan bir kuramdır. Bu kuram ile var olan evren bilgimiz, temelden sarsılmıştır. Günümüze kadar birçok kanıt içerdiğinden birçok disiplin tarafından kabul görmüştür.

Büyük Patlama, kavramsal açıdan bakıldığında bir "Patlama" değildir. Bu konuya dikkat çekmek istiyorum çünkü dilimize çevrilen birçok bilimsel terim kafa karışıklığı yaratmaktadır. Örneğin, Işık Yılı birimi bir zaman birimi değil, uzunluk birimidir. Işığın belirli bir süre içerisinde kat ettiği mesafeyi tanımlayabilmek için "Işık Yılı" birimi kullanılır.

Türkçe'de "Patlama" kelimesi, "Birdenbire gelişme, çoğalma" anlamını taşımaktadır. Kısacası, Büyük Patlama Teorisi, bir noktada bulunan olağanüstü yoğunluk ve sıcaklığın tek bir noktada sıkışmaya dayanamamasının ardından enerji boşalması suretiyle genişlemeye başlamasıdır. Büyük Patlama kavramı, işte bu genişlemeye başlanan "anı" bize anlatır. Büyük Patlama'nın 13.8 milyar yıl önce olduğu bilinmektedir. O tarihten bu yana evren sürekli genişler, genişler ve genişler… Tıpkı bir balon gibi.

Büyük Patlama'dan bahsedildiğinde, herkesin aklında şöyle bir imge oluşur. Çok sıcak ve yoğun olan bir noktanın dayanamayıp bomba gibi patlaması olarak algılanmaktadır. Tam olarak öyle olmasa da, Büyük Patlama, bir patlama değil bir genişlemedir. Büyük Patlama ile "Uzay" ve "Zaman" kavramları da oluşmuştur. Zaman diye tabir ettiğimiz kavram "Tarih, saat veya takvim" Değildir. Zaman, bir eylemin içinde geçmekte olduğu süre ya da sürece verilen isimdir.

Büyük Patlama'dan tam 300.000 (Üç yüz bin) yıl sonra, bilinen kuvvetlerin oluşmaya başladığı söylenebilir. Şöyle bir örnek verebiliriz, başıboş gezen elektronlar bir çekirdek etrafında dönmeye başladılar. Diğer bir deyişle, ilk atomlar ortaya çıkmaya başlamıştı. Bu tarihten tam 150 milyon sonrasına kadar karanlık bir çağda kalan evrenimizde ilk yıldızlar, galaksiler, galaksi kümeleri ve diğer gök cisimleri oluşmaya başlamıştır. İçinde bulunduğumuz Samanyolu Galaksi'sinin oluşması tam 5 milyar yıl sürdü. Ayrıca, yine içinde bulunduğumuz Güneş Sistemi'nin oluşması ise 9.2 milyar yıl sürdü. Bu oluşumla birlikte canlı hayatın oluşması ise 9.8 milyar yıllarında olduğu tahmin edilmektedir. Bizler bugün, evren oluştuktan tam 13.8 milyar yıl sonraki durumu görmekteyiz.

GÜNEŞ SİSTEMİ'NİN OLUŞMASI

Güneş Sistemi'nin oluşumuyla ilgili çeşitli teoriler mevcuttur. 1700'lü yıllarda ortaya atılan çeşitli teoriler ile güneş sistemi oluşumu günümüze kadar geliştirilmiştir. Basitçe anlatmak gerekirse kütle çekim kuvvetinin etkisindeki toz ve gaz bulutları birleşerek makro yapıdaki gök cisimlerini oluşturmuşlardır.

Güneş'in bulunduğu konumda, toz ve gaz bulutları ve diğer maddeler bir karışım oluşturdular. Bu karışım, kütle çekiminin, sıcaklığın ve diğer birçok değişkenin sonucunda oluştuğu tahmin edilmektedir. Toz ve gaz bulutlarının oluşturduğu yapı, kütle çekimin etkisini daha çok hissetti ve genç yıldız oluşmaya başladı. Genç yıldızla birlikte gezegenimsi yapılar oluştu ve bir disk şeklini aldı. Yapı diyoruz çünkü, bugün bildiğimiz Güneş Sistemi modeli tam olarak oluşmamıştı.

Diskin merkezindeki genç yıldız daha çok çökmeye başladıkça (yoğunlaşmanın artması) yıldızın içindeki atomlar daha çok çarpışmaya başladı ve bu çarpışmaların (tepkimelerin) sonucunda da genç yıldızın sahip olduğu sıcaklık diske göre artmaya başladı. Bu sıcaklığın artması elbette sonsuza kadar süremezdi.

Yaklaşık 100 milyon yıl sonra nükleer füzyon (kabaca iki hafif elementin birleşerek daha ağır bir element oluşturma olayı) tepkimeleri başlayacak düzeye gelmişti. Bu tepkimeler ile Güneş belirli bir dengeye ulaştı ve artık tam bir yıldız olmuştu. Geride kalan gaz ve tozlar dönüş hareketi, kütleçekimin etkisi ve diğer birçok değişkenin etkisiyle katılaşmaya başladılar. Gezegenler, milyonlarca yıl boyunca devam eden çarpışmalar boyunca kütle ve hacim kazanarak şekil almaya başladılar.

DÜNYA'NIN OLUŞMASI

Devam eden çarpışmalar neticesinde Güneş'ten kopan parçalar disk üzerindeki harekete katılmış ve yol üzerinde şekil almaya başlayan gezegenlere kütle ve hacim kazandırmışlardır. Çarpışmalarda birçok madde aktarılmıştır. Ağır metaller, silikat yapılar, devasa buzlar gibi birçok madde aktarılmıştır. Yaklaşık 4.5 milyar yıl önce bilinen bu çarpışmalar sonucunda Dünya ile Theia adında bir yapı Dünya ile çarpışmıştır. Bu çarpışma sonucunda Dünya'nın kütlesine ve hacmine katkı sağlanmış olsa da, olağanüstü büyüklüklerde kaya ve toz parçaları Dünya'dan kopmuştur. Bu kopan parçalardan biri de bugün bildiğimiz Ay'ın ta kendisidir.

AY'IN OLUŞMASI

Theia ile Dünya'nın çarpışması sonucu, Dünya'dan kopan parçalar kütle çekimin de etkisiyle Dünya etrafında dönmeye başlamışlardır. Tıpkı Güneş gibi Dünya gezegeninin de bir kütle çekimi vardır. Bu kütle çekimi sayesinde, uzaya savrulan devasa kayalar, toz bulutları ve malzemeler Dünya etrafında dönmeye başlamışlardır. Bu dönüşler milyonlarca yıl sürmüş ve Ay'ı oluşturmuştur. Yapılan değerlendirmeler ve simülasyonlar sonucunda Dünya ile Ay kafa kafaya çarpışmamışlardır. Theia, belirli bir açıda Dünya'ya çarpmıştır. Bazı teorilere göre ise Theia'nın çarpma açısında değişiklik olması Dünya'yı tamamen yok edebileceğini gösterir niteliktedir. Elbette çarpışmanın neticesinde oluşan tozlar, gazlar, ağır metaller ve diğer bir çok şey tamamen Ay'a dönüşmemiştir. Gezegen parçalarının bir kısmı Mars – Venüs arasında kalıcı olmayan bir asteroid kuşağı ortaya çıkarmıştır. Bugün hala bu kuşakta irili ufaklı gök cisimleri mevcuttur. Ay'ın oluşumuyla ilgili birçok teori mevcuttur.

BİR UYDU OLARAK AY

Güneş Sistemi içerisinde 240 adet doğal uydu olduğu bilinmektedir. Merkür ve Venüs'ün hiçbir doğal uydusu yoktur. Ay, Dünya'nın tek uydusu olarak bilinmektedir. Güneş Sistemi içinde bulunan ve bilinen beşinci büyük uydudur.

Ay'ın Dünya'ya olan uzaklığı ortalama 384.000 kilometredir. Enberi'de uzaklık 363.000 kilometre, Enöte'de uzaklık 405.000 kilometredir. Yüzölçümü 30.000 kilometredir. Çapı ise 3500 kilometredir. Ay'ın hacmi Dünya'ya kıyasla çok azdır. İnsanlığın ayak bastığı ilk uydudur.

En çok karıştırılan bilgilerden birisi de Ay'ın dönüp dönmediğidir. Ay, belirli bir eksende ve yörüngede "eşzamanlı" olarak dönmektedir. Ancak, Dünya'dan bakan birisi için Ay'ın dönüşü hep sabit olarak gözükmektedir. Bunun sebebi, Dünya ile Ay'ın dönüş sürelerinin hemen hemen eşit olmasıdır. Ay, Dünya'nın yörüngesinde bir turunu 27 gün 7 saatte (dolanma süresi) tamamlar.

Dikkat ederseniz, Dünya'mızı koruyan atmosfer tabakası Ay'da mevcut değildir. O zaman şöyle bir yorum yapabiliriz, Ay'da atmosfer olmadığı için gaz sirkülasyonu yoktur. Bu da Ay yüzeyinde sıcaklık farkının çok yüksek olduğunu gösterir. Tıpkı çöller gibi, gündüz çok sıcakken gece çok soğuktur. Ancak, Ay'ın yüzeyi güneş ışınlarını tutar ve yansıtır.

Ay'da atmosfer olmadığı için gökcisimleri parçalanmadan Ay yüzeyine çarpabilmektedir. Çarpışmaların sonucunda Ay yüzeyinde çeşitli çukurlar meydana gelmektedir. Bu çukurlara "Krater" ismi verilmiştir. Yerçekimi, Dünya'nın yerçekimine kıyasla daha azdır.

Atmosferin olmaması Ay için dezavantajlı bir durumdur. Uzaydan yayılan kozmik ışınlara, çeşitli gök olaylarına ve gökcisimlerine karşı savunmasız durumdadır. Çıplak gözle bile baksanız, kraterleri görebilirsiniz. Yaklaşık 350 yıl önce Isaac Newton, Ay'a bakarak "Ay neden dünyanın üzerine düşmüyor?" Diye bir soru sormuştur. Bu sorunun cevabının sonucu olarak, "Kütleçekim Yasası'nı" oluşturmuştur.

EVRENSEL KÜTLEÇEKİM YASASI

M1'i Dünya, m2'yi Ay olarak düşünebilirsiniz. M1'den sağ yöne doğru çıkan mavi renkli ok, yani F1, bir kütle tarafından çekildiğini gösterir. M2 için de aynı şeyi söyleyebiliriz. R ise aradaki mesafeyi gösterir ve formülde mesafenin karesi alınır. F1 ve F2 kuvveti birbirine eşit olduğu anda bileşke (toplam) kuvvet sıfırlanır ve cisimler asılı bir durumdaymış gibi davranmaya başlar. Dünya üzerinde görev yapan binlerce yapay uydu aynı prensipte çalışmaktadır. Eğer F1 kuvveti ile F2 kuvveti birbiri ile dengelenmezse biri, diğerini çeker. Güneş'in kütlesini belirli bir oranda artırırsanız, gezegenlerin dönüş yönü ciddi şekilde sapmaya uğrayacaktır. Medcezir veya Gelgit diye tabir edilen doğa olayları, bu kurala tabidir.

YARIN: AY OLMASAYDI NE OLURDU?