Ay

[turkmmo]

Ayyıldız2 | 2008 TR Yapısı • 1-99 Orta Emek Destan • Oto Avsız • 10 Temmuz 21:00 HEMEN TIKLA!

Ay, Dünya’nın tek doğal uydusudur ve bazı özellikleri nedeniyle Güneş sisteminin değişik bir üyesidir. 3.476 km’lik çapıyla Dünya’nın dörtte biri büyüklüğündedir ve 81,3 kat daha hafiftir. Güneş sisteminde Ay’dan hem daha büyük, hem de daha ağır uydular bulunmasına karşın, Pluton’un yeni keşfedilen uydusu dışında hiçbiri, uydusu oldukları gezegenlerden yoğunluk ve hacim bakımından fazla farklı değildir. Dünya-Ay sistemi tam anlamıyla çift gezegen oluşturmaktadır.
GÖKBİLİMSEL VERİLER
Ay, Dünya’nın çevresinde, Dünya’nın Güneş çevresinde döndüğü düzleme 5 8’ 43” bir eğimi olan elips biçimli bir yörünge üzerinde döner. Dünya’ya olan uzaklığı 356.000 km ile 407.000 km arasında değişir; ortalama uzaklığı 384.000 km’dir. Bu uzaklık en yakın durumda olduklarında bile Venüs ve Merih’e olan uzaklığın %1’i kadardır. Gökyüzünde gördüğümüz Ay yuvarlağının çapı 31’ 5” 2 dolayındadır.
Ay’ın Dünya çevresindeki dönüşünü tamamlayarak gökyüzünde eski durumunu alması, 27 gün, 7 saat, 43 dakika ve 11,6 saniye alır. Dünya Güneşâ€™in çevresinde Ay’ın dönüş yönüyle aynı yönde döndüğü için aynı görünüşe ulaşılması 29 gün, 12 saat, 44 dakika ve 2,8 saniye sürer. Bu süre iki dolunay arasındaki zamana eşittir ve çok eski zamanlardan beri bilinmektedir. Ay'’n ortalama hızı, 1,023 km/saniye’dir. Ve bu değer ortalama açısal hız olarak saatte 33 dakikalık bir açıya eşdeğerdir; bu da Ay’ın çapından biraz fazladır.
Uzaydaki hareketinin yanısıra Ay, 27 gün, 7 saat, 43 dakika ve 11,6 saniyede kendi ekseni çevresinde de döner. Bunun sonucu olarak hemen hemen her zaman aynı yüzü Dünya’ya dönüktür. Yörüngesel hareketindeki düzensizlikler ve yörüngesinin ekliptik düzleme eğik olması “optik titremeler” yaratarak Dünya’dan Ay’ın yüzeyinin %59’unun görünmesini sağlar. Kalan %41’lik bölüm, Luna 3 adlı Rus uzay gemisinin Ekim 1959’da fotoğraflarını çekmesine kadar bilinmiyordu. O günden bu yana ayrıntılı haritaları çıkarılmıştır

Ay’ın iç yapısına ilişkin en önemli ipuçlarını yoğunluğu ve hacmi verir: Ortalama yoğunluğu 3,34 gr/cm3’tür. Apollo Programı 31’in Ay’dan Dünya’ya getirdiği taşların yoğunluğu 3,1 ve 3,5 gr/cm3 arasında değiştiği için, bu bulgu Ay’ın iç yapısının dış yapısından çok fazla farklı olması –yani yoğunluğunun çok farklı olması- olasılığını azaltmaktadır.
İÇ YAPISI
Ay’ın litostatik basıncı, yüzeyde sıfır ve merkezde 47,1 kilobar, litosferin çoğu yerindeyse ortalama 10 kb’dır. Bu değer, tipik Ay taşlarının ezici gücünün de üzerindedir ve bu yüzden egemen olan basınç, kütlesinin çoğunun katı maddelerden oluşmasına karşın Ay’ın küresel biçimli olmasını sağlar. Kütlesinin sertliği, Apollo’nun Ay yüzeyine yerleştirdiği sismograflarca da doğrulanmıştır. Tüm kanıtların ışığında, Ay’ın depremler açısından Dünya’dan çok daha sakin olduğu görülmektedir.
Kaydedilen Ay sarsıntılarının merkezlerinin Ay’ın kabuğunun 600-900 km altında olduğu saptanmıştır. Bu sarsıntıların sismik kayıtlarının gösterdiği basınç ve esnek dalgalar, bu dalgaların yayıldığı katmanların sıvı olamayacağını göstermektedir. Ay sarsıntılarının sönme süresinin bu denli uzun olması, Ay yüzeyinin ölçülebilen miktarda sismik dalgalar yayabilmesi için oldukça çatlak katmanlardan oluştuğunu göstermektedir.
Sismik kayıtların gösterdiği sertlik derecesine koşut olarak, Ay’ın uzaydaki hareketi boyunca Güneş rüzgarıyla etkileşmesinin kayıtları da Ay’ın bir iletken gibi davrandığını doğrular. İletkenliği, 1.500 C’de hala katı gibi davranabilen silikon taşlarınkine denktir. Ay’ın iki kutuplu bir magnetik alanının olmaması, Ay’ın madeni bir çekirdeği olmadığını kanıtlar.

KİMYASAL YAPISI
Ay’ın kimyasal yapısına ilişkin ilk verileri, 1969 yılında Apollo Dünya’ya getirdi. Bu verilerin dayandığı taşlar Ay’ın yüzeyinden alınmış olmasına karşın, Ay’ın iç yapısının fazlaca farklı olduğunu düşünmek için bir neden yoktur. Atomik bileşim olarak Ay’da en fazla bulunan element oksijendir: Ay’ın kabuğunun ağırlık olarak %60’ını oluşturur. Oksijeni, %16-17 ile silikon, %6-10 ile alüminyum, %4-6 ile kalsiyum, %3-6 ile magnezyum, %2-5 ile demir ve %1-2 ile titanyum izler. Tüm diğer elementler ağırlık olarak %1’den daha azdır. Oksijen, silikon ve alüminyum, Ay’da da Dünya’da bulundukları miktara yakın miktarda bulunurlar. Demir ve titanyum miktarları Ay’da daha fazladır; alkali metaller, kömür ve nitrojense Dünya’ya oranla daha az bulunur.
Bu elementlerden oluşan bileşiklerden silis (SiO2), ağırlık olarak Ay kabuğunun %40-50’sini oluşturur. Dünya’nın kabuğundaki silis miktarı %48,5’tir. Demir oksit (FeO) ve kalsiyum oksit (CaO) Ay’ın kabuğunda %10-20’lik bir ağırlık taşırlar. Tüm oksitlenmiş bileşikler Ay’da oksitlenmelerinin en düşük durumunda bulunurlar: çünkü, 1.100-1.200 C ısılarda katılaşmışlardır. Ay’da H2O’nun (suyun) hiçbir biçimi bulunmaz; ayda su izine rastlanmamıştır. Ay’da bulunan hidrojen, Güneş rüzgarlarınca taşınmıştır ve oksitlenmeyle oluşan su, hemen Güneş tarafından ayrıştırılır.
YÜZEY ÖZELLİKLERİ
Daha ayrıntılı teleskopik ve uydu gözlemleri olduğu kadar çıplak gözle yapılan gözlemler de Ay’ın iki farklı türde araziden oluştuğunu gösterir. İlki engebeli, daha parlak, dağlarla doludur ve Ay’ın görünen yarısının üçte ikisini görünmeyen yarısınınsa onda dokuzunu kaplar. İkinci türe Latince “denizler” anlamına gelen maria adı verilir. Kıtalar için kullanılan “yükseklikler” sözcüğü de, gerçek anlamı düşünüldüğünde, o alanın tümü yüksek olmadığı için yanlıştır. Maria da, o alanın suyla hiç ıslanmadığı düşünüldüğünde yanlış bir addır.
Ay’ın teleskoplarla incelemesi sonucunda tüm yüzeyinin kraterlerle kaplı olduğu anlaşılmıştır. Kraterlerin sayıları çok fazladır; büyüklükleri, Mare İmbrium (Yağmur denizi) ya da Mare Orientale (Doğu denizi) gibi oluşumların 1.000 km genişliğinden, Apollo’nun Dünya’ya getirdiği saydam taşların oluşturduğu 10-20 mikronluk çukurlara kadar değişir. Bu oluşumların kökeni artık belirlenmiştir: Asteroitlerden kuyrukluyıldızlara kadar çeşitli gök cisimlerinin etkisiyle oluşmuşlardır. Ay’ın yüzeyi bir atmosfer tabakasıyla kaplı olmadığı için, Ay’a çarpan tüm cisimlerin Ay üzerindeki etkileri, saniyede birkaç kilometrelik kozmik hızlarla oluşmaktadır. 3 km/saniye hızla hareket eden bir parçacık, aynı ağırlıktaki TNT’nin patlamasıyla çıkan enerjiye eşit miktarda kinetik enerjiye sahiptir. Bu kinetik enerji bir etkiyle harcandığında, mekanik ya da ısıl enerji olarak başka bir biçim alır; sonuç, krater adı verilen izlerdir. Küçük ve orta büyüklükteki kraterler, vuruş merkezindeki taş tabakalarını ortaya çıkaracak biçimde oluşmuştur. 100 km’lik büyük kraterlerin oluşumunda ortaya çıkan ısı, tüm krater yüzeyinin eriyik maddelerle kaplanmasına yolaçmıştır. Ay’ın yüzeyindeki en büyük oluşumlardan dairesel Maria’da yüzeyin lavlarla kaplanması, kraterin oluşumundan yalnızca birkaç yüz milyon yıl sonra oluşmuştur.
Bu bilgiler, Apollo’nun getirdiği Ay taşlarının mineral bileşimiyle tamamen uyuşmaktadır. Mineraloji açısından Ay “maria”sının çukurlarını kaplayan koyu saydam maddenin ana yapısı, bazaltlı gabbro olarak tanımlanabilir. Bu madde, Dünya’daki lavlara benzerse de demir ve titanyumca daha zengindir. Buna karşı, kıtasal alanları oluşturan taşlar, Dünya’daki granitlere benzeyen feldispat taşlarıdır. Bunlar, Anortozit denen bir çeşit saf feldispat içerirler. Anortozitler bazalt taşların demir ya da magnezyumunu alüminyumla değiştirip onların hem daha açık renkli olmasını sağlamış, hem de ağırlıklarını azaltmıştır. Ay’da anortozitlerin bulunması, Ay’ın kabuğunun kimyasal olarak farklılaşmış ve demir gibi ağır elementlerin daha hafif bileşenlere ayrılmış olduğunu gösterir. Buna ek olarak, anortozitler çoğunlukla iri taneli mineraller içerirler. Bunun anlamıysa, eriyik durumundayken yavaş yavaş soğudukları, dolayısıyla bu olayın Ay yüzünde gerçekleşmediğidir.
Ay’daki kayaların fiziksel dokusu, kimyasal bileşimlerinden daha da ilginçtir. Çünkü bu doku, Ay yüzeyi oluşumlarının kökenini ortaya koymaktadır. Dikkat çekici olan, Ay kıtalarından getirilen gereçlerin ağırlıkla %85-90’ını breşlerin oluşturmasıdır. Breşler, önceden var olan billursu yapıdaki kayalardan oluşan polimiktik (çeşitli maden tozlarından oluşan) konglomeralardır. Bu kayalar, ilk katılaşmalarından önce ortaya çıkan olaylar sonucu, farklı kökenlerden türemiş köşeli parçalar oluşturarak kaynaşmışlardır. Böylesi breşlerin yapısında ani başkalaşımlar (yüksek sıcaklığın ve çarpmayla oluşan basıncın yol açtığı değişiklikler) belirgin biçimde görülür. Buradan da, çeşitli büyüklüklerdeki gök cisimlerinin yüksek hızlarla Ay yüzeyine çarparak breşlerin kendilerine has yapısını değiştirdiği kesin olarak anlaşılmaktadır. Ay yörüngesindeki uzay araçları, yerçekiminin son derece yüksek olduğu bölgeler buldu. Maskon adı verilen bu bölgeler, genellikle maria alanlarının pek çoğunun altında bulunur. Bunların, çarpma etkileriyle maria alanlarını oluşturan cisimlerdeki maddelerin ya da aynı alanların lav püskürmesi sonucu eriyik durumundaki iç katmanlardan gelen volkanik kayalardaki yoğun maddelerin derine gömülmüş artıklarının kimi yerlerde yoğunlaşması sonucu ortaya çıktıkları düşünülmektedir.
SICAKLIK
Ay’ın tek ısı kaynağı Güneşâ€™tir, dolayısıyla atmosferden yoksun olmasaydı ortalama sıcaklığı yeryüzününkiyle aynı olacaktı. En yüksek ve en düşük sıcaklıklar arasındaki fark çok yüksektir. Güneşâ€™in hemen altındaki Ay’ın tropikal bölgesinde yüzey sıcaklığı 130 C’dir; ancak, yüzey gün batımına doğru hızla soğur ve gece yarısıyla Güneşâ€™in doğması arasında 173 C düşer. Bu yüzden Ay’ın tropikal bölgesindeki günlük sıcaklık değişimi, 300 C’ı geçer; suyun günlük kaynama sıcaklığının çok yukarılarından sıvı havanın sıcaklığına kadar değişiklikler gösterir. Ancak bu alt ve üst sınırlar, yalnızca tropikal bölge ve uzaya açık yüzey için geçerlidir. Ay yüzeyindeki maddelerin yalıtıcı özelliklerinden ötürü, günlük sıcak ya da soğuk dalgaları, yarım metreden daha aşağısını etkilemez: Bu derinliklerde radyo spektrumu içinde kalan ısı yayılımı gün boyunca sabit kalır ve -30 C dolayında bir ortalama sıcaklığa denktir.
OLUŞUM VE EVRİMİ
Ay’ın tek ısı kaynağı Güneşâ€™tir, dolayısıyla atmosferden yoksun olmasaydı ortalama sıcaklığı yeryüzününkiyle aynı olacaktı. En yüksek ve en düşük sıcaklıklar arasındaki fark çok yüksektir. Güneşâ€™in hemen altındaki Ay’ın tropikal bölgesinde yüzey sıcaklığı 130 C’dir; ancak, yüzey gün batımına doğru hızla soğur ve gece yarısıyla Güneşâ€™in doğması arasında 173 C düşer. Bu yüzden Ay’ın tropikal bölgesindeki günlük sıcaklık değişimi, 300 C’ı geçer; suyun günlük kaynama sıcaklığının çok yukarılarından sıvı havanın sıcaklığına kadar değişiklikler gösterir. Ancak bu alt ve üst sınırlar, yalnızca tropikal bölge ve uzaya açık yüzey için geçerlidir. Ay yüzeyindeki maddelerin yalıtıcı özelliklerinden ötürü, günlük sıcak ya da soğuk dalgaları, yarım metreden daha aşağısını etkilemez: Bu derinliklerde radyo spektrumu içinde kalan ısı yayılımı gün boyunca sabit kalır ve -30 C dolayında bir ortalama sıcaklığa denktir.