Ay Nasıl Oluştu?

Ay, Dünya’nın tek doğal uydusudur ve Güneş Sistemi’ndeki beşinci en büyük uydu olarak bilinir. Gece gökyüzüne baktığımızda, en parlak ve en büyük gök olarak gördüğümüz gökcismidir. Çapı yaklaşık 3,474 km olan küre biçimindeki bu gökcisminin, Dünya’ya ortalama uzaklığı yaklaşık 384,400 km’dir. Dünyamızın tek doğal uydusu olan Ay nasıl oluştu? Hep merak konusu olmuştur. Ay’ın oluşumu konusunda birçok farklı hipotez vardır. Bunlardan en kabul göreni, Büyük Çarpışma Hipotezidir. Bu hipoteze göre, bundan yaklaşık 4.533 milyar yıl önce Dünya ile Theia adlı ön-gezegen arasındaki dev çarpışma enkazından oluştuğunu yönündedir. Bu en çok kabul gören hipotez olsa da Ay nasıl oluştu? Konusu diğer hipotezlerden de detaylı olarak bahsederek inceleyeceğiz. Bunun öncesinde Dünyamızın uydusu olan Ay hakkında bazı bilgiler edinelim.

Ay’ın yüzeyi, kraterler, dağlar, ovallar ve volkanik düzlüklerle doludur. Bu özellikler, Ay’ın jeolojik tarihini ve etkileşimini yansıtır. Kraterler, uzaydan çarpan meteorlar ve asteroitlerin neden olduğu çukur ve çukurlardır. Bazaltik lavların döküldüğü düzlükler marialardır ve en ünlüsü “Denizler” olarak adlandırılır (örneğin Mare Tranquillitatis – Huzur Denizi). Ay’ın yüzeyi, Dünya’nınkinden tamamen farklıdır ve atmosfer olmaması nedeniyle rüzgar, su veya erozyon gibi etkilerle değişmez. Ay’ın ısıyı tutacak bir atmosferi olmadığı için büyük sıcaklık farkları yaşar. Güneşin altında kalan bölgeler çok sıcak (yaklaşık 127°C), Güneşin olmadığı bölgeler ise çok soğuktur (yaklaşık -173°C). Yerçekimi Dünya’nın yerçekimine kıyasla çok daha zayıftır. Ay’ın yerçekimi, Dünya’nın yaklaşık 6 kez daha azdır. Bu nedenle, bir şeyi Ay’da kaldırmak veya taşımak Dünya’ya göre daha kolaydır. Ay, yörüngesinde dönerken Güneş tarafından aydınlatılan kısmı Dünya’dan farklı açılardan görülebilir. Bu nedenle Ay’ın farklı evreleri vardır. Ay’ın evreleri, yeni ay, dolunay, ilk dördün ve son dördündür.

Ay, insanlık için uzun süreli bir ilgi odağı olmuştur. Bu yüzden Ay nasıl oluştu? Sorusunun cevabı olan hipotezler, insanların Ay hakkındaki merakını gidermeye yetmemiştir. Bu yüzden, ilk insanlı Ay görevi Apollo 11, 1969 yılında gerçekleştirilmiştir. Ay’a ayak basan ilk insan Neil Armstrong olmuştur. Ay, bilimsel araştırmalar için hala önemli bir hedef ve potansiyel bir uzay üssü olarak kabul edilmektedir. Ayrıca görsel güzelliği ve kültürel önemi nedeniyle insanlık için büyülü bir gök cismidir.

Ay’ın Oluşumuna Yönelik Hipotezler

1.      Yakalama Hipotezi

Bu teoriye göre Ay, eski bir ön-gezegendi. Ay, başıboş bir gezegen olarak Dünya’ya yakın bir mesafeden geçiyordu ve Dünya’nın kütle çekimine kapılarak yörüngesine girdi. Böylece gezegenimizin uydusu oldu.

Fakat bu hipotez kabul gören bir hipotez değildir. Çünkü böyle bir durumda, Ay’ın bileşenlerinin Dünya’nınkinden çok farklı olması gerekirdi. Halbuki Ay’ın yapısı, Dünya’nınkine çok benzerdir.

1970’lerde Apollo astronotlarının Dünya’ya getirdiği örnekler, Ay’daki ve Dünya’daki kaya yapılarının yapısal olarak aynı olduğunu gösterdi. Bu keşiften sonra Yakalama Teorisi terk edildi.

2.      Gezegensel Bölünme (Fisyon) Hipotezi

Bu hipotez, Charles Darwin’in oğlu George Darwin tarafından 1879 yılında ileri sürülmüştür. Bu teoriye göre, Dünya’mız oluşurken çok hızlı bir şekilde kendi etrafında dönmekteydi, bu esnada kendinden bir parça fırlayarak Ay oluştu.

Bu hipotez, genel olarak hiçbir zaman kabul edilmese de Apollo görevleri gerçekleşene kadar dönem dönem popülerlik kazandı. Bu hipotezin popülerlik kazanmasının sebebi bazı araştırmacıların, Pasifik Okyanusu’nun bu oluşumdan kaynaklanan yapılar olduğunu öne sürdü. Fakat Pasifik Okyanusu’nun yatağının 200 milyon yıl civarında, Ay’ın ise yaklaşık 4.5 milyar yıl öncesine ait bir oluşum olduğu göz önünde bulundurulduğunda bu hipotez de çürütülmüş oldu.

3.      Akresyon Hipotezi

Bu hipoteze göre Güneş Sistemi oluşurken Dünya ve Ay, akresyon diski içerisinde evrimleşti. Bu hipotez, diğer hipotezlere göre daha olası bir durum gibi gözükse de Ay nasıl oluştu? Sorusunun doğru yanıtı olamadı. Çünkü Dünya-Ay sisteminin açısal momentum verileri, bu tür bir çifte sistem oluşumu ile bağdaşmadı.

Ay’ın yarıçapının %25’ini oluşturan demir çekirdeğinin, Dünya’nın yarıçapının %50’sini oluşturan demir çekirdeğine kıyasla daha küçük olması da bu hipotez ile açıklanamadığı için bu hipotez de kabul görmedi.

4.      Büyük Çarpışma Hipotezi: Theia-Dünya Çarpışması ve Ay’ın Oluşumu

Ay’ın oluşumu konusunda en çok kabul gören hipotez, Büyük Çarpışma Hipotezidir. Ay nasıl oluştu? Günümüzden yaklaşık 4.533 milyar yıl önce Mars boyutundaki Theia (veya Orpheus) adlı ön-gezegen gezegenimiz Dünya ile çarpıştı. Bu çarpışma nedeniyle Dünyamızdan birçok parça koparak, uzaya saçıldı. Bu parçalara birleşti ve Dünya’mızın kütleçekimi nedeniyle çok uzağa gidemedi. Bu şekilde Ay adını verdiğimiz uydumuz oluştu.

Ay nasıl oluştu? Sorusunu en iyi yanıtlayan bu hipotezi biraz daha detaylandıralım. Teoriye göre, Dünya’nın çok erken dönemlerinde, yani Güneş Sistemi’nin oluşumunun ilk zamanlarında, Dünya’nın yörüngesinde henüz başka büyük gezegenler yokken, genç Dünya, Theia adlı büyük bir cisimle çarpıştı. Bu çarpışma, o kadar şiddetliydi ki, Dünya’nın yüzeyinden büyük bir parça koparak uzaya fırladı. Dünya’dan kopan büyük bir parça, uzayda yavaş yavaş soğuyarak ve küçük parçacıkların birleşmesiyle Ay’ın prototipi olan bir dönen disk şeklini aldı. Bu disk, zamanla çarpışmalar ve çekim kuvvetiyle birleşerek büyümeye devam etti. Zaman içinde bu büyüyen dönen disk, Dünya’nın yerçekimi etkisiyle şekil değiştirerek prototip haline geldi. Bu aşamada Ay henüz tam olarak bugünkü şeklini almamıştı ve Dünya’ya oldukça yakın bir konumdaydı.

Proto-Ay, Dünya’nın yerçekimi tarafından etkilenerek zamanla Dünya’nın yörüngesinde istikrarlı bir konuma yerleşti. Bu süreç milyonlarca yıl sürdü. Ay, yerçekimi ve iç ısısı sayesinde zamanla soğuyarak bugünkü şeklini aldı. Yüzeyi lavlarla kaplandı ve kraterler oluştu. Ay’ın yüzeyindeki bazalt tabakaları ve kraterlerin oluşumu, bu erken dönem süreçlerinin izlerini taşır.

Bugün Ay, Dünya’nın tek doğal uydusu olarak gökyüzündeki en parlak ve en büyük gök cismidir. Dünya ile göreceli olarak büyük bir kütlesi ve çekim kuvveti vardır. Ay’ın varlığı, gelgitlerin oluşumunda, Dünya’nın dönüş hızının yavaşlamasında ve Dünya üzerindeki yaşamı etkileyen birçok doğal olayın meydana gelmesinde önemli rol oynamaktadır.