Ay Dünya’dan Yavaş Yavaş Uzaklaşıyor: Gelecekte Bizi Neler Bekliyor?
Ay, her yıl Dünya’dan 3,8 santimetre uzaklaşıyor.
Bilim adamları, uzay sondaları ve astronotlar tarafından Ay’a yerleştirilen aynalardan lazer ışınları yansıtarak Ay’a olan mesafeyi ölçüyorlar.
Işığın Ay’a gidip gelmesi için geçen süreyi ölçerek, bilim adamları Ay’a olan mesafeyi ve bu mesafenin nasıl değiştiğini çok hassas bir şekilde ölçebiliyorlar.
Ay, Dünya’nın etrafında dönerken bir ay içinde mesafesi değişiyor. Ay genellikle Dünya’dan 385.000 km uzaklıktadır, ancak yörüngesi mükemmel bir daire değildir ve Dünya’nın etrafında dönerken yaklaşık 20.000 km değişir. Bu değişiklik, bazı dolunayların diğerlerinden biraz daha büyük olmasının nedenidir; bunlara süper ay denir.
Bir astrofizik araştırmacısı olarak, gezegenler, yıldızlar ve galaksiler gibi nesnelerin hareketleri ve etkileşimleri ile ilgileniyorum. Dünya ve Ay’ın hareketleri birçok ilginç sonuca yol açar ve bunların zaman içindeki hareketlerini incelemek, araştırmacıların Dünya ve Ay’ın oluşumundan bu yana geçen 4,5 milyar yıl içinde her birinin nasıl değiştiğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
Gelgit kuvvetleri
Peki, Ay neden uzaklaşıyor? Bunun nedeni gelgitlerdir.
Gelgitler, bir nesnenin farklı yerlerinde yerçekiminin farklı olmasından kaynaklanır. Ay’ın uyguladığı yerçekimi kuvveti, Dünya’nın Ay’a bakan tarafında, Ay’dan uzak olan karşı tarafa kıyasla yaklaşık %4 daha güçlüdür, çünkü yerçekimi mesafe ile zayıflar.
Bu gelgit kuvveti, okyanusların Ay’a doğru ve Ay’dan uzak iki çıkıntı şeklinde dalgalanmasına neden olur. Bunun nedeni, Ay’ın Dünya’ya uyguladığı yerçekimi kuvvetinin her yerde aynı güçte olan ortalama bir kuvvet olmamasıdır.
Ay’ın yerçekimi, Dünya’nın daha yakın olan tarafında daha güçlüdür ve Ay’a doğru bir su çıkıntısı oluşturur. Dünya’nın karşı tarafında ise daha zayıftır ve bu da Dünya’nın geri kalanından geride kalan başka bir su çıkıntısı oluşturur.
NASA’nın ölçekli olmayan bir animasyonu, Ay’ın Dünya’da gelgitleri nasıl oluşturduğunu gösteriyor. Okyanuslardaki su, Ay’a doğru ve Ay’dan uzaklaşarak dalgalanıyor. (NASA/Vi Nguyen)
Dünya dönerken, bu çıkıntılar hareket eder ve Ay’ın kütleçekiminden dolayı Ay’a doğru bakmaya devam eder. New York veya Los Angeles’ta, bu gelgit çıkıntıları nedeniyle su seviyesi yaklaşık 1,5 metre değişebilir.
Bu sıvı çıkıntılar Ay ile tam olarak aynı hizada değildir; Dünya dönerek onları ileri doğru sürüklediği için Ay’ı biraz “yönlendirirler”. Bu çıkıntılar ayrıca Ay üzerinde kütleçekimsel bir çekim kuvveti de uygular. Ay’a daha yakın olan çıkıntı, Ay’ı sadece Dünya’nın merkezine doğru çekmekle kalmaz, aynı zamanda yörüngesinde biraz daha ileriye çeker; tıpkı bir spor arabanın viraj alırken aldığı ivme gibi.
Ay, Dünya’nın yörüngesinde dönerken, gelgit çıkıntıları tam olarak Ay’a doğru değil, çıkıntılar ile dönen Dünya arasındaki sürtünme nedeniyle biraz ilerisine doğru yönelir. (NASA/Vi Nguyen)
Daha yakındaki gelgit çıkıntısından gelen bu ileri doğru çekim, Ay’ın hızlanmasına ve yörüngesinin genişlemesine neden olur. Bir beyzbol oyuncusunun home run vuruşunu düşünün. Oyuncu topu ev plakasında daha hızlı vurursa, top gökyüzünde daha yükseğe fırlar.
Özetle, Dünya’daki daha yakındaki gelgit çıkıntısının yerçekimi Ay’ı öne doğru çekiyor ve bu da Ay’ın yörüngesinin genişlemesine neden oluyor. Bu, Ay’ın Dünya’dan biraz daha uzaklaştığı anlamına geliyor. Bu etki çok kademelidir ve ortalama olarak yıllar içinde tespit edilebilir.
Ay’ın artan uzaklığı Dünya’yı etkiler mi?
Ay, yörüngesi büyüdükçe momentum kazanır. Bir ipe bağlı bir ağırlığın dönmesini düşünün. İp ne kadar uzunsa, ağırlığın momentumu o kadar artar ve durdurulması o kadar zor olur.
Dünya, Ay’ın momentumunu artırma işini yaptığı için, Dünya’nın dönüşü yavaşlar ve momentumu Ay’a doğru gider. Başka bir deyişle, Ay’ın yörünge momentumu arttıkça, Dünya’nın dönüş momentumu azalır. Bu değişim, bir günü çok az da olsa uzatır.
Ama endişelenmeyin, bu etkiler çok küçük: Yılda 1,5 inçlik bir değişim, 384.000 km’lik bir mesafeye kıyasla yılda sadece %0,00000001’dir. Milyonlarca yıl boyunca tutulmalar, gelgitler ve 24 saat süren günler yaşamaya devam edeceğiz.
Ay geçmişte bize daha mı yakındı?
Dünya’nın günleri geçmişte daha kısaydı.
Ay muhtemelen yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, genç Dünya’ya Mars büyüklüğünde bir protogezegen çarptığında ve çok miktarda maddenin uzaya savrulmasına neden olduğunda oluştu.
Sonunda bu madde Ay’ı oluşturdu ve başlangıçta Dünya’ya çok daha yakındı. O zamanlar Ay’ı gökyüzünde çok daha büyük görüyordunuz.
NASA’nın, Ay’ı oluşturmuş olması muhtemel, erken Dünya ile artık yok olmuş bir protogezegen arasındaki çarpışmanın simülasyonu.
Fosilleşmiş istiridye kabuklarını günlük büyüme modellerini gösteren materyaller açısından inceleyen paleontologlar, 70 milyon yıl önce -dinozorların döneminin sonuna yakın- bir günün, astronomik verilerin öngördüğü gibi, yalnızca 23,5 saat sürdüğüne dair kanıtlar buldular.
Gelecekte ne olacak?
Peki, Ay uzaklaşırken sonunda Dünya’nın yerçekiminden kurtulacak mı?
On milyarlarca yıl sonrasına hızlıca ilerlersek, Dünya’nın dönüşü sonunda Ay ile gelgitsel olarak kilitlenene kadar yavaşlayabilir. Bu, Dünya’nın dönmesinin Ay’ın yörüngede dönmesiyle aynı sürede gerçekleşeceği anlamına gelir. Bu noktada, Ay uzaklaşmayı bırakacak ve Ay’ı yalnızca Dünya’nın bir tarafından görebileceksiniz.
NASA’nın yayınladığı videoda Güneş’in milyarlarca yıl sonra kırmızı dev olarak görünebileceği gösteriliyor.
Ancak bunun olmasını iki şey engelleyecek. İlk olarak, yaklaşık bir milyar yıl içinde Güneş daha parlak hale gelecek ve okyanusları kaynatacak. Ardından, Ay’ın daha da uzaklaşmasına neden olacak büyük gelgit su kütleleri olmayacak. Birkaç milyar yıl sonra Güneş, muhtemelen Dünya’yı ve Ay’ı yok edecek bir kırmızı deve dönüşecek.
Ancak bu olaylar o kadar uzak bir gelecekte gerçekleşecek ki endişelenmenize gerek yok. Sadece sahilde gelgitlerin, güneş tutulmalarının ve güzel Ay’ımızın tadını çıkaracaksınız.
Kaynak: https://www.sciencealert.com