Dünya ve Ay, hem kendi eksenleri hem de Güneş çevresinde sürekli olarak dönmektedir. Ay aynı zamanda gezegenimizin etrafında da dönmektedir. Bu bakımdan gök cisimleriyle ilişkili pek çok olayı gökyüzünde gözlemleyebiliyoruz.
En yakın kozmik cisim
Ay, Dünya'nın doğal bir uydusudur. Biz onu gökyüzünde parlak bir top olarak görüyoruz, ancak kendisi ışık yaymıyor, sadece yansıtıyor. Işığın kaynağı, parlaklığı ay yüzeyini aydınlatan Güneş'tir.
Her seferinde gökyüzünde farklı bir Ay'ı, farklı evrelerini görebilirsiniz. Bu, Ay'ın Dünya etrafında dönmesinin ve onun da Güneş'in etrafında dönmesinin doğrudan bir sonucudur.
Ay keşfi
Ay, birçok bilim adamı ve gökbilimci tarafından yüzyıllar boyunca gözlemlendi, ancak Dünya'nın uydusunun gerçek, tabiri caizse "canlı" incelenmesi 1959'da başladı. Daha sonra Sovyet gezegenlerarası otomatik istasyonu Luna-2 bu gök cismine ulaştı. O zaman bu cihazın Ay'ın yüzeyi boyunca hareket etme yeteneği yoktu, yalnızca bazı verileri aletleri kullanarak kaydedebiliyordu. Sonuç, güneş rüzgarının (Güneş'ten yayılan iyonize parçacıkların akışı) doğrudan ölçümüydü. Daha sonra Ay'a Sovyetler Birliği'nin armasının resminin bulunduğu küresel bir flama teslim edildi.
Biraz sonra fırlatılan Luna 3 uzay aracı, Ay'ın Dünya'dan görülemeyen uzak tarafının uzaydan ilk fotoğrafını çekti. Birkaç yıl sonra, 1966'da Luna-9 adlı başka bir otomatik istasyon dünya uydusuna indi. Yumuşak bir iniş yapmayı ve televizyon panoramalarını Dünya'ya aktarmayı başardı. Dünyalılar ilk kez doğrudan Ay'dan bir televizyon programı izledi. Bu istasyonun fırlatılmasından önce, yumuşak bir "Ay'a iniş" için birkaç başarısız girişimde bulunuldu. Bu aparat kullanılarak yapılan araştırmaların yardımıyla, Dünya uydusunun dış yapısına ilişkin meteor cürufu teorisi doğrulandı.
Dünya'dan Ay'a yolculuk Amerikalılar tarafından gerçekleştirildi. Armstrong ve Aldrin ayda yürüyen ilk insanlar olacak kadar şanslıydılar. Bu olay 1969'da yaşandı. Sovyet bilim adamları gök cismini yalnızca otomasyon yardımıyla keşfetmek istediler, ay gezicileri kullandılar.
Ay'ın Özellikleri
Ay ile Dünya arasındaki ortalama mesafe 384 bin kilometredir. Uydunun gezegenimize en yakın olduğu noktada Perigee adı verilen bu noktaya uzaklık 363 bin kilometredir. Ve Dünya ile Ay arasında maksimum mesafe olduğunda (bu duruma apogee denir) 405 bin kilometredir.
Dünyanın yörüngesi, doğal uydusunun yörüngesine göre 5 derecelik bir eğime sahiptir.
Ay, gezegenimizin etrafındaki yörüngesinde saniyede ortalama 1.022 kilometre hızla hareket ediyor. Ve bir saat içinde yaklaşık 3681 kilometre uçuyor.
Ay'ın yarıçapı, Dünya'nın aksine (6356) yaklaşık 1737 kilometredir. Bu ortalama bir değerdir çünkü yüzeyin farklı noktalarında farklılık gösterebilir. Örneğin, ay ekvatorunda yarıçap ortalamadan biraz daha büyüktür - 1738 kilometre. Ve kutup bölgesinde biraz daha az - 1735. Ay aynı zamanda sanki biraz "düzleştirilmiş" gibi bir toptan çok elipsoiddir. Dünyamız da aynı özelliğe sahiptir. Ana gezegenimizin şekline “geoid” denir. Bu, bir eksen etrafında dönmenin doğrudan bir sonucudur.
Ay'ın kilogram cinsinden kütlesi yaklaşık 7,3*1022 olup, Dünya'nın ağırlığı ise 81 kat daha fazladır.
Ayın evreleri
Ay evreleri, Dünya uydusunun Güneş'e göre farklı konumlarıdır. İlk aşama yeni aydır. Sonra ilk çeyrek geliyor. Ondan sonra dolunay gelir. Ve sonra son çeyrek. Uydunun aydınlık kısmını karanlık kısmından ayıran çizgiye sonlandırıcı denir.
Yeni ay, Dünya'nın uydusunun gökyüzünde görünmediği evredir. Ay, Güneş'e gezegenimize göre daha yakın olduğu için görülemez ve dolayısıyla bize bakan tarafı aydınlatılmaz.
Göksel cismin ilk çeyreği - yarısı görülebilir, yıldız yalnızca sağ tarafını aydınlatır. Yeni ay ile dolunay arasında ay “büyür”. İşte bu dönemde gökyüzünde parlayan bir hilal görüyoruz ve buna “büyüyen ay” diyoruz.
Dolunay – Ay, gümüş ışığıyla her şeyi aydınlatan bir ışık çemberi olarak görünür. Bu zamanda gök cisminin ışığı çok parlak olabilir.
Son çeyrek - Dünya'nın uydusu yalnızca kısmen görülebiliyor. Bu aşamada Ay'a "yaşlı" veya "küçülen" denir çünkü yalnızca sol yarısı aydınlatılır.
Büyüyen ayı, azalan aydan kolayca ayırt edebilirsiniz. Ay küçüldüğünde "C" harfine benzer. Ve büyüdüğünde ayın üzerine bir çubuk koyarsanız “R” harfini alırsınız.
Döndürme
Ay ve Dünya birbirine oldukça yakın olduğundan tek bir sistem oluştururlar. Gezegenimiz uydusundan çok daha büyük olduğundan onu çekim kuvvetiyle etkilemektedir. Ay her zaman aynı tarafta bize dönük olduğundan, 20. yüzyıldaki uzay uçuşlarından önce kimse diğer tarafını görmemişti. Bunun nedeni Ay ve Dünya'nın kendi eksenleri üzerinde aynı yönde dönmesidir. Ve uydunun kendi ekseni etrafındaki devrimi, gezegenin etrafındaki devrimiyle aynı sürede sürer. Ayrıca hep birlikte Güneş etrafında 365 gün süren bir devrim yaparlar.
Ancak aynı zamanda Dünya ve Ay'ın hangi yönde döndüğünü söylemek de imkansızdır. Bu, saat yönünde veya saat yönünün tersine basit bir soru gibi görünebilir, ancak cevap yalnızca başlangıç noktasına bağlı olabilir. Ay'ın yörüngesinin bulunduğu düzlem Dünya'ya göre hafif eğimlidir, eğim açısı yaklaşık 5 derecedir. Gezegenimizin ve uydusunun yörüngelerinin kesiştiği noktalara ay yörüngesinin düğümleri denir.
Yıldız ayı ve Sinodik ay
Yıldız veya yıldız ayı, Ay'ın Dünya etrafında döndüğü ve yıldızlara göre hareket etmeye başladığı yerden aynı yere döndüğü zaman dilimidir. Bu ay gezegende 27,3 gün sürüyor.
Sinodik ay, Ay'ın yalnızca Güneş'e göre tam bir devrim yaptığı dönemdir (ay evrelerinin değiştiği dönem). 29,5 Dünya günü sürer.
Sinodik ay, Ay'ın ve Dünya'nın Güneş etrafında dönmesi nedeniyle yıldız ayından iki gün daha uzundur. Uydu gezegenin etrafında döndüğü ve bu da yıldızın etrafında döndüğü için, uydunun tüm aşamalardan geçmesi için tam bir devrimin ötesinde ek zamana ihtiyaç olduğu ortaya çıktı.
Ay– Dünya gezegeninin güneş sistemindeki uydusu: açıklama, araştırma tarihi, ilginç gerçekler, boyut, yörünge, Ay'ın karanlık tarafı, fotoğraflı bilimsel görevler.
Karanlık bir gecede şehir ışıklarından uzaklaşın ve güzel ay ışığına hayran kalın. Ay- bu, 3,5 milyar yıldan fazla bir süredir Dünya'nın etrafında dönen tek dünyevi uydudur. Yani Ay, ortaya çıkışından bu yana insanlığa eşlik etmiştir.
Parlaklığı ve doğrudan görülebilmesi nedeniyle uydu birçok efsaneye ve kültüre yansımıştır. Bazıları bunun bir tanrı olduğunu düşünürken, diğerleri onu olayları tahmin etmek için kullanmaya çalıştı. Ay hakkındaki ilginç gerçeklere daha yakından bakalım.
"Karanlık taraf" yok
- Ayın uzak tarafının göründüğü birçok hikaye var. Gerçekte her iki taraf da aynı miktarda güneş ışığı alır, ancak bunlardan yalnızca biri dünyaya görünür. Gerçek şu ki, ayın eksenel dönüşünün zamanı yörüngesel olanla çakışıyor, bu da onun her zaman bir tarafıyla bize döndüğü anlamına geliyor. Ama uzay aracıyla “karanlık tarafı” keşfediyoruz.
Ay, Dünya'nın gelgitlerini etkiler
- Ay, yerçekimi nedeniyle gezegenimizde iki çıkıntı oluşturur. Biri uyduya bakan tarafta, ikincisi ise karşı tarafta. Bu sırtlar Dünya çapında yüksek ve alçak gelgitlere neden olur.
Luna kaçmaya çalışıyor
- Uydu her yıl bizden 3,8 cm uzaklaşıyor, eğer bu devam ederse, 50 milyar yıl sonra Ay tamamen uzaklaşacak. O zaman, yörünge uçuşunda 47 gün geçirecek.
Ay'daki ağırlık çok daha az
- Ay, Dünya'nın yerçekimine boyun eğiyor, böylece ayda 1/6 daha az ağırlığa sahip olacaksınız. Bu yüzden astronotlar kanguru gibi zıplayarak hareket etmek zorunda kalıyorlardı.
12 astronot ayda yürüdü
- 1969 yılında Neil Armstrong, Apollo 11 görevi sırasında uyduya ilk ayak basan kişi oldu. Sonuncusu 1972'de Eugene Cernan'dı. O tarihten bu yana Ay'a yalnızca robotlar gönderildi.
Atmosfer katmanı yok
- Bu, fotoğrafta da görülebileceği gibi Ay'ın yüzeyinin kozmik radyasyona, göktaşı çarpmalarına ve güneş rüzgarına karşı korumadan yoksun olduğu anlamına geliyor. Ciddi sıcaklık dalgalanmaları da fark edilir. Hiçbir ses duymayacaksınız ve gökyüzü her zaman siyah görünüyor.
Depremler var
- Dünyanın yerçekimi tarafından yaratılmıştır. Astronotlar sismograf kullandılar ve yüzeyin birkaç kilometre altında çatlaklar ve kırılmalar olduğunu buldular. Uydunun erimiş bir çekirdeğe sahip olduğuna inanılıyor.
İlk cihaz 1959'da geldi
- Ay'a ilk inen Sovyet uzay aracı Luna 1 oldu. Uyduyu 5995 km mesafeden geçerek Güneş'in etrafında yörüngeye girdi.
Sistemde boyut olarak 5. sırada yer almaktadır.
- Çap olarak, dünyanın uydusu 3475 km'den fazla uzanır. Dünya Ay'dan 80 kat daha büyüktür, ancak yaklaşık aynı yaştadırlar. Ana teori, oluşumunun başlangıcında büyük bir nesnenin gezegenimize çarparak malzemeyi uzaya fırlatmasıdır.
Tekrar aya gideceğiz
- NASA, ay yüzeyinde bir koloni oluşturmayı planlıyor, böylece orada her zaman insanlar olacak. Çalışmalar 2019'un başlarında başlayabilir.
1950 yılında uyduya nükleer bomba patlatmayı planladılar.
- Soğuk Savaş sırasında gizli bir projeydi - Proje A119. Bu, ülkelerden biri için önemli bir avantaj anlamına gelecektir.
Ay'ın büyüklüğü, kütlesi ve yörüngesi
Ay'ın özellikleri ve parametreleri incelenmelidir. Yarıçapı 1737 km ve kütlesi 7,3477 x 10 22 kg'dır, yani her şeyde gezegenimize göre daha düşüktür. Ancak Güneş Sistemi'ndeki gök cisimleriyle karşılaştırıldığında boyutlarının oldukça büyük olduğu (Charon'dan sonra ikinci sırada) açıkça görülmektedir. Yoğunluk göstergesi 3,3464 g/cm3'tür (aylar arasında Io'dan sonra ikinci sırada) ve yerçekimi 1,622 m/s2'dir (Dünya'nın %17'si).
Eksantriklik 0,0549'dur ve yörünge yolu 356400 – 370400 km (günberi) ve 40400 – 406700 km'yi (günöte) kapsar. Gezegenin etrafını tamamen dolaşmak 27.321582 gün sürüyor. Ayrıca uydu yerçekimsel bir bloktadır, yani bize her zaman tek taraftan bakar.
Ay'ın fiziksel özellikleri |
| Kutupsal sıkıştırma | 0,00125 |
|---|---|
| Ekvator | 1738,14 km 0,273 toprak |
| Kutup yarıçapı | 1735,97 km 0,273 toprak |
| Ortalama yarıçap | 1737,10 km 0,273 toprak |
| Büyük çevre | 10.917 kilometre |
| Yüzey alanı | 3.793 10 7 km² 0,074 toprak |
| Hacim | 2.1958 10 10 km³ 0,020 toprak |
| Ağırlık | 7.3477 10 22 kg 0.0123 toprak |
| Ortalama yoğunluk | 3,3464 gr/cm³ |
| Hızlanma ücretsiz ekvatora düşüyor |
1,62 m/s² |
| İlk boşluk hız |
1,68 km/s |
| İkinci boşluk hız |
2,38 km/s |
| Rotasyon süresi | senkronize |
| Eksen eğimi | 1,5424° |
| Albedo | 0,12 |
| Görünür büyüklük | −2,5/−12,9 −12,74 (dolunay ile) |
Ay'ın bileşimi ve yüzeyi
Ay, Dünya'yı kopyalar ve ayrıca bir iç ve dış çekirdeğe, mantoya ve kabuğa sahiptir. Çekirdek, 240 km'nin üzerinde uzanan katı bir demir küredir. Sıvı demirden oluşan bir dış çekirdek (300 km) bunun etrafında yoğunlaşmıştır.
Ayrıca mantoda bizimkinden daha fazla demirin bulunduğu magmatik kayaları da bulabilirsiniz. Kabuk 50 km kadar uzanır. Çekirdek, tüm nesnenin yalnızca %20'sini kaplar ve yalnızca metalik demiri değil, aynı zamanda küçük kükürt ve nikel safsızlıklarını da içerir. Ay'ın yapısının nasıl göründüğünü şemada görebilirsiniz.
Bilim insanları uyduda suyun varlığını doğruladılar; suyun çoğu kutuplarda, gölgeli krater oluşumlarında ve yer altı rezervuarlarında yoğunlaşmıştı. Uydunun güneş rüzgarıyla temasından dolayı ortaya çıktığını düşünüyorlar.
Ay jeolojisi Dünya'nınkinden farklıdır. Uydu, yoğun bir atmosferik katmandan yoksundur, dolayısıyla üzerinde hava veya rüzgar erozyonu yoktur. Küçük boyut ve düşük yerçekimi, hızlı soğumaya ve tektonik aktivite eksikliğine yol açar. Çok sayıda krater ve volkanı not edebilirsiniz. Her yerde sırtlar, kırışıklıklar, yaylalar ve çöküntüler var.
En belirgin kontrast aydınlık ve karanlık alanlar arasındadır. İlk olanlara ay tepeleri, karanlık olanlara ise deniz denir. Yaylalar, feldispat ve eser miktarda magnezyum, piroksen, demir, olivin, manyetit ve ilmenit ile temsil edilen magmatik kayalardan oluşmuştur.
Denizlerin temelini bazalt kayası oluşturuyordu. Çoğu zaman bu alanlar ovalarla çakışmaktadır. Kanalları işaretleyebilirsiniz. Kavisli ve doğrusaldırlar. Bunlar volkanik kış uykusundan beri soğuyan ve yok edilen lav tüpleridir.
İlginç bir özellik, lavların havalandırma deliklerine püskürtülmesiyle oluşturulan ay kubbeleridir. Hafif eğimli olup çapları 8-12 km'dir. Kırışıklıklar tektonik plakaların sıkışması nedeniyle ortaya çıktı. Çoğu denizlerde bulunur.
Uydumuzun dikkate değer bir özelliği, büyük uzay kayalarının düşmesi sonucu oluşan çarpma kraterleridir. Kinetik darbe enerjisi bir şok dalgası oluşturarak çöküntüye neden olur ve birçok malzemenin fırlamasına neden olur.
Kraterler küçük çukurlardan 2500 km'ye ve 13 km derinliğe kadar değişmektedir (Aitken). En büyüğü erken tarihte ortaya çıktı ve ardından azalmaya başladı. 1 km genişliğinde yaklaşık 300.000 çöküntü bulabilirsiniz.
Ayrıca ay toprağı da ilgi çekicidir. Milyarlarca yıl önce asteroit ve kuyruklu yıldızların çarpmasıyla oluşmuştur. Taşlar ufalanıp tüm yüzeyi kaplayan ince toza dönüştü.
Regolitin kimyasal bileşimi konuma bağlı olarak farklılık gösterir. Dağlarda çok fazla alüminyum ve silikon dioksit varsa, denizler demir ve magnezyumla övünebilir. Jeoloji yalnızca teleskopik gözlemlerle değil aynı zamanda örneklerin analiziyle de incelendi.
Ayın Atmosferi
Ay'ın zayıf bir atmosferi (ekzosfer) vardır ve bu da sıcaklığının büyük ölçüde dalgalanmasına neden olur: -153°C'den 107°C'ye. Analiz helyum, neon ve argonun varlığını gösterir. İlk ikisi güneş rüzgarları tarafından yaratılır, sonuncusu ise potasyumun bozunmasıdır. Kraterlerde donmuş su rezervlerinin olduğuna dair kanıtlar da var.
Ay'ın Oluşumu
Dünya uydusunun görünümü hakkında çeşitli teoriler vardır. Bazı insanlar, hazır uyduyu çeken şeyin tamamen Dünya'nın yerçekimi ile ilgili olduğunu düşünüyor. Güneş birikim diskinde birlikte oluştular. Yaş – 4,4-4,5 milyar yıl.
Ana teori etkidir. Büyük bir nesnenin (Theia) 4,5 milyar yıl önce proto-Dünya'ya uçtuğuna inanılıyor. Yırtık malzeme yörünge yolumuz boyunca dönmeye başladı ve Ay'ı oluşturdu. Bilgisayar modelleri de bunu doğruluyor. Ek olarak, test edilen numuneler bizimkilerle hemen hemen aynı izotopik bileşimleri gösterdi.
Dünya ile bağlantı
Ay, Dünya'nın etrafında 27,3 günde (yıldız dönemi) döner, ancak her iki nesne de Güneş'in etrafında aynı anda hareket eder, dolayısıyla uydu, Dünya için bir aşamada (Ay'ın bilinen evreleri) 29,5 gün geçirir.
Ay'ın varlığının gezegenimiz üzerinde etkisi vardır. Öncelikle gelgit etkilerinden bahsediyoruz. Bunu deniz seviyeleri yükseldikçe fark ediyoruz. Dünyanın dönüşü Ay'ınkinden 27 kat daha hızlı gerçekleşir. Okyanus gelgitleri aynı zamanda suyun okyanus tabanları boyunca dünyanın dönüşüne, su eylemsizliğine ve havza salınımına sürtünmeyle bağlanmasıyla da artar.
Açısal momentum, Ay yörüngesini hızlandırır ve uyduyu daha uzun bir süre boyunca daha yükseğe kaldırır. Bu nedenle aramızdaki mesafe artar ve dünyanın dönüşü yavaşlar. Uydu bizden yılda 38 mm uzaklaşıyor.
Sonuç olarak, Plüton ve Charon'un durumunu tekrarlayarak karşılıklı gelgit kilitlemesine ulaşacağız. Ancak bu milyarlarca yıl sürecektir. Yani Güneş büyük olasılıkla kırmızı bir deve dönüşecek ve bizi yutacak.
Ay yüzeyinde de 27 gün boyunca 10 cm büyüklüğünde gelgitler gözlemleniyor. Kümülatif stres ay ışınlarına neden olur. Titreşimleri azaltacak su olmadığından bir saat daha uzun süre dayanırlar.
Tutulma gibi muhteşem bir olayı unutmayalım. Bu, Güneş, uydu ve gezegenimiz düz bir çizgide sıralanırsa olur. Ay, dolunay dünyanın gölgesinin arkasında belirirse ortaya çıkar ve güneş, yıldız ile gezegen arasında yer alan Ay'dır. Tam tutulma sırasında güneş koronasını görebilirsiniz.
Ay yörüngesi Dünya'ya 5° eğik olduğundan tutulmalar belirli anlarda meydana gelir. Uydunun yörünge düzlemlerinin kesişme noktasına yakın konumlandırılması gerekir. Periyodiklik 18 yılı kapsamaktadır.
Ay gözlemlerinin tarihi
Ay keşiflerinin tarihi neye benziyor? Uydu yakın bir yerde bulunuyor ve gökyüzünde görülebiliyor, dolayısıyla tarih öncesi yaşayanlar onu takip etmiş olabilir. Ay döngülerini kaydetmenin ilk örnekleri MÖ 5. yüzyılda başlıyor. e. Bu, 18 yıllık döngüye dikkat çeken Babil'deki bilim adamları tarafından yapıldı.
Antik Yunanlı Anaksagoras, Güneş'in ve uydunun, Ay'ın güneş ışığını yansıttığı büyük ölçekli küresel kayalar olduğuna inanıyordu. MÖ 350'de Aristoteles uydunun elementlerin küreleri arasındaki sınır olduğuna inanıyordu.
Gelgitlerle Ay arasındaki bağlantı M.Ö. 2. yüzyılda Seleucus tarafından belirtilmiştir. Ayrıca yüksekliğin yıldıza göre ayın konumuna bağlı olacağını düşünüyordu. Dünya'ya olan ilk uzaklık ve boyut Aristarchus tarafından elde edildi. Verileri Ptolemy tarafından geliştirildi.
Çinliler MÖ 4. yüzyılda ay tutulmalarını tahmin etmeye başladılar. O zamanlar uydunun güneş ışığını yansıttığını ve küresel bir şekilde yapıldığını zaten biliyorlardı. Alhazen, güneş ışınlarının yansıtılmadığını, ayın her bölgesinden her yöne yayıldığını söyledi.
Teleskopun ortaya çıkışına kadar herkes küresel bir nesnenin yanı sıra tamamen pürüzsüz bir nesne gördüklerine inanıyordu. 1609'da Galileo Galilei'nin kraterleri ve dağları tasvir eden ilk taslağı ortaya çıktı. Bu ve diğer nesnelerin gözlemlenmesi, Kopernik'in güneş merkezli konseptinin geliştirilmesine yardımcı oldu.
Teleskopların gelişmesi yüzey özelliklerinin detaylandırılmasına yol açmıştır. Tüm kraterlere, dağlara, vadilere ve denizlere bilim adamlarının, sanatçıların ve önde gelen isimlerin adı verildi. 1870'lere kadar tüm kraterler volkanik oluşumlar olarak kabul edildi. Ancak daha sonra Richard Proctor bunların darbe izleri olabileceğini öne sürdü.
Ay'ı Keşfetmek
Ayın keşfinin uzay çağı, komşumuza daha yakından bakmamıza olanak sağladı. SSCB ile ABD arasındaki Soğuk Savaş, tüm teknolojilerin hızla gelişmesine neden oldu ve Ay, araştırmaların ana hedefi haline geldi. Her şey uzay araçlarının fırlatılmasıyla başladı ve insanlı görevlerle sona erdi.
Sovyet Luna programı 1958'de ilk üç sondanın yüzeye çarpmasıyla başladı. Ancak bir yıl sonra ülke 15 cihazı başarıyla teslim etti ve ilk bilgileri (yerçekimi hakkında bilgiler ve yüzey görüntüleri) elde etti. Numuneler 16, 20 ve 24 numaralı görevlerle teslim edildi.
Modeller arasında yenilikçi olanlar da vardı: Luna-17 ve Luna-21. Ancak Sovyet programı kapatıldı ve sondalar yalnızca yüzeyin incelenmesiyle sınırlıydı.
NASA 60'lı yıllarda sondaları fırlatmaya başladı. 1961-1965'te. Ay manzarasının haritasını oluşturan bir Ranger programı vardı. Daha sonra 1966-1968'de. Rovers indi.
1969 yılında Apollo 11 astronotu Neil Armstrong'un uyduya ilk adımını atması ve aya ayak basan ilk insan olmasıyla gerçek bir mucize yaşandı. Bu, başlangıçta insan uçuşunu hedefleyen Apollo misyonunun doruk noktasıydı.
Apollo 11-17 görevlerinde 13 astronot vardı. 380 kg kaya çıkarmayı başardılar. Ayrıca tüm katılımcılar çeşitli çalışmalar yürüttüler. Bundan sonra uzun bir sessizlik oldu. 1990 yılında Japonya, sondasını ay yörüngesinin üzerine yerleştirmeyi başaran üçüncü ülke oldu.
1994 yılında Amerika Birleşik Devletleri, büyük ölçekli bir topografik harita hazırlayan Clementine'e bir gemi gönderdi. 1998 yılında bir izci kraterlerde buz birikintileri bulmayı başardı.
2000 yılında birçok ülke uyduyu keşfetmeye heveslendi. ESA, kimyasal bileşimi detaylı olarak analiz eden SMART-1 uzay aracını ilk kez 2004 yılında gönderdi. Çin, Chang'e programını başlattı. İlk sonda 2007 yılında geldi ve 16 ay boyunca yörüngede kaldı. İkinci cihaz aynı zamanda asteroit 4179 Toutatis'in gelişini de yakalamayı başardı (Aralık 2012). Chang'e-3, 2013 yılında yüzeye bir gezici fırlattı.
2009 yılında Japon Kaguya sondası yörüngeye girdi, jeofizik üzerinde çalıştı ve iki tam teşekküllü video incelemesi hazırladı. 2008-2009'dan beri Hint ISRO Chandrayaan'ın ilk misyonu yörüngede. Yüksek çözünürlüklü kimyasal, mineralojik ve fotojeolojik haritalar oluşturabildiler.
NASA, 2009 yılında LRO uzay aracını ve LCROSS uydusunu kullandı. İç yapı, 2012 yılında fırlatılan iki ek NASA gezgini tarafından incelendi.
Ülkeler arasındaki anlaşma, uydunun ortak mülkiyette kalacağını, dolayısıyla tüm ülkelerin orada görev başlatabileceğini belirtiyor. Çin aktif olarak bir kolonizasyon projesi hazırlıyor ve modellerini uzun süredir özel kubbelere kilitlenmiş insanlar üzerinde test ediyor. Ay'da insan barındırmayı planlayan Amerika da çok geride değil.
Ay'ın güzel ve kaliteli fotoğraflarını yüksek çözünürlükte görüntülemek için web sitemizin kaynaklarını kullanın. Yararlı bağlantılar, uydu hakkında bilinen maksimum bilgi miktarını bulmanıza yardımcı olacaktır. Ay'ın bugün nasıl olduğunu anlamak için uygun bölümlere gitmeniz yeterli. Teleskop veya dürbün satın alamıyorsanız, çevrimiçi bir teleskopla Ay'a gerçek zamanlı olarak bakın. Krater yüzeyini gösteren görüntü sürekli güncellenmektedir. Site ayrıca ayın evrelerini ve yörüngedeki konumunu da takip ediyor. Uydunun, güneş sisteminin ve tüm gök cisimlerinin kullanışlı ve büyüleyici bir 3D modeli var. Aşağıda ay yüzeyinin bir haritası bulunmaktadır.
Dünya uyduları: yapaydan doğala
Astronom Vladimir Surdin, Ay'a yapılan geziler, Apollo 11'in iniş alanı ve astronotların ekipmanları hakkında şunları söyledi:
Büyütmek için resme tıklayın
Hikaye Ay kütlesi tahminleri yüzlerce yıl öncesine dayanıyor. Yabancı yazar David W. Hughes'un makalesinde bu sürecin retrospektif bir değerlendirmesi sunuluyor. Bu makalenin çevirisi, benim mütevazı İngilizce bilgim dahilinde yapılmış olup, aşağıda sunulmuştur. Newton Ay'ın kütlesinin şu anda makul kabul edilen değerin iki katı olduğu tahmin ediliyordu. Herkesin kendi gerçeği vardır ama tek bir gerçek vardır. Bu konuya dikkat yapabiliriz Amerikalıları bir sarkaçla Ay'ın yüzeyine koyun. Sonuçta oradaydılar ;) . Telemetristler, LRO ve diğer uyduların yörünge özelliklerine dayanarak aynısını yapabilirler. Bu bilginin henüz mevcut olmaması üzücü.
Gözlemevi
Ayın kütlesinin ölçülmesi
Rasathanenin 125. kuruluş yıldönümüne ilişkin değerlendirme
David W. Hughes
Fizik ve Astronomi Bölümü, Sheffield Üniversitesi
Ay kütlesine ilişkin ilk tahmin Isaac Newton tarafından yapılmıştır. Bu miktarın (kütlenin) değeri ve Ay'ın yoğunluğu o zamandan beri tartışma konusu olmuştur.
giriiş
Ağırlık astronomik bağlamda ölçülmesi en uygun olmayan niceliklerden biridir. Genellikle bilinmeyen bir kütlenin bilinen bir kütleye uyguladığı kuvveti veya tam tersini ölçeriz. Astronomi tarihinde, o zamana kadar Ay, Dünya ve Güneş'in (MM, M E, M C) "kütlesi" kavramı yoktu. Isaac Newton(1642 - 1727). Newton'dan sonra oldukça doğru kütle oranları belirlendi. Dolayısıyla, örneğin Elements'in ilk baskısında (1687) M C /ME E = 28700 oranı verilmiştir, bu oran daha sonra ikinci (1713) ve üçüncüde (1726) M C /ME E = 227512 ve M C /ME E = 169282'ye yükselir. ) sırasıyla astronomik birimin açıklığa kavuşturulmasıyla ilgili yayınlar. Bu ilişki Güneş'in Dünya'dan daha önemli olduğunu vurgulamış ve güneş merkezli hipoteze önemli bir destek sağlamıştır. Kopernik.
Bir cismin yoğunluğuna (kütle/hacim) ilişkin veriler, onun kimyasal bileşimini tahmin etmeye yardımcı olur. 2.200 yıldan daha uzun bir süre önce Yunanlılar, Dünya ve Ay'ın boyutları ve hacimleri için oldukça doğru değerler elde etmişti ancak kütleler bilinmiyordu ve yoğunluklar hesaplanamıyordu. Dolayısıyla Ay bir kaya küresine benzese de bilimsel olarak doğrulanamadı. Ayrıca Ay'ın kökeninin aydınlatılmasına yönelik ilk bilimsel adımlar da atılamadı.
Bugün uzay çağında bir gezegenin kütlesini belirlemenin açık ara en iyi yöntemi üçüncüye (harmonik) dayanmaktadır. Kepler yasası. Uydunun bir kütlesi varsa M, Ay'ın etrafında M M kütlesiyle döner, sonra
Nerede A M M ile arasındaki zaman ortalamalı ortalama mesafedir M, G Newton'un yerçekimi sabitidir ve P- Yörünge dönemi. M M'den beri >> M Bu denklem doğrudan M M değerini verir.
Eğer bir astronot Ay yüzeyindeki yerçekimine bağlı ivmeyi, G M'yi ölçebiliyorsa, o zaman
burada RM ay yarıçapıdır; o zamandan bu yana makul bir doğrulukla ölçülen bir parametredir. Samoslu Aristarhos, yaklaşık 2290 yıl önce.
Isaac Newton 1, Ay'ın kütlesini doğrudan ölçmedi, ancak deniz gelgit ölçümlerini kullanarak güneş ve ay kütlesi arasındaki ilişkiyi tahmin etmeye çalıştı. Newton'dan önce pek çok kişi gelgitlerin Ay'ın konumu ve etkisi ile ilgili olduğunu varsaysa da konuya yerçekimi perspektifinden bakan ilk kişi Newton oldu. Uzaktaki M kütleli bir cismin yarattığı gelgit kuvvetinin farkına vardı. D orantılı M/D 3 . Bu cismin çapı D ve yoğunluğu ise ρ bu kuvvet orantılıdır ρ D 3 / D 3 . Ve eğer vücudun açısal boyutu, α , küçük, gelgit kuvveti orantılıdır ρα 3. Yani Güneş'in gelgit kuvveti Ay'ınkinin yarısından biraz daha azdır.
En yüksek gelgit olayının Güneş aslında syzygy'den 18,5° uzaktayken gözlemlenmesi ve ay yörüngesinin ekliptik düzlemde olmaması ve eksantrik olması nedeniyle komplikasyonlar ortaya çıktı. Bütün bunları hesaba katan Newton, gözlemlerine dayanarak “Bristol'un üç mil aşağısında, Avon Nehri'nin ağzına kadar, ilkbahar ve sonbaharda suların yükselme yüksekliğine bağlı olarak armatürlerin syzygies'i (gözlemlerine göre) Samuel Sturmy'ninki) yaklaşık 45 feet, ancak karelemelerde yalnızca 25”, şu sonuca varmıştır: “Ay'ın maddesinin yoğunluğunun, Dünya'nın maddesinin yoğunluğu ile 4891 ila 4000 veya 11 ila 9 arasında ilişkili olduğu sonucuna varılmıştır. Ay, Dünya'nın kendisinden daha yoğun ve dünyevidir” ve “Ay'ın maddesinin kütlesi Dünya'nın maddesinin kütlesinde 39.788'de 1 olacaktır” (İlkeler, Kitap 3, Önerme 37, Problem 18).
Dünya'nın kütlesi ile Ay'ın kütlesi arasındaki oranın güncel değeri M E /MM M = 81.300588 olarak verildiğine göre, Newton'da bir şeylerin ters gittiği açıktır. Ayrıca syzygy boy oranı açısından 3.0, 9/5'ten biraz daha mı gerçekçi? ve karesel gelgit. Ayrıca Newton'un Güneş'in kütlesine ilişkin hatalı değeri de büyük bir sorundu. Newton'un çok az istatistiksel kesinliğe sahip olduğuna ve M E / M M değerindeki beş anlamlı rakama ilişkin açıklamasının tamamen temelsiz olduğuna dikkat edin.
Pierre Simon Laplace(1749 - 1827), hem gündönümlerinde hem de ekinokslarda Ay'ın dört ana evresindeki gelgitlere odaklanarak gelgit yüksekliklerinin analizine (özellikle Brest'te) önemli miktarda zaman ayırdı. Laplace 2, 18. yüzyılda kısa seri gözlemler kullanarak 59'luk bir M E / M M değeri elde etti. 1797'de bu değeri 58,7'ye indirdi. Laplace 3, 1825'te genişletilmiş gelgit verilerini kullanarak M E / M M = 75 değerini elde etti.
Laplace, gelgit yaklaşımının ay kütlesini hesaplamanın birçok yolundan biri olduğunu fark etti. Dünyanın dönüşünün gelgit modellerini karmaşık hale getirmesi ve hesaplamanın son sonucunun Ay/Güneş kütle oranının ortaya çıkması onu açıkça rahatsız ediyordu. Böylece gelgit kuvvetini diğer yöntemlerle elde edilen ölçümlerle karşılaştırdı. Laplace 4 ayrıca M E / M M katsayılarını 69,2 (d'Alembert katsayılarını kullanarak), 71,0 (Maskelyne'in Bradley'nin nutasyonu ve paralaks gözlemleri analizini kullanarak) ve 74,2 (Burg'un ay paralaks eşitsizliği üzerine çalışmasını kullanarak) olarak yazar. Görünüşe göre Laplace, her sonucun eşit derecede güvenilir olduğunu düşündü ve ortalamayı elde etmek için dört değerin ortalamasını aldı. "La valeur le plus vraisembable de la masse de la lune, qui me parait, çeşitli fenomenlerle sonuçlandı 1/68.5" (ref 4, s. 160). 68,5'e eşit ortalama M E/M M oranı Laplace 5'te tekrar tekrar bulunur.
On dokuzuncu yüzyılın başlarında, özellikle Fransız meslektaşlarının çalışmalarından haberdar olan bazı İngiliz gökbilimcilerin kafasında, Newton'un 39.788 değeri hakkında şüphelerin ortaya çıkmış olması anlaşılabilir bir durumdur.
Finlayson 6 gelgit tekniğine ve syzygy ölçümünü kullanmaya geri döndünüz mü? ve 1861, 1864, 1865 ve 1866 yıllarında Dover'daki karesel gelgitleri inceleyerek aşağıdaki M E / M M değerlerini elde etti: sırasıyla 89.870, 88.243, 87.943 ve 86.000. Ferrell 7, Brest'teki (1812 - 1830) on dokuz yıllık gelgit verilerinden ana harmonikleri çıkardı ve önemli ölçüde daha düşük bir M E / M M = 78 oranı elde etti. Harkness 8, M E / M M = 78,65 gelgit değerini verir.
Lafta sarkaç yöntemi yerçekimine bağlı ivmenin ölçülmesine dayanır. Kepler'in üçüncü yasasına dönersek, Newton'un ikinci yasasını dikkate alarak elde ederiz
Nerede AM- Dünya ile Ay arasındaki zamana göre ortalama mesafe, ÖĞLEDEN SONRA- Ay yıldız devrimi dönemi (yani yıldız ayının uzunluğu), Ge Yer çekiminin Dünya yüzeyinde hızlanması ve TEKRAR- Dünyanın yarıçapı. Bu yüzden
Barlow ve Bryan 9'a göre bu formül Airy 10 tarafından M E / M M'yi ölçmek için kullanılmıştı ancak bu değerin küçük olması ve miktarların değerlerinde birikmiş belirsizlik nedeniyle hatalıydı. AM , Ge, TEKRAR, Ve ÖĞLEDEN SONRA.
Teleskoplar geliştikçe ve astronomik gözlemlerin doğruluğu arttıkça ay denklemini daha doğru çözmek mümkün hale geldi. Dünya/Ay sisteminin genel kütle merkezi, eliptik bir yörüngede Güneş'in etrafında hareket eder. Hem Dünya hem de Ay her ay bu kütle merkezinin etrafında döner.
Dolayısıyla Dünya'daki gözlemciler, Dünya'nın büyük uydusunun yokluğunda sahip olacağı koordinatlarla karşılaştırıldığında, her ay boyunca nesnenin göksel konumunda doğuya doğru hafif bir kayma ve ardından batıya doğru küçük bir kayma görüyor. Modern aletlerle bile yıldızlarda bu hareket tespit edilemiyor. Ancak yakınlardan geçen Güneş, Mars, Venüs ve asteroitler için kolaylıkla ölçülebilir (örneğin Eros, en yakın noktasında Ay'dan yalnızca 60 kat daha uzaktadır). Güneş'in konumundaki aylık kaymanın genliği yaklaşık 6,3 ark saniyedir. Böylece
Nerede AC- Dünya ile Dünya-Ay sisteminin kütle merkezi arasındaki ortalama mesafe (bu yaklaşık 4634 km'dir) ve gibi- Dünya ile Güneş arasındaki ortalama mesafe. Ortalama Dünya-Ay mesafesi ise bir M ayrıca biliniyor ki
Maalesef bu “ay denkleminin” sabiti, yani. 6,3", bu çok küçük bir açıdır ve doğru olarak ölçülmesi son derece zordur. Ayrıca M E / M M, Dünya-Güneş mesafesinin doğru bilgisine bağlıdır.
Ay denkleminin değeri, Dünya'nın yakınından geçen bir asteroit için birkaç kat daha büyük olabilir. Gill 11, asteroit 12 Victoria'nın 1888 ve 1889 konum gözlemlerini ve 8,802" ± 0,005" güneş paralaksını kullanmış ve M E / M M = 81,702 ± 0,094 olduğu sonucuna varmıştır. Hinks 12, asteroit 433 Eros'un uzun bir gözlem dizisini kullanmış ve M E / M M = 81,53 ± 0,047 olduğu sonucuna varmıştır. Daha sonra güncellenmiş güneş paralaks değerini ve David Gill tarafından yapılan asteroit 12 Victoria için düzeltilmiş değerleri kullandı ve düzeltilmiş M E / M M = 81,76 ± 0,12 değerini elde etti.
Newcomb 13, bu yaklaşımı kullanarak Güneş ve gezegen gözlemlerinden M E / M M = 81,48 ± 0,20 elde etti.
Spencer John 14 kişi, 1931'de Dünya'dan 26 x 106 km uzaklıktan geçen 433 Eros asteroitinin gözlemlerini analiz etti. Ana amaç güneş paralaksını ölçmekti ve bu amaçla 1928'de Uluslararası Astronomi Birliği'nin bir komisyonu kuruldu. Spencer Jones, ay denklemi sabitinin 6,4390 ± 0,0015 yay saniyesi olduğunu keşfetti. Bu, güneş paralaksının yeni değeriyle birleştirildiğinde M E / M M =81,271±0,021 oranıyla sonuçlandı.
Presesyon ve nutasyon da kullanılabilir. Dünyanın dönme ekseninin kutbu, her 26.000 yılda bir ekliptiğin kutbu etrafında hareket eder; bu aynı zamanda Koç burcunun ilk noktasının ekliptik boyunca yılda yaklaşık 50.2619" hareketine de yansır. Presesyon, Hipparchus tarafından 2000 yılında keşfedilmiştir. Yıllar önce bu hareketin üzerine eklenen daha hızlı, küçük periyodik bir hareket olan nutasyon keşfedildi. James Bradley(1693~1762) 1748'de. Nutasyon esas olarak ay yörüngesinin düzleminin ekliptik düzlemiyle çakışmaması nedeniyle oluşur. Maksimum nütasyon yaklaşık 9,23 inçtir ve tam bir döngü yaklaşık 18,6 yıl sürer. Ayrıca Güneş tarafından üretilen ek nütasyonlar da vardır. Tüm bu etkiler, Dünya'nın ekvatoral çıkıntılarına etki eden torklardan kaynaklanır.
Boylamdaki sabit durumlu ay-güneş deviniminin büyüklüğü ve boylamdaki çeşitli periyodik nutasyonların genlikleri, diğer şeylerin yanı sıra Ay'ın kütlesinin işlevleridir. Stone 15, ay-güneş devinimi L ve nutasyon sabiti N'nin şu şekilde verildiğini kaydetti:
burada ε=(M M /M S) (a S /a M) 3, a S ve a M ortalama Dünya-Güneş ve Dünya-Ay mesafeleridir;
e E ve e M sırasıyla dünyanın ve ay yörüngesinin eksantriklikleridir. Delaunay sabiti γ olarak temsil edilir. İlk yaklaşıma göre γ, ay yörüngesinin ekliptiğe eğim açısının yarısının sinüsüdür. ν değeri ay yörüngesinin düğümünün yer değiştirmesidir,
ekinoks çizgisine göre Jülyen yılı boyunca; χ Güneş'in ortalama bozucu kuvvetine, Dünyanın eylemsizlik momentine ve Dünyanın yörüngesindeki açısal hızına bağlı bir sabittir. L'nin N'ye bölünmesi durumunda χ'nin iptal olacağına dikkat edin. L = 50,378" ve N = 9,223" yerine geçen taş M E /M M = 81,36 olur. Newcomb kendi L ve N ölçümlerini kullandı ve M E/M M = 81,62 ± 0,20'yi buldu. Proctor 16, M E/M M = 80,75'i buldu.
Eğer Ay ve Dünya güneş sistemindeki tek cisimler olsaydı, Ay'ın Dünya etrafındaki hareketi tam olarak bir elips olurdu. Bunların olmaması Ay paralaktik eşitsizliğine yol açmaktadır. Güneş sistemindeki diğer cisimlerin ve özellikle Güneş'in çekiciliği nedeniyle, Ay'ın yörüngesi son derece karmaşıktır. Uygulanması gereken en büyük üç eşitsizlik, hesaplama, değişim ve yıllık denklemden kaynaklanmaktadır. Bu çalışma bağlamında çeşitlilik en önemli eşitsizliktir. (Tarihsel olarak Sedillo, ay varyasyonunun 9. yüzyılda Abul-Wafa tarafından keşfedildiğini söylüyor; diğerleri keşfi Tycho Brahe'ye atfediyor).
Ay varyasyonu, sinodik ay boyunca Dünya-Ay sistemindeki güneş yerçekimi farkından kaynaklanan değişiklikten kaynaklanır. Bu etki, Dünya'dan Güneş'e ve Ay'dan Güneş'e olan mesafeler eşit olduğunda sıfırdır, bu da ilk ve son çeyreğe çok yakın bir zamanda meydana gelen bir durumdur. İlk dördün (dolunay boyunca) ile son dördün arasında, Dünya'nın Güneş'e Ay'dan daha yakın olduğu ve Dünya'nın ağırlıklı olarak Ay'dan uzaklaştığı dönem. Son çeyrek (yeni ay boyunca) ile ilk dördün arasında Ay, Güneş'e Dünya'dan daha yakındır ve bu nedenle Ay, ağırlıklı olarak Dünya'dan uzaklaşır. Ortaya çıkan artık kuvvet, biri ay yörüngesine teğet, diğeri yörüngeye dik (yani Ay-Dünya yönünde) olmak üzere iki bileşene ayrılabilir.
Ay'ın konumu, Güneş'in sonsuz uzaklıkta olması durumunda sahip olacağı konuma göre ±124,97 yay saniyesi kadar değişir (Brouwer ve Clements 17'ye göre). Paralaks eşitsizliği olarak bilinen bu 124,9"'dur.
Bu 124,97 yay saniyesi dört dakikalık süreye karşılık geldiğinden bu değerin makul bir doğrulukla ölçülebilmesi beklenmektedir. Paralaktik eşitsizliğin en belirgin sonucu yeni ay ile ilk dördün arasındaki sürenin yaklaşık sekiz dakika olmasıdır. aynı aşamadan dolunaya kadar olandan daha uzun. Ne yazık ki, bu miktarın ölçülebilmesinin doğruluğu, ay yüzeyinin düzensiz olması ve yörüngenin farklı kısımlarındaki ayın konumunu ölçmek için farklı ay kenarlarının kullanılması gerektiği gerçeği nedeniyle bir miktar azalmaktadır. (Buna ek olarak, Ay'ın kenarı ile gökyüzünün parlaklığı arasındaki değişen kontrast nedeniyle Ay'ın görünen yarı çapında küçük bir periyodik değişiklik de vardır. Bu, ±0,2" ile 2 arasında değişen bir hataya neden olur. ", bkz. Campbell ve Nason 18).
Roy 19, ay paralaktik eşitsizliği P'nin şu şekilde tanımlandığını belirtiyor:
Campbell ve Nason'a göre 18, paralaks eşitsizliği 1812'de 123,5", 1854'te 122,37", 1854'te 126,46", 1859'da 124,70", 1867'de 125,36" ve 1868'de 125,46" olarak bulunmuştur. Böylece, Dünya/Ay kütle oranı, paralaks eşitsizliklerinin (eğer diğer miktarlar varsa) ve özellikle güneş paralaksının (örn. gibi), bilinmektedir. Bu durum gökbilimciler arasında bir ikilemin oluşmasına yol açtı. Bazıları, ortalama Dünya-Güneş mesafesini tahmin etmek için paralaktik eşitsizlikten Dünya/Ay kütle oranının kullanılmasını önermektedir. Diğerleri ilkini ikincisi aracılığıyla değerlendirmeyi önermektedir (bkz. Moulton 20).
Son olarak gezegen yörüngelerinin bozulmasını düşünün. Dünya-Ay sisteminin çekimsel etkisini yaşayan en yakın komşularımız Mars ve Venüs'ün yörüngeleri. Bu eylem nedeniyle dışmerkezlik, düğüm boylamı, eğim ve günberi gibi yörünge parametreleri zamanın bir fonksiyonu olarak değişir. Bu değişikliklerin doğru ölçümü, Dünya/Ay sisteminin toplam kütlesini ve çıkarılarak Ay'ın kütlesini tahmin etmek için kullanılabilir.
Bu öneri ilk olarak Le Verrier tarafından yapılmıştır (bkz. Young 21). Düğümlerin ve günberi hareketlerinin yavaş da olsa sürekli olduğunu ve bu nedenle zaman geçtikçe artan hassasiyetle bilineceğini vurguladı. Le Verrier bu fikirden o kadar heyecanlanmıştı ki, Venüs'ün o zamanki geçişine ilişkin gözlemleri terk etti ve güneş paralaksının ve Güneş/Dünya kütle oranının pertürbasyon yöntemiyle çok daha doğru bir şekilde bulunabileceğine ikna oldu.
.JPG)
İlk nokta Newton Prensibi'nden geliyor.
Bilinen ay kütlesinin doğruluğu.
Ölçüm yöntemleri iki kategoriye ayrılabilir. Gelgit teknolojisi özel ekipman gerektirir. Kıyı çamurunda kademeli bir dikey direk kaybolur. Ne yazık ki, Europa'nın kıyıları ve körfezlerindeki gelgit koşullarının karmaşıklığı, elde edilen ay kütlesi değerlerinin doğru olmaktan uzak olduğu anlamına geliyordu. Cisimlerin etkileşime girdiği gelgit kuvveti, kütlelerinin mesafenin küpüne bölünmesiyle orantılıdır. Bu nedenle, hesaplamanın nihai sonucunun aslında ay ve güneş kütlesi arasındaki oran olduğu unutulmamalıdır. Ay ve Güneş'e olan uzaklıklar arasındaki ilişkinin de tam olarak bilinmesi gerekir. 40 (1687'de), 59 (1790'da), 75 (1825'te), 88 (1865'te) ve 78 (1874'te) olan M E / M M'nin tipik gelgit değerleri, yorumlama verilerinin doğasında olan zorluğu vurgulamaktadır.
Diğer tüm yöntemler astronomik konumların hassas teleskopik gözlemlerine dayanıyordu. Yıldızların uzun süreler boyunca ayrıntılı gözlemlenmesi, devinim sabitlerinin ve Dünya'nın dönme eksenindeki nütasyonların türetilmesine yol açtı. Ay ve güneş kütleleri arasındaki ilişki açısından yorumlanabilirler. Güneş'in, gezegenlerin ve bazı asteroitlerin birkaç ay boyunca yapılan doğru konumsal gözlemleri, Dünya'nın Dünya-Ay sisteminin kütle merkezinden uzaklığının tahmin edilmesine yol açtı. Ay'ın konumunun zamanın bir fonksiyonu olarak bir ay boyunca dikkatli bir şekilde gözlemlenmesi, paralaks eşitsizliğinin büyüklüğüyle sonuçlandı. Son iki yöntem, birlikte Dünya'nın yarıçapı, yıldız ayının uzunluğu ve Dünya yüzeyindeki yerçekimi ivmesinin ölçümlerine dayanarak, Ay'ın kütlesi yerine, büyüklüğünün tahmin edilmesine yol açmıştır. Açıkçası, yalnızca ±%1 oranında biliniyorsa Ay'ın kütlesi belirsizdir. M M/M E oranını örneğin %1, 0,1, 0,01 doğrulukla elde etmek için, değerin sırasıyla ± %0,012, 0,0012 ve 0,00012 doğrulukla ölçülmesi gerekir.
1680-2000 arasındaki tarihsel döneme bakıldığında, Ay kütlesinin 1687-1755 yılları arasında ±%50, 1755-1830 yılları arasında ±%10, 1830-1900 yılları arasında ±%3, 1900 yılları arasında ±%0,15 olduğu görülmektedir. ve 1968 ve 1968 ile günümüz arasında ± %0,0001. 1900 ile 1968 yılları arasında ciddi edebiyatta iki anlam yaygındı. Ay teorisi M E / M M = 81,53'ü gösterdi ve ay denklemi ve ay paralaktik eşitsizliği biraz daha küçük bir M E / M M = 81,45 değerini verdi (bkz. Garnett ve Woolley 22). Diğer güneş paralaks değerlerini kendi denklemlerinde kullanan araştırmacılar tarafından başka değerler de alıntılanmıştır. Bu küçük karışıklık, Apollo döneminde ışık yörünge aracı ve komuta modülünün Ay çevresinde iyi bilinen ve doğru olarak ölçülmüş yörüngelerde uçmasıyla ortadan kalktı. M E / M M = 81,300588'in mevcut değeri (bkz. Seidelman 23), en doğru bilinen astronomik büyüklüklerden biridir. Ay'ın gerçek kütlesine ilişkin kesin bilgimiz, Newton'un kütleçekim sabiti G'deki belirsizlik nedeniyle gölgelenmektedir.
Astronomik teoride ay kütlesinin önemi
Isaac Newton 1, yeni keşfettiği ay bilgisiyle çok az şey yaptı. Ay kütlesini ölçen ilk bilim adamı olmasına rağmen, M E / M M = 39,788'i pek modern bir yorumu hak etmiyor gibi görünüyor. Cevabın çok küçük, neredeyse iki katı olduğu gerçeği altmış yılı aşkın bir süre boyunca fark edilmedi. Fiziksel olarak anlamlı olan tek sonuç, Newton'un ρ M /ρ E = 11/9'dan çıkardığıdır; bu da "Ay'ın gövdesinin dünyamızınkinden daha yoğun ve daha dünyevi olduğu"dur (Principia, kitap 3, önerme 17, sonuç). 3).
Neyse ki, hatalı olmasına rağmen bu büyüleyici sonuç, vicdanlı kozmogonistleri bunun önemini açıklamaya çalışırken çıkmaza sürüklemeyecektir. 1830 civarında ρ M /ρ E'nin 0,6 ve M E / M M'nin 80 ila 90 arasında olduğu açıklığa kavuştu. Grant 24 "bu, daha fazla kesinliğin bilimin mevcut ilkelerine hitap etmediği noktadır" diyerek şunu ima etti: doğruluk burada önemsizdir, çünkü ne astronomik teori ne de Ay'ın kökeni teorisi bu verilere büyük ölçüde dayanıyordu. Agnes Clerk 25 ise daha temkinli davranarak "ay-yer sistemi... Güneş'in etkisi altındaki cisimler arasında özel bir istisnadır" dedi.
Ay (kütlesi 7,35-10 25 g) Güneş Sistemindeki on uydudan beşincisidir (bir numaradan başlayarak bunlar Ganymede, Titan, Callisto, Io, Luna, Europa, Satürn'ün Halkaları, Triton, Titania, ve Rhea). 16. ve 17. yüzyıllarda geçerli olan Kopernik Paradoksu (Ay'ın Dünya'nın etrafında dönmesi, Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter ve Satürn'ün Güneş'in etrafında dönmesi gerçeği) ise çoktan unutulmuştur. Kozmogonik ve selenolojik açıdan büyük ilgi çeken şey, "birincil/en masif-ikincil" kütle oranıydı. İşte Plüton/Charon, Dünya/Ay, Satürn/Titan, Neptün/Triton, Jüpiter/Callisto ve Uranüs/Titanya'nın bir listesi; katsayılar sırasıyla 8,3, 81,3, 4240, 4760, 12800 ve 24600'dür. Bu, vücut sıvısının yoğunlaşması yoluyla çatallanma yoluyla olası eklem kökenlerini gösteren ilk şeydir (örneğin bkz. Darwin 26, Jeans 27 ve Binder 28). Aslına bakılırsa, alışılmadık Dünya/Ay kütle oranı, Wood 29'un şu sonuca varmasına yol açtı: "Bu, Dünya'nın Ay'ını yaratan olay veya sürecin olağandışı olduğunu oldukça açık bir şekilde gösteriyor ve bu durumda, özel koşulların çekilmesine yönelik normal isteksizliğin bir miktar gevşetilmesine izin verilebileceğini öne sürüyor." sorun."
Ay'ın kökenini inceleyen bilim dalı olan Selenoloji, 1610 yılında Galileo'nun Jüpiter'in uydularını keşfetmesiyle "bilimsel" hale geldi. Ay eşsiz statüsünü kaybetti. Daha sonra Edmond Halley30 ayın yörünge periyodunun zamanla değiştiğini keşfetti. Ancak G.H.'nin çalışmasına kadar durum böyle değildi. Darwin, 1870'lerin sonlarında, Dünya ve Ay'ın başlangıçta birbirine çok daha yakın olduğunun netleştiği zaman. Darwin, başlangıçta rezonansın neden olduğu çatallanmanın, erimiş Dünya'nın hızlı dönmesinin ve yoğunlaşmasının Ay'ın oluşumuna yol açtığını öne sürdü (bkz. Darwin 26). Osmond Fisher 31 ve V.H. Hatta Pickering 32, Pasifik Okyanusu havzasının, Ay Dünya'dan koptuğunda kalan bir yara izi olduğunu öne sürecek kadar ileri gitti.
İkinci önemli selenolojik gerçek Dünya/Ay kütle oranıydı. Darwin'in tezlerinin anlamlarının ihlal edildiği A.M. Lyapunov ve F.R. Moulton (örneğin bkz. Moulton 33). . Dünya-Ay sisteminin düşük birleşik açısal momentumuyla birlikte bu, Darwin'in gelgit teorisinin yavaş yavaş ölmesine yol açtı. Daha sonra Ay'ın güneş sisteminin başka bir yerinde oluştuğu ve daha sonra karmaşık bir üç cisim süreciyle yakalandığı öne sürüldü (örneğin bkz. C 34).
Üçüncü ana gerçek ise ayın yoğunluğuydu. Newton'un ρ M /ρ E 1,223 değeri 1800'de 0,61, 1850'de 0,57 ve 1880'de 0,56 oldu (bkz. Fırça 35). On dokuzuncu yüzyılın başlarında Ay'ın yoğunluğunun yaklaşık 3,4 g cm -3 olduğu anlaşıldı. Yirminci yüzyılın sonunda bu değer neredeyse hiç değişmeden kaldı ve 3,3437 ± 0,0016 g cm -3'e ulaştı (bkz. Hubbard 36). Açıkçası, ayın bileşimi Dünya'nın bileşiminden farklıydı. Bu yoğunluk, Dünya'nın mantosunun sığ derinliklerindeki kayaların yoğunluğuna benzer ve Darwinci çatallanmanın, farklılaşma ve ana morfogenezden sonraki bir zamanda homojen değil, heterojen bir Dünya'da meydana geldiğini öne sürüyor. Son zamanlarda bu benzerlik, Ay'ın oluşumuna ilişkin koç hipotezinin popülaritesine katkıda bulunan temel gerçeklerden biri olmuştur.
ortalama olduğu belirtildi. Ay yoğunluğu aynıydı meteorlar gibi(ve muhtemelen asteroitler). Güllemin 37 dikkat çekti Ay yoğunluğu V 3.55 sudan kat daha fazla. Nasmyth ve Carpenter 38, "Dünya yüzeyine çarptıktan sonra toplanan bazı meteorların 3,57 ve 3,54 yoğunluk değerlerini bilmek çok ilginçti" dedi. fark edebileceğimiz şey silikon, cam veya elmasla hemen hemen aynı: ve tuhaf bir şekilde, zaman zaman yeryüzünde bulduğumuz meteorlarla neredeyse aynı; Sonuç olarak teori, bu cisimlerin başlangıçta Ay maddesinin parçaları olduğu ve muhtemelen bir zamanlar Ay'daki volkanlardan öyle bir kuvvetle fırlatıldıkları, böylece Dünya'nın yerçekimi alanına düştükleri ve sonunda Dünya yüzeyine düştükleri doğrulandı."
Urey 39, 40, ay yoğunluğu ile belirli kondritik meteoritlerin ve diğer karasal gezegenlerin yoğunluğu arasındaki farktan endişe duysa da, bu gerçeği Ay'ın yakalanması teorisini desteklemek için kullandı. Epic 41 bu farklılıkları önemsiz olarak değerlendirdi.
sonuçlar
Ay'ın kütlesi son derece karakteristik değildir. Uydumuzu, Mars çevresindeki Phobos ve Deimos, Jüpiter çevresindeki Himalia ve Ananke grupları ve Satürn çevresindeki Iapetus ve Phoebe grupları gibi gezegensel olarak ele geçirilen asteroit gruplarının arasına rahatça yerleştirmek için çok büyük. Bu kütlenin Dünya'nın %1,23'ü olduğu gerçeği ne yazık ki önerilen çarpma-köken mekanizmasını destekleyen pek çok ipucu arasında sadece küçük bir ipucu. Ne yazık ki, "Mars büyüklüğünde bir cisim yeni farklılaşmış Dünya'ya çarparak bir ton malzemeyi etrafa saçar" gibi günümüzün popüler teorisinin bazı can sıkıcı sorunları var. Bu süreç mümkün bulunmuş olsa da, bu onun olası olduğunu garanti etmez. Bunun gibi, “o dönemde neden sadece bir Ay oluştu?”, “neden başka zamanlarda başka Aylar oluşmuyor?”, “neden bu mekanizma Dünya gezegeninde çalışıyordu da komşularımız Venüs, Mars ve Mars'ta çalışmıyordu” gibi. Merkür?" akla gelmek.
Ay'ın kütlesi onu Plüton'un Charon'uyla aynı kategoriye koyamayacak kadar küçük. 8.3/1 Plüton ve Charon'un kütleleri arasındaki oran, bu cisim çiftinin yoğunlaşma çatallanmasıyla, neredeyse sıvı bir cismin dönmesiyle oluştuğunu gösteren bir katsayıdır ve Plüton'un 81.3/1 değerinden çok uzaktır. Dünya ve Ay'ın kütlelerinin oranı.
Ay kütlesini 10 9'un bir kısmı kadar biliyoruz. Ancak bunun genel cevabının tam olarak "ne olmuş yani" olduğu hissinden kurtulamıyoruz. Bu bilgi, cennet ortağımızın kökeni hakkında bir rehber veya ipucu olarak yeterli değildir. Hatta konuyla ilgili en son 555 sayfalık ciltlerden birinde, 42 indeksin girdisi olarak “ay kütlesi” bile yer almıyor!
Referanslar
(1) I. Newton, Principia, 1687. Burada Sir Isaac Newton'un yöntemini kullanıyoruz. Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri, 1729'da Andrew Motte tarafından İngilizceye çevrildi; Çeviri, Florian Cajori tarafından revize edilmiş ve tarihsel ve açıklayıcı bir ek ile birlikte sağlanmıştır, Cilt 2: Dünyanın Sistemi(University of California Press, Berkeley ve Los Angeles), 1962.
(2) P.-S. Laplace, Mem. Acad.des Sciences, 45, 1790.
(3) P.-S. Laplace, Cilt 5, Livre 13 (Bachelier, Paris), 1825.
(4) P.-S. Laplace, Traite de Mechanique Celeste, Cilt 3 (rimprimerie de Crapelet, Paris), 1802, s, 156.
(5) P.-S. Laplace, Traite de Mechanique Celeste, Cilt 4 (Courcicr, Paris), 1805, s. 346.
(6) H.P. Finlayson, MNRAS, 27, 271, 1867.
(7) W.E, Fcrrel, Gelgit Araştırmaları. 1873 (Washington, D.C.) 1874 Sahil Araştırma Raporuna Ek.
(8) W. Harkness, Washington Gözlemevi Gözlemleri, 1885 mi? Ek 5, 1891,
(9) C.W.C. Barlow Sc G. H Bryan, Temel Matematiksel Astronomi(University Tutorial Press, Londra) 1914, s. 357.
(10) G.B. Airy, Mem. RAS., 17, 21, 1849.
(11) D. Gill, Cape Gözlemevi Yıllıkları, 6, 12, 1897.
(12) A. R. Hinks, MNRAS, 70, 63, 1909.
(13) S. Ncwcomb, tSy için Amerikan Ephemeris Takviyesi?(Washington, D.C), 1895, s. 189.
(14) H. Spencer Jones, MNRAS, 10], 356, 1941.
(15) E.J. Stone, MNRAS, 27, 241, 1867.
(16) R. A. Proctor, Eski ve Nets Astronomi(Longmans, Green ve Co., Londra), )