Ay’ın Neden Hep Aynı Yüzü Görünür? Gelgit Kilidi

Bu gece dolunaya bakın: İnsanların binlerce yıldır tarif ettiği aynı koyu lekeleri göreceksiniz; bir yüz, bir tavşan, kitap okuyan bir kadın. Tarihteki her kuşak tam olarak aynı manzarayı gördü. Ay bize öbür yüzünü göstermek için hiç dönmez. Neden?

Dönüyor, ama yavaşça

Yaygın bir fikre göre Ay kendi etrafında dönmez. Aslında döner, ama çok özel bir hızla. Ay kendi ekseni etrafında yaklaşık 27,3 günde bir tur atar; bu, Dünya’nın etrafındaki bir yörüngeyi tamamlaması için geçen sürenin tıpatıp aynısıdır. Dönüş ve yörünge adım adım ilerlediği için hep aynı yarıküre bize bakar.

Bunu kendiniz deneyebilirsiniz. Yüzünüz hep bir sandalyeye dönük olacak şekilde onun etrafında bir tur yürüyün. Bir tur tamamladığınızda kendiniz de tam bir tur dönmüş olursunuz, ama sandalye yalnızca yüzünüzü görmüştür.

Nasıl kilitlendi?

Dört milyar yıldan daha önceki genç Ay çok daha hızlı dönüyordu. Ama Dünya’nın kütleçekimi Ay’ın yakın tarafını uzak tarafından daha güçlü çeker. Gelgit kuvveti denen bu fark, tıpkı Ay’ın okyanuslarımızda gelgit oluşturması gibi, Ay’ı çok az uzatarak iki yanında birer şişkinlik oluşturdu.

Ay dönerken bu şişkinlikler Dünya’ya bakan çizginin biraz önüne taşındı. Dünya’nın çekimi onları sürekli geri çekti ve bir fren gibi çalışan bir burulma kuvveti yarattı. Milyonlarca yıl içinde dönüş, yörüngeye tam olarak eşitlenene kadar yavaşladı. O noktada şişkinlikler Dünya’ya hizalı kaldı ve frenleme durdu. Bu duruma gelgit kilidi ya da eş zamanlı dönüş denir.

Bu, gezegenlerine yakın uydular için olağan sonuçtur. Güneş Sistemi’ndeki büyük uyduların çoğu gelgit kilidindedir; Plüton ve uydusu Charon ise birbirine kilitlidir, ikisi de diğerine hep aynı yüzünü gösterir.

Yarısından fazlasını görürüz

Yine de zaman içinde Ay yüzeyinin yalnızca %50’sini değil, yaklaşık %59’unu görebiliriz. Ay’ın yörüngesi hafifçe eliptiktir; dönüşü sabitken yörünge hızı değişir, ekseni de biraz eğiktir. Bu etkiler Ay’ın biraz sallanıp başını eğiyormuş gibi görünmesine yol açar; salınım (librasyon) denen bu hareket kenarlarından biraz öteye bakmamızı sağlar.

“Karanlık yüz” karanlık değil

Hiç görmediğimiz tarafa sık sık “karanlık yüz” denir, ama bize bakan taraf kadar güneş ışığı alır. Yakın yüzün bize simsiyah göründüğü yeni ayda uzak yüz tam bir gündüzdedir. Daha doğru adı uzak yüzdür.

1959’a kadar onu kimse görmemişti; o yıl Sovyet sondası Luna 3 ilk bulanık fotoğrafları gönderdi. Fotoğraflar bir sürpriz ortaya koydu: Uzak yüzde, tanıdığımız “yüzü” oluşturan ve deniz denen koyu lav ovalarından çok az vardır, krater ise çok daha fazladır. Bilim insanları uzak yüzdeki kabuğun daha kalın olduğunu, bu yüzden yüzeye daha az lav ulaştığını düşünüyor. 2019’da Çin’in Chang’e 4 aracı oraya inen ilk uzay aracı oldu.

Ay uzaklaşıyor

Gelgit kuvvetleri bugün de çalışıyor; artık esas olarak Dünya üzerinde. Ay’ın çekimi Dünya’nın dönüşünü yavaşlatıyor ve günlerimizi her yüzyılda saniyenin çok küçük bir kesri kadar uzatıyor; karşılığında Ay yılda yaklaşık 3,8 santimetre uzaklaşıyor. Bunu kesin olarak biliyoruz, çünkü Apollo astronotları Ay yüzeyine aynalar bıraktı ve bilim insanları bunlardan yansıyan lazer atımlarının süresini ölçüyor.

Özetle

• Ay kendi etrafında döner: Bir yörüngeyle aynı sürede, 27,3 günde bir tur.
• Gelgit kilidi denen bu eşleşme aynı yüzü hep Dünya’ya dönük tutar.
• Dünya’nın çekimi genç Ay’da dönüşünü frenleyen şişkinlikler oluşturdu.
• Salınım sayesinde Ay yüzeyinin yaklaşık %59’unu görebiliriz.
• Uzak yüz karanlık değildir; yakın yüz kadar güneş ışığı alır.
• Ay, Dünya’dan yılda yaklaşık 3,8 cm uzaklaşıyor.