Ay nereden geldi?

İnsanlığın astronomik araştırmaları tarihinde en çok bilinen ve üzerinde çalışılan cisimlerden biri Ay'dır. Ay, birçok kültür tarafından mistik bir sembol olarak kabul edilir ve gezegenin şiirsel güzelliği, büyüsü ve gücü hakkında birçok hikaye anlatılır.

Ay en büyük uydudur ve Dünya'ya en yakın bağlantıya sahiptir. Bugüne kadar 12 kişi bu doğal uyduyu tanımak için Ay'a ayak bastı. Peki Ay'ı nasıl öğrendik? Bu gezegenin kökeni ve oluşumu nedir?

Ay'ın Kökeni

Ay'ın nasıl oluştuğuna gelince, binlerce yıllık araştırma ve gözlemlere rağmen, insanlığın elinde hâlâ sadece gevşek teoriler var. Ay'ın kökenine dair yaygın olarak kabul gören hipotezlere bir göz atalım.

Ay ve Dünya Birlikte Oluştu

Bu teori, Ay ve Dünya'nın aynı anda, bir astronomik cismi çevreleyen ve yavaş yavaş içe doğru çöken gaz, plazma, toz veya parçacıklardan oluşan disk benzeri bir akış olan ilkel bir birikim diskinden oluştuğunu öne sürüyor; bu da iki gök cismi arasındaki jeolojik benzerlikleri açıklamaya yardımcı olabilir. Örneğin Ay'ın oksijen izotop oranının Dünya'nınkiyle aynı olduğu görülüyor.

Buluttaki gaz yoğunlaşarak maddeye dönüşür ve molozlar bir nesneye veya diğerine tutunmak üzere çekilir. Dünya yanlışlıkla daha fazla madde çekiyor ve kütlesi artıyor. İki gök cisminden Dünya'nın kütlesi, onun baskın çekim kuvvetini geliştirmesine olanak sağladı ve Ay, Dünya'nın yörüngesinde dönmeye başladı. Ancak eleştirmenler bu teorinin Ay'ın Dünya etrafındaki mevcut açısal momentumunu açıklamadığını belirtiyorlar.

Dünya'nın parçalanmasıyla Ay oluşuyor

Ay'ın oluşumuna dair ilk teorilerden birinde (özellikle İngiliz astronom ve doğa bilimci Charles Darwin'in oğlu Sir George Darwin'e ait olanında) Dünya'nın bir zamanlar o kadar hızlı döndüğü ve yüzeyinden madde yığınlarının uçtuğu düşünülüyordu. Daha sonra bu malzemenin yoğunlaşarak Ay'ı oluşturduğu düşünülüyor.

Fisyon teorisi ikna edici görünse de (Dünya'nın ve Ay'ın mantolarının bileşimi benzer olduğundan) zamanla başarısızlığa uğradı; çünkü dönen bir proto-Dünya'nın doğru tipte bir proto-Ay yaratabilmesi için gereken özelliklerin doğru kombinasyonunu kimse keşfedemedi.

Daha spesifik olarak, bilim insanları Dünya'nın kendi malzemesini dökebilecek kadar hızlı dönebileceğine inanmıyorlar. Üstelik gökbilimciler şimdiye kadar Dünya'da ve Ay'da böylesine hızlı bir dönüş olayına dair bir kanıt bulamadılar.

Dünya yörüngede geçerken Ay'ı "yakalıyor"

En çok kabul gören üçüncü hipotez ise Ay'ın Güneş Sistemi'nin başka bir yerinde, ancak Dünya'nın yerçekiminin etkisi dışında oluşmuş olabileceğini öne sürüyor. Bazı bilim insanları, Ay'ın bir süre başka bir gezegen tarafından "yakalanmış" olabileceğini, daha sonra da Dünya'ya yaklaşmış olabileceğini düşünüyor. Aradaki mesafe o kadar kısa ki Dünya, Ay'ı kendi yörüngesine çekebilir.

Aslında Mars gibi pek çok gezegenin, kütle çekim alanı içinde sürüklenen küçük asteroitleri "yakaladığı" ve onları uydulara dönüştürdüğü düşünülüyor. Ancak bilim insanları, Dünya'nın Ay'ı nasıl "yakalayıp" yörüngede kalabildiğinin ardındaki mekanizmayı henüz çözebilmiş değil. Ayrıca Dünya ile Ay'ın benzer jeolojik özelliklere sahip olduğunun keşfedilmesiyle bu hipotez geçerliliğini yitirdi.

Parçalanmış Theia gezegeninin kalıntıları bir aya dönüşüyor

Teori, Theia adlı Mars büyüklüğündeki bir gezegenin Dünya'ya şiddetli bir şekilde çarpmasına dayanıyor. Bilim insanları Theia'nın Dünya'dan daha zayıf bir maddeden oluştuğunu öne sürüyorlar. Theia'nın "saldırısından" sonra Dünya nispeten sağlam kaldı. Ancak Theia parçalandı ve kalan parçalar birleşerek Ay'ı oluşturdu. Bu teori başlangıçta ikna edici görünse de, Dünya ve Ay'ın benzer elementlerden (özellikle silisyum ve oksijen) ve benzer konsantrasyonlardan oluşması nedeniyle sonuçta başarısız oldu.

Theia'nın etkisi bir "Sinestia" yaratıyor

Ya Theia erken Dünya'ya öyle bir kuvvetle çarpsaydı ki ikisi de "buharlaşsaydı"? Bazı bilim insanları çarpışma sonucu sinesti adı verilen simit biçimli garip bir bulutun oluşmuş olabileceğini düşünüyor. Bu yapının, her gezegende bulunan kimyasal elementleri birbirine karıştırarak bir tür dönen disk gibi davranabileceğini savunuyorlar. Zamanla sinestinin dışındaki maddeler birleşerek Ay'ı oluştururken, kalan maddeler de Dünya'yı oluşturdu.

İki özdeş gezegenin çarpışması

Bu senaryoda Theia yine Dünya'ya çarpıyor, ancak tam parçalanma gerçekleşmiyor ve çarpmanın yol açtığı enkaz yine Ay'ı oluşturuyor. Bu teorinin benzersiz yanı, Theia'yı oluşturan maddenin Dünya'yı oluşturan maddeyle aynı olmasıdır. Şimdi soru şu: Theia nasıl oluştu? Belki de hem Theia hem de Dünya aynı birikim diskinin zıt taraflarında oluşmuştur (maddesi eşit şekilde yayılmıştır). Daha sonra bir şey Theia'nın Güneş etrafındaki yörüngesini bozdu ve orijinal pozisyonundan uzaklaşmasına neden oldu, bunun sonucunda Theia Dünya'ya çarptı.

Dünya dışı etkiler hakkında birçok hipotez

Bu teoriye göre, Dünya'nın ilk zamanlarında bir değil birden fazla çarpışma yaşandığı düşünülüyor. Her çarpmanın, en sonunda küçük bir uyduya dönüşen bir enkaz parçası yarattığına inanılıyor. Daha sonra bu küçük uydular birleşerek günümüzdeki Ay'ı oluşturdular.

Hipotez, her çarpışmadan birkaç saat sonra bir madde diski oluşacağını ve birkaç yüz yıl içinde küçük bir uyduya yoğunlaşacağını belirtiyor. İsrailli bilim insanları, 2017'nin başlarında, birden fazla yüksek hızlı çarpışmanın bir araya gelerek Ay'ı oluşturmaya yetecek kadar madde yaratmış olabileceğini öne sürerek bu fikri ortaya attılar. Ancak, bu uyduların her birinin nasıl birleşerek daha büyük bir gök cisminin oluşmasını sağlayan mekanizmanın henüz tanımlanmadığını da söylediler.