Ay Nedir

Ay Nedir? Ay Ne Demektir? Ay Nedir Kısaca? Ay Ne Demek? Ay Hakkında Bilgi? Ayın Oluşumu?

Ay Nedir, Ay, Dünyanın tek doğal uydusudur ve Güneş Sistemi içinde beşinci büyük doğal uydudur. Dünya ile Ay arasında ortalama merkezden merkeze uzaklık 384.403 km., yani Dünyanın çapının yaklaşık otuz katı kadardır. Ayın çapı 3.474 km.dir, bu da Dünya çapının dörtte birinden biraz fazladır. Dolayısıyla Ayın, hacmi Dünyanın hacminin %2 sidir Kütlesi Dünya kütlesinden 81,3 kat daha düşüktür. Yüzeyinde kütleçekim etkisi yerçekiminin yaklaşık %17sidir. Ay, Dünyanın yörüngesinde bir turunu 27,3 günde tamamlar. Dünya, Ay ve Güneş geometrisinde görülen periyodik değişimler sonucunda her 29,5 günde tekrar eden Ayın evreleri oluşur.

Ay, insanların üzerine iniş yaparak yürüdükleri tek gökcismidir. Yerçekiminden kurtulup uzaya çıkan ve Ayın yakınından geçen ilk yapay nesne Sovyetler Birliğinin Luna 1 uydusudur. Ay yüzeyine çarpan ilk insan yapısı nesne Luna 2 uydusudur. Normalde görünmeyen Ayın öteki yüzünün ilk fotoğraflarını ise Luna 3 uydusu çekmiştir. Bu üç uydu da 1959 yılında uzaya fırlatılmıştır. Ay yüzeyine ilk yumuşak iniş yapabilen uzay, aracı Luna 9, ve Ay yörüngesine giren ilk insansız uzay aracı da Luna 10dur. Bu iki uydu da 1966da uzaya fırlatılmıştır ABDnin Apollo programı 1969 ve 1972 yılları arasında 6 başarılı inişle, günümüze kadar insanlı görevleri başaran tek uzay programıdır. Ayın doğrudan insanlar tarafından incelenmesine Apollo programının bitişiyle son verilmiştir.

Ay yüzeyi Ayın iki yüzü Ay, Dünyanın yörüngesinde eşzamanlı olarak dönmektedir, yani her zaman aynı yüzü Dünyaya dönüktür Ayın oluşumunun başlarında dönüşü yavaşladı ve Dünyanın kütlesi nedeniyle oluşan gelgit deformasyonlarına bağlı sürtünme etkilerinin sonucu olarak günümüzdeki konumunda kitlendi

Çok uzun zaman önceleri Ay daha hızlı dönerken, gelgit tümseği Dünya-Ay hattının önünde dönüyordu çünkü gelgit tümsekleri yeteri kadar hızlı olarak Dünya ile aynı hatta gelemiyordu. Bu hattın dışına çıkan tümsek nedeniyle oluşan tork Ayın dönüşünü yavaşlattı. Ayın dönüşü yörünge hızına denk gelecek kadar yavaşladığında gelgit tümseği Dünyanın tam karşısına geldi ve bu nedenle tork ortadan kayboldu. işte bu nedenden ötürü Ay, Dünya yörüngesinde dündüğü hızla kendi çevresinde de döner ve Dünyadan her zaman Ayın aynı yüzü görünür.

Ayın göründüğü açının küçük değişimleri Ay sallantısı nedeniyle Ay yüzeyinin %59u görünür Ayın görünen yüzü Ayın diğer yüzü Ayın Dünyaya karşı olan yüzünen Ayın görünen yüzü, diğer tarafına da Ayın öteki yüzü denir. Öteki yüz Ayın karanlık yüzü ile karıştırılmamalıdır. Ayın karanlık yüzü herhangi bir anda Güneş tarafından aydınlatılmayan yarıküresidir. Ayda bir kere bu yüz yeniay safhasına Ayın görünen yüzü olur. Ayın öteki yüzü ilk olarak 1959da Sovyet uzay sondası Luna 3 tarafından fotoğraflandı. Ayın öteki yüzünün ayırtedici özelliklerinden biri ay denizi Latince maria adı verilen düzlüklerin hemen hemen hiç olmamasıdır.

Ay sallantısı Ay denizleri Çıplak gözle rahatlıkla görünebilen Ay yüzeyinde bulunan karanlık ay düzlüklerine ay denizi Latince maria çoğul, mare tekil denir çünkü antik dönem gökbilimcileri bunların suyla dolu olduklarını zannediyordu. Günümüzde bunların katılaşmış bazalt olduğu bilinmektedir. Bazaltı oluşturan lav, ay yüzüne göktaşları ve kuyrukluyıldızların çarpması sonucu oluşan krater düzlüklerini doldurmuş ve katılaşarak bu bazaltı oluşturmuştur Oceanus Procellarum krater düzlüğü değildir ve bu kurala önemli bir istisna oluşturur. Ay denizleri hemen hemen yalnızca Ayın görünen yüzünde bulunur. Ayın öteki yüzünün yalnızca %2sinde bir kaç dağılmış küçük düzlük bulunur.

Ayın görünen yüzündeyse bu oran %31 dir Bu farklılığın en akla yatkın açıklaması, Lunar Prospector uzay sondasının gamma ışını spektrometresi ile elde edilen jeokimysal haritalarda gösterildiği üzere Ayın görünen yüzünde ısı üreten elementlerin daha yüksek konsantrasyonda bulunmasıdır Kalkan tipi yanardağlar ve kubbemsidağlar görünen yüz üzerindeki Ay denizlerinde rastlanan özelliklerdir

Ay dağları Ay yüzeyinde görünen açık renkli bölgelere ay dağları Latince terrae çoğul, terra tekil denir çünkü ay denizlerinden daha yüksektirler. Ayın görünen yüzünde, içleri bazalt ile dolu olan kraterlerin çevresinde birçok dağ sırasına rastlanır. Bunların kraterlerin çevrelerinde oluşan yükseltilerin kalıntıları olduğu düşünülmektedir Dünyada karşılaşılan oluşumun aksine, başlıca ay dağlarının hiçbirinin tektonik etkinlikler sonucu oluşmadığına inanılmaktadır.

1994 yılında gerçekleştirilen Clementine görevinden alınan görsellerde Ayın kuzey kutbunda bulunan 73 km genişliğindeki Peary kraterinin çevresindeki dört dağlık bölgenin tüm ay günü boyunca günışığı aldığı görülmüştür. Günışığının sürekli aydınlatığı bu bölgeler, Ayın tutulum düzlemine olan oldukça küçük eksenel eğikliği nedeniyle mümkündür. Güney kutbunda benzer bölgelere rastlanmamıştır, ancak Shackleton krateri ay gününün %80i boyunca günışığı altındadır. Ayın küçük eksenel eğikliğinin bir başka sonucu da kutup bölgesinde kraterlerin dibinde sürekli gölgede kalan bölgeler olmasıdır

Kraterler Ayın öteki yüzünde Daedalus krateri Ayın yüzeyinde gökcisimlerinin çarpması sonucu oluşan bir çok krater bulunur Çapı 1 km.den büyük yaklaşık yarım milyon krater Ay yüzeyine göktaşlarının ve kuyrukluyıldızların çarpması sonucu oluşmuştur. Kraterler hemen hemen sabit bir oranla oluştuğu için birim alanda bulunan krater sayısı yüzeyin yaşını tahmin etmek için kullanılabilir. Atmosferin, hava olaylarının ve yakın geçmişte jeolojik etkinliklerin olmaması sayesinde bu kraterler, Dünyadakilerin aksine oldukça iyi korunmuştur.

Ay yüzeyinin ve Güneş Sisteminin bilinen en büyük krateri Güney Kutbu Aitken düzlüğüdür. Bu çarpma havzası Ayın öteki yüzünde Güney Kutbu ile ekvator arasında yer alır 2240 km. çapında ve 13 km. derinliğindedir Ayın görünen yüzünde başlıca kraterler Mare Imbrium, Mare Serenitatis, Mare Crisium, ve Mare Nectaristir.

Regolit Aykabuğunun üzerinde regolit adı verilen taş ve tozdan oluşan bir tabaka bulunur. Yüzeye çarpan gökcisimleri nedeniyle oluşan regolit eski yüzeylerde yeni yüzeylere nazaran daha kalındır. Özel olarak regolitin kalınlığının denizlerde 3-5 metre, daha eski yayla bölgelerinde ise 10-20 metre arasında değiştiği tahmin edilmektedir Çok ince toz halinde bulunan regolit tabakasının altında onlarca kilometre kalınlığında oldukça parçalanmış kayalardan oluşan megaregolit tabakası bulunur.

Su varlığı Ay yüzeyine sürekli çarpan göktaşları ve kuyrukluyıldızlar nedeniyle küçük miktarlarda su büyük olasılıkla yüzeye eklenmiştir. Bu durumda günışığı suyu elementlerine yani hidrojen ve oksijen ayıracak, bunlar da Ayın zayıf kütleçekimi nedeniyle zamanla yüzeyden kaçacaktır. Ancak Ayın dönme ekseninin tutulum düzlemine yalnızca 1.5° gibi çok küçük bir eğiklik yapması nedeniyle kutuplar yakınında bulunan bazı derin kraterler hiçbir zaman doğrudan günışığı almadığından ve sürekli gölgede kaldığından buraya düşen su molekülleri uzun zaman süreleri boyunca kararlılığını koruyacak.

Clementine görevi güney kutbunda gölgede kalmış böyle kraterleri haritalandırdı ve bilgisayar simülasyonları yaklaşık 14.000 km² kadar bir bölgenin sürekli gölgede kaldığını göstermektedir Clementine görevinin bistatik radar deneyi küçük donmuş su ceplerine işaret eder ve Lunar Prospector görevinden gelen bilgiler kutup bölgeleri yakınlarında regolitin üst bölümlerinde aşırı derecede yüksek hidrojen konsantrasyonlarını gösterir Toplam su buzu miktarının bir kilomete küp olduğu tahmin edilmektedir.

Su buzu kazılarak toplanabilir ve nükleer jeneratörler ya da güneş panelleriyle donatılmış elektrik santralleri tarafından hidrojen ve oksijene ayrılabilir. Ay üzerinde kullanılabilecek miktarda su bulunması, Ayı yaşanılabilir kılmak için önemlidir çünkü Dünyadan su taşımak mümkün olamayacak kadar pahalı olacaktır. Ancak son zamanlarda Arecibo gezegen radarı ile yapılan gözlemler, Clementine radarının su buzu bulunduğuna dair işaret ettiği bilgilerin aslında görece yeni kraterlerin oluşumunda fırlayan kayaların sonucu olabileceğini göstermiştir Ay üzerinde ne kadar su bulunduğu sorusunun cevabı henüz bilinmemektedir.

Fiziksel özellikleri iç yapı Ayın topoğrafyası Ay yüzeyinde radyal kütleçekimsel anomali Lunar Prospector ün elektron reflektometre deneyinden elde edilen Ayın yüzeyinde toplam manyetik alan kuvveti.Ay, kabuk, manto ve çekirdek gibi jeokimyasal olarak ayrımlanabilen katmanlardan oluşur. Bu yapının yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, Ayın oluşumundan hemen sonra magma okyanusunun kademeli olarak kristalleşmesiyle meydana geldiğine inanılmaktadır. Ayın dış yüzeyini eritmek için gerekli olan enerjinin Dünya ve Ay sistemini oluşturduğu öne sürülen dev çarpma ile elde edildiği düşünülmektedir. Bu magma okyanusunun kristalleşmesi sonucu mafik manto ve plajiyoklaz zengini kabuk ortaya çıkmış olabilir.

Yörüngeden yapılan jeokimyasal haritalama aykabuğunun magma okyanusu varsayımı ile uyumlu bir şekilde oldukça anortositik bir yapıda olduğunu gösterir Aykabuğu başlıca oksijen, silikon, magnezyum, demir, kalsiyum, ve aluminyum elementlerinden oluşmuştur. Jeofiziksel tekniklere dayanılarak aykabuğunun kalınlığının ortalama 50 km. civarında olduğu tahmin edilmektedir

Ayın mantosunda oluşan kısmi erime ay denizlerinde bulunan bazaltların yüzeye püskürmesine neden oldu. Bu bazaltların analizi mantonun olivin, ortopiroksen ve klinopiroksen minerallerinden oluştuğunu ve ay mantosunun dünya mantosundan demir açısından daha zengin olduğunu gösterir. Bazı ay bazaltlarında ilmenit minerali içinde karşılaşılan yüksek oranda titanyum içeriği mantonun bileşiminin oldukça yüksek oranda heterojen olduğunu gösterir

Ay yüzeyinden yaklaşık 1.000 km derinde, mantoda ay sarsıntıları olduğu bulunmuştur. Aylık periyotlarla oluşan bu sarsıntılar Ayın Dünya çevresinde dış merkezli yörüngede dönmesi nedeniyle oluşan gelgit streslerine bağlanmıştır

Ay 3.346,4 kg/m³lik ortalama yoğunluğuyla, Güneş Sisteminin iodan sonra ikinci yoğun doğal uydusudur. Ancak bazı kanıtlar Ay çekirdeğinin yaklaşık 350 km.lik yarıçapıyla oldukça küçük olduğuna işaret eder Bu büyüklük Ayın yalnızca %20sine denk gelir, halbuki birçok gökcisminde çekirdeğin oranı %50 civarındadır. Ay çekirdeğinin bileşimi tam olarak saptanamamıştır, ama az bir miktarda kükürt ve nikel alaşımlı metalik demirden oluştuğu sanılmaktadır. Ayın zamanla değişkenlik gösteren dönüşünün analizi çekirdeğin en azından kısmen erimiş olduğunu gösterir

Topoğrafya Ayın topoğrafyası özellikle yakın zamanda yapılan Clementine görevinin sağladığı, lazer altimetri ve stereo görüntü analizi yöntemleriyle elde edilen data sayesinde ölçülmüştür. En çok görünen topografik özellik öteki yüzde bulunan ve Ayın en alçak noktalarını barındıran Güney Kutbu – Aitken düzlüğüdür

En yüksek noktalar bu düzlüğün hemen kuzeydoğusunda bulunur. Buranın Güney Kutbu – Aitken düzlüğünün oluşumuna neden olan gökcismi çarpması sonucunda yer değiştirmiş kalın katmanlar nedeniyle oluştuğu önerilmiştir. Diğer büyük kraterler Mare Imbrium, Mare Serenitatis, Mare Crisium, Mare Smythii, ve Mare Orientale de de oldukça alçak noktalar ve çevrelerinde yüksek noktalar bulunur. Ay şeklinin dikkat çekici bir noktası da ortalama yüksekliklerin öteki yüzde, görünen yüze göre 1,9 km. daha yüksek olmasıdır

Kütleçekim alanı Ayın kütleçekim alanı, yörüngedeki uzay araçlarının yaydığı radyo dalgalarının izlenmesi sonucu belirlenmiştir. Kullanılan prensip Doppler Etkisine bağlıdır. Uzay aracının bakış açısı yönündeki ivmesi radyo dalgalarının yönünü azar azar değiştirerek ve uzay aracından Dünya üzerindeki sabit bir noktaya olan uzaklığı kullanarak belirlenir. Ancak Ayın eşzamanlı dönmesi nedeniyle, uzay aracı öte taraftayken izlenemediğinden ötürü, öteki tarafın kütleçekimi alanı çok iyi belirlenememiştir

Ayın kütleçekim alanının en önemli özelliklerinden birisi dev krater düzlükleri ile bağlantılı olan geniş pozitif kütleçekimsel anomalilerin varlığıdır Bu anomaliler uzay araçlarının yörüngesini önemli ölçüde etkiler bu nedenle insanlı ya da insansız uçuşların planlanmasında Ayın doğru kütleçekimsel modeli gereklidir. Kütleçekimsel yoğunluğun olduğu bölgelerin nedeni kısmen, krater düzlüklerini dolduran yoğun bazaltı oluşturan lava akışının varlığına bağlıdır

Ancak bu lava akışları tek başına kütleçekimsel izin tamamını açıklayamaz, aykabuğu ile manto arasındaki etkileşime de gerek vardır. Lunar Prospector un kütleçekimsel modellemeleri bazaltik volkanların etkisi nedeniyle oluşmadığı sanılan bazı kütleçekimsel yoğunlukların varlığını gösterir Oceanus Procellarumda devasa volkan kaynaklı bazaltlar bulunmasına rağmen kütleçekimsel anomali gözlemlenmemektedir.

Manyetik alanı Ayın dış manyetik alanı bir ile yüz nanotesla arasındadır yani 30-60 mikrotesla büyüklüğündeki Dünyanın manyetik alanından yüz kat daha küçüktür. Diğer önemli farklılıklar çekirdeğindeki jeodinamo tarafından üretilmiş bir dipolar manyetik alnı yoktur ve varolan manyetik alanların kaynağı tamamen aykabuğudur Bir varsayıma göre aykabuğundaki manyetikleşmelerin Ay daha gençken ve çekirdeğinde bir jeodinamo bulunurken oluştuğudur. Ancak ay çekirdeğinin küçüklüğü bu varsayımın doğruluğu karşısında bir engel oluşturmaktadır

Alternatif varsayımlar arasında, Ay gibi havası olmayan gökcisimlerinde süreksiz manyetik alanlar büyük gök cisimlerinin çarpması bulunur. Bu varsayımı destekleyecek şekilde en geniş aykabuğu manyetikleşmelerinin dev kraterlerin tam karşısında Ay yüzeyinde gerçekleştiğinin farkına varılmasıdır. Böyle bir fenomenin çarpışma sonucu oluşan plazma bulutunun ortamda bir manyetik alan bulunurken serbest olarak yayılmasından kaynaklanabileceği önerilmiştir

Atmosfer Ayın atmosferi öyle incedir ki yok bile sayılabilir. Toplam atmosferik kütlesi 104 kg.dır Atmosferinin kaynaklarından biri aykabuğunda ve mantoda oluşan radyoaktivite sonucu ortaya çıkan radon gibi gazların salınımıdır. Diğer önemli bir kaynak ise mikrogöktaşları, güneş rüzgarı iyonları, elektronlar ve günışığının bombardımanı sonucu oluşan püskürtüm süreciyle gerçekleşir Püskürtüm yoluyla salınan gazlar ya tekrar regolit içinde hapsolur, ya da güneş radyasyon basıncı veya iyonize olmuşlarsa güneş rüzgarının manyetik alanı nedeniyle uzaya kaçar

Dünya üzerinden yapılan spektroskopik yöntemlerle sodyum Na ve potasyum K gibi elementlerin varlığı tespit edilmiştir. Radon–222 222Rn ve Polonyum-210 210Po gibi elementler ise Lunar Prospector un alfa parçacık spektrometresi ile tespit edilmiştir Argon–40 40Ar, helyum-4 4He, oksijen O2 ve/veya metan CH4, nitrojen N2 ve/veya karbon monoksit CO, ve karbon dioksit CO2 Apollo astronotları tarafından yerleştirilen detektörler tarafından tespit edilmiştir

Yüzey sıcaklığı Ay günü boyunca yüzey sıcaklığı ortalama 107°C, ay gecesi boyunca da ortalama -153°C civarındadır Kökeni ve jeolojik evrimi

Oluşumu Ayın oluşumunu açıklayan çeşitli varsayımlar önerilmiştir. Ayın Güneş Sisteminin oluşumundan 30-50 milyon yıl sonra, günümüzden 4,527 ± 0.010 milyar yıl önce oluştuğuna inanılmaktadır

Bölünme kuramı Ayın oluşumu hakkında ilk düşünceler Ayın merkezkaç kuvvetler nedeniyle yerkabuğundan koparak ayrıldığı ve gerisinde Büyük Okyanus çukurunu bıraktığını önermiştir Bu bölünme kavramı Dünyanın başlangıç dönüsünün çok büyük olmasını gerektirir. Ayrıca bu bölünme sonucu oluşan yörünge Dünyanın ekvator düzlemini izlemek durumunda olacaktı ama böyle değildir.

Yakalama kuramı Diğerleri Ayın başka bir yerde oluştuğunu ve Dünyanın yörüngesine yakalanarak girdiğini düşünmüşlerdir Ancak bu yakalamanın gerçekleşebilmesi için gerekli olan koşulların, örneğin enerjiyi sönümleyebilmek için Dünyanın geniş bir atmosferinin olması gibi, oluşması mümkün değildi.

Birlikte oluşum kuramı Birlikte oluşum varsayımı Dünya ile Ayın gezegen öncesi buluttan aynı zamanda ve yerde birlikte oluştuklarını önerir. Bu varsayımı göre Ay, Dünyanın oluştuğu maddelerin çevresindeki maddelerden oluştuğu düşünülür. Bazıları bu varsayımın Ay üzerinde metalik demirin azlığını açıklayamadığı için doğru olmadığını belirtmiştir.

Bu varsayımların önemli bir açığı Dünya ve Ay sisteminin yüksek açısal momentumunu kolayca açıklayamamalarıdır Dev çarpma kuramı – Günümüzde, Dünya ve Ay sisteminin oluşumunu dev çarpma kuramının açıkladığı bilim çevrelerince geniş kabul görmüştür. Bu varsayıma göre Dünyanın oluşumundan önce, Mars büyüklüğünde bir gökcisminin çarparak Dünya yörüngesine Ayı oluşturacak kadar yeterli miktarda madde saçmış olmasıdır

Gezegenlerin küçük ya da büyük parçalarrın birikmesi sonucu oluştuğuna inanıldığı için bunun gibi dev çarpma olaylarının bir çok gezegeni etkilediğine inanılmaktadır. Bu çarpmayı simüle eden bilgisayar modelleri hem Dünya ve Ay sisteminin yüksek açısal momentumu ve ay çekirdeğinin küçüklüğünü açıklayabilmektedir Bu kuram ile ilgili cevabı bulunmamış sorular arasında Dünya öncesi kütle ile buna çarpan gökcisminin göreceli boyutları ile bunlardan çıkan maddenin ne kadarının Ayı oluşturduğudur.

Ay magma okyanusu Hem dev çarpma olayı sırasında hem de bunu izleyen Dünyanın yörüngesinde maddenin birikmesinde çok büyük miktarlarda enerji salındığı için Ayın önemli bir kısmının başlangıçta erimiş olduğu düşüncesi yaygındır. Ayın o sırada erimiş dış yüzeyine ay magma okyanusu adı verilir ve derinliğinin 500 km ile Ayın yarıçapı arasında değiştiği tahmin edilmektedir

Magma okyanusu soğudukça kısmen kristalleşti ve katmanlara ayrılarak jeokimyasal olarak ayrı olan aykabuğu ve manto oluştu. Manto olivin, klinopiroksen ve ortopiroksen minerallerinin çökelmesi sonucu meydana geldiği düşünülmektedir. Magma okyanusunun dörtte üçünün kristalleşmesi tamamlandıktan sonra düşük yoğunluğu nedeniyle anortit minerali çökelmiş ve yüzeye çıkıp aykabuğunu oluşturmuştur

Magma okyanusunun kristalleşen son sıvı bölümü aykabuğu ile manto arasında sıkışmıştır ve ısı üreten, birbiriyle uyumsuz elementleri kapsar. Bu jeokimyasal bileşiğe potasyum K, soy toprak elementleri ingilizce rare earth elements REE ve fosfor P simgelerinden oluşan kısaltma KREEP adı verilir ve görünen yüzde Oceanus Procellarum ile Mare Imbriumun çoğunu kapsayan küçük jeolojik bölgede toplanmış gözükmektedir.

Jeolojik evrimi Ayın magma okyanusu sonrası jeolojik evrimi gökcisimlerinin çarpması ile oluşmuştur. Ayın jeolojik dönemleri Nectaris, Imbrium, Orientale gibi büyük kraterlerin oluşumuna neden olan çarpma olaylarına göre ayrılmıştır. Çarpma sonucu oluşan bu yapılar yukarı fırlayan maddenin oluşturduğu çoklu halkaları ile gözlemlenir. Bu halkaların çapı genellikle yüzlerce kilometreden binlerce kilometreye kadar uzanır. Her çoklu halka düzlüğünde bölgesel stratigrafik ufuğu oluşturan püskürtü katmanları ile bağlantılıdır. Yalnızca bir kaç çoklu halka düzlüğü kesin olarak tarihlendirildiyse de stratigrafik katmanlar sayesinde göreceli yaşların tespitinde faydalıdır. Sürekli olarak gökcisimlerinin çarpması sonucunda regolit oluşur.

Ay yüzeyinin oluşumunu etkileyen diğer önemli bir jeolojik süreçi ay denizlerinin oluşumunun temelindeki volkanik etkinliktir. Procellarum KREEP katmanında ısı üreten elementlerin toplanması sonucunda altında kalan mantonun ısınıp sonunda kısmen eridiği düşünülmektedir. Eriyen magmanın bir kısmı yüzeye çıkarak püskürtüldü ve Ayın görünen yüzünde bulunan ay denizi bazaltlarını oluşturdu Ayın bu jeolojik bölgesinde bulunan bazaltların çoğu 3,0 – 3,5 milyar yıl önce Imbrian döneminde püskürtüldü. Yine de en eski tarihlenmiş örnekler 4,2 milyar yıla uzanırken en yeni püskürtüler yalnızca 1,2 milyar yıl önce oluşmuştur

Ay yüzeyinin zamanla değişiklik gösterip göstermediği konusunda bazı anlaşmazlıklar bulunmaktadır. Bazı gözlemciler kraterlerin ortaya çıktığını ya da ortadan kaybolduğunu ya da diğer geçici fenomenlerin oluştuğunu iddia etti

Günümüzde bu iddiaların çoğunun yanılsama olduğu ve farklı ışık koşulları, zayıf astronomik gözlem, ya da yetersiz eski çizimler nedeniyle oluştuğu düşünülmektedir. Yine de gaz çıkması gibi fenomenlerin ara sıra oluştuğu ve bunların iddia edilen geçici ay fenomenlerine sebebiyet vermiş olabileceği bilinmektedir. Geçenlerde, yaklaşık bir milyon yıl önce gazın serbest kalması nedeniyle kabaca 3 km. çaplı bir bölgenin yüzey şeklinin değişmiş olabileceği önerilmiştir

Aytaşları Aytaşları iki ana kategoride incelenir ay denizlerinde ve ay dağlarında bulunan aytaşları. Ay dağlarında bulunan aytaşları üç takımdan oluşur demir anortosit takım, magnezyum takımı, ve alkali takımı. Demir anortosit takımı taşlar hemen hemen tamamen anortit mineralden oluşmuştur ve ay magma okyanusu üzerinde yüzerek toplanan plajiyoklazdan geldiğine inanılmaktadır. Radyometrik yöntemlerle demir anortositlerin yaklaşık 4,4 milyar yıl önce oluştuğu bulunmuştur

Magnezyum ve alkali takımı aytaşları asıl olarak mafik plütonik kayaçlardır. Tipi olarak rastlanan kayaçlar dunit, troktolit, gabbro, alkali anortosit ve nadiren de granittir. Demir anortosit takımı aytaşlarıyla karşılaştırıldıklarında bu takımın mafik minerallerinde görece daha yüksek Mg/Fe oranları bulunur. Genel olarak bu kayaçlar önceden olmuş dağlık alan aykabuğuna sonradan girmiştir ve yaklaşık 4,4-3,9 milyar yıl önce oluşmuşlardır. Bu aytaşlarında yüksek oranda KREEP bileşeni bulunur.

Ay denizlerinde hemen hemen yalnızca bazalt bulunur. Dünya bazaltlarına benzese de çok daha fazla demir barındırırlar ve su bazlı değişim ürünleri barındırmazlar. Ayrıca çok miktarda titanyum da içerirler

Astronotlar yüzeydeki tozun kar gibi hissedildiğini ve yanık barut koktuğunu bildirmiştir Toz asıl olarak Ay yüzeyine çarpan göktaşları nedeniyle oluşmuş olan silikon dioksit camından SiO2 ibarettir. Aynı zamanda kalsiyum ve magnezyum da içerir.

Yörüngesi ve Dünya ile olan ilişkisi Apollo 8 görevi sırasında Aydan Dünyanın görünüşü, 24 Aralık 1968.Ay, sabit yıldızlara göre Dünya yörüngesinde her 27,3 günde bir tam tur atar. Ancak Dünyada kendi yörüngesinde Güneşin çevresinde döndüğü için Ayın evrelerinin dönüşümü için biraz daha uzun bir zaman, 29,5 gün gerekir Diğer gezegenlerin uydularının aksine Ay Dünyanın ekvator düzlemi üzerinde değil, tutulum düzlemi yakınlarında yörüngededir. Gezegeninin boyutlarına göre Güneş Sistemi içinde en büyük doğal uydudur. Charon cüce gezegen Plütondan daha büyüktür.

Dünya üzerinde görülen gelgit etkilerinin çoğu Ayın kütleçekim alanı nedeniyle oluşmaktadır, Güneşin etkisi çok azdır. Gelgit etkileri nedeniyle Dünya ie Ay arasındaki ortalama uzaklık her yüzyılda 3,8 m artmaktadır Açısal momentumun korunumu nedeniyle Ayın yarı büyük ekseninin artmasıyla birlikte Dünyanın dönüşü yüzyılda 0,002 saniye kadar yavaşlamaktadır

Dünya ve Ay sistemi bazen gezegen-uydu sistemi olarak değil de çifte gezegen sistemi olarak değerlendirilir. Bunun nedeni Ayın çevresinde döndüğü gezegene göre oldukça büyük olan boyutlarıdır. Ayın çapı Dünyanın dörtte biri, kütlesi de 1/81idir. Ancak sistemin ortka kütle merkezi yeryüzünün 1.700 km. yani Dünya yarıçapının dörtte biri kadar altında olması nedeniyle bu görüş bazıları tarafından eleştirilmektedir. Ay yüzeyi Dünyanın onda birinden azdır ve Dünyanın kara alanının yaklaşık dörtte biri kadardır.

1997 de asteroit 3753 Cruithnenin Dünya ile bağlantılı olağandışı bir atnalı yörünge üzerinde olduğu bulundu. Ancak gökbilimciler bu asteroiti Dünyanın ikinci doğal uydusu olarak kabul etmemektedir çünkü yörüngesi uzun dönemde kararlı değildir Daha sonra Cruithne ile benzer yörüngede bulunan Dünyaya yakın üç asteroit daha bulunmuştur 54509 2000 PH5, 85770 1998 UP1 ve 2002 AA29

Dünya ve Ayın görece boyutları ve aralarındaki uzaklık, ışığın yolculuk zamanıyla birlikte ölçekli olarak gösterilmiştir. Dünya ile Ay arasında ortalama yörünge uzaklığında ışığın yüzeyden yüzeye ulaşması için geçen süre 1,255 saniyedir. Dünya ile Ay sisteminin boyutları Güneşe göre ışık yolculuk zamanı ile kıyaslanabilir. Güneşin ışıkyuvarından Dünya yüzeyine ışık 8,28 dakikada ulaşır.

Gelgit Dünya üzerinde okyanuslarda görülen gelgit Ay kütleçekiminin etkisiyle oluşur. Kütleçekimsel gelgit kuvvetlerinin oluşmasının sebebi Dünyanın Ay karşısında bulunan yüzünün merkezine ve arka yüzüne göre Ayın kütleçekiminden daha fazla etkilenmesidir. Kütleçekimsel gelgit, okyanusları Dünyanın merkezinde olduğu bir elips şekline esnetir

Bunun etkisi birisi Aya doğru bakan yüzde, diğeri de bunun zıt yüzünde oluşan tümsek yani deniz seviyesinin yükselmesi olarak görülür. Dünya kendi ekseni etrafında dönerken bu iki tümsek de Dünya çevresinde bir günde döndüğü için okyanus suları sürekli olarak hareket eden bu iki tümseğe doğru akar. Bu iki tümseğin ve onlara doğru giden büyük okyanus akıntılarının etkisi Dünyanın dönüşü nedeniyle okyanus tabanlarında oluşan suyun sürtünme etkisi, su hareketinin eylemsizliği, kara yaklaştıkça sığlaşan okyanus tabanları ve değişik okyanus tabanları arasındaki salınımlar gibi nedenlerle daha da büyür.

Ay ile okyanuslar arasındaki kütleçekimsel bağ Ayın yörüngesini etkiler. Aydan bakıldığında gelgit tümsekleri Dünyanın dönüşüyle ileriye doğru taşındığından doğrudan Ayın karşısında değildir. Kütleçekimsel eşleşme Dünyanın dönüşünden kinetik enerji ve açısal momentumu emer. Buna karşın Ayın yörüngesine açısal momentum eklenir. Bu da Ayı daha uzun periyotlu daha yüksek bir yörüngeye iter. Bunun sonucunda da her yıl iki gökcismi arasında ki ortalama uzaklık 3,8 cm. artar Dünya ile Ay arasındaki gelgit etkilerin önemsiz hale gelene kadar Ay yavaş yavaş uzaklaşmaya devam edecektir, ve bu durumda yörüngesi kararlı olacaktır.

Tutulmalar 1999 güneş tutulması 21 Şubat 2008 ay tutulmasıTutulmalar Güneş, Dünya ve Ay tek bir çizgi üzerinde sıralanınca oluşur. Güneş tutulması yeni ay evresinde, Ay Güneş ile Dünyanın arasında iken oluşur. Buna karşın ay tutulması dolunay evresinde Dünya Güneş ile Ayın arasında olduğunda oluşur.

Ayın yörüngesinin Dünyanın Güneş çevresindeki yörüngesine nazaran yaklaşık 5° eğik olması nedeniyle her yeni ay ve dolunayda tutulmalar olmaz. Bir tutulmanın olması için Ayın her iki yörünge düzleminin kesişimine yakın bir yerde olması gerekir

Ay ve Güneş tutulmalarının zamanlamaları yaklaşık 6.585,3 günlük 18 yıl 11 gün 8 saat bir periyota sahip olan ve Babilliler zamanında bulunan Saros çevrimi ile belirlenebilir

Ayın ve Güneşin Dünyadan görülen açısal çapları değişimlerle üstüste gelebildiği için hem tam hem de yarım güneş tutulması oluşabilmektedir Tam güneş tutulmasında Ay Güneş diskini tamamen kapatır ve güneş koronası çıplak gözle görünür hale gelir. Ay ile Dünya arasındaki uzaklık zamanla az da olsa arttığı için Ayın açısal çapı azalmaktadır. Bu yüzlerce milyon yıl önce Ayın tutulmalarda Güneşin açısal çapı da değişmezse Ay artık Güneş diskini tamamen örtemeyecek ve yalnızca yarım tutulma oluşacaktır

Tutulma ile ilgili bir başka fenomen örtülmedir. Ay sürekli olarak gökyüzünde 1/2 derece genişliğinde dairesel bir alanı kaplar. Parlak bir yıldız ya da gezegen Ayın arkasından geçerse örtülür yani gözden kaybolur. Güneş tutulması Güneşin örtülmesidir. Ay Dünyaya yakın olduğu için tek tek yıldızların örtülmesi aynı zamanda ve her yerden görülemez. Ay yörüngesinin yalpalaması sonucu her yıl farklı yıldızlar örtülür

En son ay tutulması 20 Şubat 2008 de olan tam tutulmadır. Güney Amerika ve Kuzey Amerikanın çoğu yerinden 20 Şubatta gözlemlenen tutulma Batı Avrupa, Afrika ve Batı Asyadan 21 Şubatta gözlemlenmiştir. En son güneş tutulması 11 Eylül 2007 de olmuş ve Güney Amerika ile Antarktikanın bazı bölümlerinden gözlemlenebilmiştir. Bir sonraki güneş tutulması 1 Ağustos 2008de olacaktır

Gözlem En parlak olduğu dolunay evresinde Ayın görünür kadir derecesi yaklaşık 872212,6dır. Kıyaslanacak olursa Güneşin görünen kadir derecesi