Ay

Ay

Ay'ın yakın yüzü (kuzey üstte)
Tanımlamalar
Tanımlama	Dünya I
Alternatif isimler	Luna Selene (şiirsel) Cynthia (şiirsel)
Sıfatlar	Ay Selenian (şiirsel) Cynthian (şiirsel) Moonly (şiirsel)
Yörünge özellikleri
Epoch J2000
Perigee	362600 km (356400-370400 km)
Apogee	405400 km (404000-406700 km)
Yarı majör eksen	384399 km (1,28 ls, 0,00257 AU)
Eksantriklik	0.0549
Yörünge periyodu (sidereal)	27.321661 d (27 gün 7 saat 43 dakika 11,5 saniye)
Orbital dönem (sinodik)	29.530589 d (29 gün 12 saat 44 dakika 2,9 saniye)
Ortalama yörünge hızı	1.022 km/s
Eğim	Ekliptiğe 5.145°
Yükselen düğümün boylamı	Her 18,61 yılda bir devir gerileme
Perigee argümanı	Birer birer ilerliyor 8.85 yılda devrim
Uydu	Dünya
Fiziksel özellikler
Ortalama yarıçap	1737.4 km   (Dünya'nın 0,2727'si)
Ekvatoral yarıçap	1738.1 km   (Dünya'nın 0,2725'i)
Kutupsal yarıçap	1736.0 km   (Dünya'nın 0,2731'i)
Düzleştirme	0.0012
Çevresi	10921 km (ekvatoral)
Yüzey alanı	3.793×107 km2   (Dünya'nın 0,074'ü)
Cilt	2.1958×1010 km3   (Dünya'nın 0,02'si)
Kütle	7.342×1022 kg   (Dünya'nın 0,0123'ü)
Ortalama yoğunluk	3,344 g/cm3 0.606 × Dünya
Yüzey yerçekimi	1,622 m/s2 (0,1654 g; 5,318 ft/s2)
Atalet momenti faktörü	0.3929±0.0009
Kaçış hızı	2.38 km/s (8600 km/s; 5300 mph)
Sinodik dönüş süresi	29.530589 d (29 d 12 h 44 dk 2.9 s; sinodik; güneş günü) (spin-yörünge kilitli)
Sidereal dönüş periyodu	27.321661 d (spin-yörünge kilitli)
Ekvatoral dönüş hızı	4.627 m/s
Eksenel eğim	Ekliptiğe 1,5424° Yörünge düzlemine 6,687° Dünya'nın ekvatoruna 24°
Kuzey kutbu sağ yükseliş	17s 47d 26s 266.86°
Kuzey kutbu deklinasyonu	65.64°
Albedo	0.136
Yüzey sıcaklığı. dakika ortalama maksimum Ekvator 100 K 250 K 390 K 85°N  150 K 230 K
Yüzey tarafından emilen doz hızı	13,2 μGy/h
Yüzey eşdeğer doz hızı	57,0 μSv/h
Görünür büyüklük	-2,5 ila -12,9 -12,74 (ortalama dolunay)
Açısal çap	29,3 ila 34,1 arcminutes
Atmosfer
Yüzey basıncı	10-7 Pa (1 pikobar) (gün) 10-10 Pa (1 femtobar)    (gece)
Hacim olarak bileşim	O Ar Ne Na K H Rn

Ay, Dünya'nın tek doğal uydusudur. Dünya'nın yaklaşık dörtte biri çapıyla (Avustralya'nın genişliğiyle karşılaştırılabilir) Güneş Sistemi'ndeki en büyük beşinci uydudur, Güneş Sistemi'nde ana gezegenine göre en büyük uydudur ve bilinen tüm cüce gezegenlerden daha büyüktür. Ay, farklılaşmış kayalık bir cisimden oluşmuş gezegen kütleli bir nesnedir ve terimin jeofiziksel tanımları altında onu bir uydu gezegen yapar. Önemli bir atmosferi, hidrosferi ya da manyetik alanı yoktur. Yüzey yerçekimi Dünya'nınkinin yaklaşık altıda biri kadardır (0,1654 g). Jüpiter'in uydusu Io, Güneş Sistemi'nde daha yüksek yüzey çekimine ve yoğunluğa sahip olduğu bilinen tek uydudur. ⓘ

Dünya'nın yörüngesinde ortalama 384.400 km (238.900 mil) ya da Dünya'nın çapının yaklaşık 30 katı bir mesafede dönen Io'nun yerçekimsel etkisi Dünya'nın gününü çok yavaş bir şekilde uzatır ve Dünya'daki gelgitlerin ana itici gücüdür. Ay'ın Dünya etrafındaki yörüngesinin sidereal periyodu 27,3 gündür. Her 29,5 günlük sinodik dönem boyunca, Güneş tarafından aydınlatılan görünür yüzey miktarı hiç yoktan %100'e kadar değişir ve bu da bir ay takviminin aylarının temelini oluşturan ay evreleriyle sonuçlanır. Ay Dünya'ya gelgitsel olarak kilitlenmiştir, yani Ay'ın kendi ekseni etrafında tam bir dönüşünün uzunluğu, aynı tarafının (yakın taraf) her zaman Dünya'ya dönük olmasına neden olur ve biraz daha uzun olan ay günü sinodik dönemle aynıdır. Bununla birlikte, toplam Ay yüzeyinin %59'u, librasyon nedeniyle perspektifteki kaymalar yoluyla Dünya'dan görülebilir. ⓘ

En yaygın kabul gören köken açıklaması, Ay'ın 4,51 milyar yıl önce, Dünya'dan kısa bir süre sonra, gezegen ile Mars büyüklüğünde olduğu varsayılan Theia adlı bir cisim arasındaki dev bir çarpışmanın enkazından oluştuğunu öne sürmektedir. Daha sonra Dünya ile gelgit etkileşimi nedeniyle daha geniş bir yörüngeye çekildi. Ay'ın yakın tarafı, parlak eski kabuk yaylaları ve belirgin çarpma kraterleri arasındaki boşlukları dolduran koyu volkanik maria ("denizler") ile işaretlenmiştir. Büyük çarpma havzalarının ve mare yüzeylerinin çoğu, yaklaşık üç milyar yıl önce, Imbrian döneminin sonuna kadar yerindeydi. Ay yüzeyi, aşınmış asfalttan sadece biraz daha parlak bir yansıma ile nispeten yansıtıcı değildir. Bununla birlikte, büyük bir açısal çapa sahip olduğu için, dolunay gece gökyüzündeki en parlak göksel nesnedir. Ay'ın görünen boyutu neredeyse Güneş'inkiyle aynıdır ve tam güneş tutulması sırasında Güneş'i neredeyse tamamen örtmesine izin verir. ⓘ

Hem Ay'ın Dünya'nın gökyüzündeki önemi hem de düzenli evre döngüsü, tarih boyunca insan toplumları için kültürel referanslar ve etkiler sağlamıştır. Bu etkiler dilde, takvim sistemlerinde, sanatta ve mitolojide bulunabilir. Ay'a ulaşan ilk yapay nesne 1959'da Sovyetler Birliği'nin Luna 2 adlı mürettebatsız uzay aracıydı; bunu 1966'da Luna 9'un ilk başarılı yumuşak inişi izledi. Bugüne kadar yapılan tek insanlı Ay görevleri, 1969-1972 yılları arasında on iki kişiyi yüzeye indiren Amerika Birleşik Devletleri'nin Apollo programı olmuştur. Bu ve daha sonraki mürettebatsız görevler, Ay'ın kökenleri, iç yapısı ve sonraki tarihi hakkında ayrıntılı bir jeolojik anlayış geliştirmek için kullanılan Ay kayalarını geri getirdi. ⓘ

İsimler ve etimoloji

Ay ismi Eski İngilizce mōna kelimesinden türemiştir ve bu kelime (tüm Germen dilindeki soydaşları gibi) Proto-Germen dilindeki *mēnōn kelimesinden, o da Proto-Hint-Avrupa dilindeki *mēnsis "ay" (daha önceki *mēnōt, genitif *mēneses) kelimesinden gelmektedir ve bu kelime "ölçmek" (zaman) fiiliyle ilişkili olabilir. ⓘ

Zaman zaman Luna /ˈluːnə/ adı bilimsel yazılarda ve özellikle bilim kurguda Dünya'nın ayını diğerlerinden ayırmak için kullanılırken, şiirde "Luna" Ay'ın kişileştirilmesini ifade etmek için kullanılmıştır. Cynthia /ˈsɪnθiə/ nadir de olsa bir tanrıça olarak kişileştirilen Ay için kullanılan bir başka şiirsel isimdir, Selene /səˈliːniː/ (kelimenin tam anlamıyla "Ay") ise Yunan Ay tanrıçasıdır. ⓘ

Ay ile ilgili genel İngilizce sıfat "lunar "dır ve Latince Ay kelimesi olan lūna'dan türetilmiştir. Ay'ın Yunanca karşılığı olan σελήνη selēnē kelimesinden türetilen ve Ay'ı gökyüzündeki bir nesne olarak değil de bir dünya olarak tanımlamak için kullanılan selenian /səliːniən/ sıfatı nadirdir, selenic ise başlangıçta nadir bir eşanlamlıydı ancak şimdi neredeyse her zaman selenyum kimyasal elementini ifade etmektedir. Bununla birlikte, Ay için kullanılan Yunanca sözcük bize selenografide olduğu gibi seleno- ön ekini, Ay'ın fiziksel özelliklerinin incelenmesini ve selenyum element adını sağlar. ⓘ

Sembollerinden biri Ay olan ve genellikle Ay tanrıçası olarak kabul edilen Romalı Diana ile eşleştirilen Yunan çöl ve av tanrıçası Artemis, Cynthus Dağı'ndaki efsanevi doğum yerinden dolayı Cynthia olarak da adlandırılırdı. Bu isimler - Luna, Cynthia ve Selene - apolune, pericynthion ve selenocentric gibi Ay yörüngeleri için kullanılan teknik terimlere de yansımıştır. ⓘ

Ay'ın astronomik sembolü bir hilaldir, örneğin M_☾ 'ay kütlesi' (ayrıca M_L). ⓘ

Jeolojik tarih

Oluşum

Ay örneklerinin izotop tarihlendirmesi, Ay'ın Güneş Sistemi'nin başlangıcından yaklaşık 50 milyon yıl sonra oluştuğunu göstermektedir. Tarihsel olarak, çeşitli oluşum mekanizmaları önerilmiştir, ancak hiçbiri Dünya-Ay sisteminin özelliklerini tatmin edici bir şekilde açıklamamaktadır. Ay'ın Dünya'nın kabuğundan merkezkaç kuvvetiyle ayrılması, Dünya'nın başlangıçtaki dönüş hızının çok yüksek olmasını gerektirecektir. Önceden oluşmuş bir Ay'ın yerçekimsel olarak yakalanması, geçen Ay'ın enerjisini dağıtmak için Dünya'nın inanılmaz derecede geniş bir atmosferine bağlıdır. Dünya ve Ay'ın ilkel yığılma diskinde birlikte oluşması, Ay'daki metallerin tükenmesini açıklamaz. Bu hipotezlerin hiçbiri Dünya-Ay sisteminin yüksek açısal momentumunu açıklayamaz. ⓘ

Ay'ın evrimi ve Ay'da bir tur ⓘ

Hakim teori, Dünya-Ay sisteminin Mars büyüklüğünde bir cismin (Theia olarak adlandırılır) proto-Dünya'ya dev bir çarpışmasından sonra oluştuğudur. Çarpışma Dünya'nın yörüngesine malzeme püskürtmüş ve bu malzeme Dünya'nın Roche sınırı olan ~2.56 R_🜨'nin hemen ötesinde birikerek Ay'ı oluşturmuştur. ⓘ

Dev çarpmaların Güneş Sistemi'nin erken dönemlerinde yaygın olduğu düşünülmektedir. Dev çarpmaların bilgisayar simülasyonları, Ay çekirdeğinin kütlesi ve Dünya-Ay sisteminin açısal momentumu ile tutarlı sonuçlar üretmiştir. Bu simülasyonlar, Ay'ın büyük bir kısmının proto-Dünya'dan ziyade çarpan etkenden türediğini göstermektedir. Bununla birlikte, daha yeni simülasyonlar Ay'ın daha büyük bir kısmının proto-Dünya'dan türediğini göstermektedir. Mars ve Vesta gibi iç Güneş Sistemi'nin diğer cisimleri, onlardan gelen meteoritlere göre, Dünya'ya kıyasla çok farklı oksijen ve tungsten izotopik bileşimlerine sahiptir. Ancak, Dünya ve Ay neredeyse aynı izotopik bileşimlere sahiptir. Dünya-Ay sisteminin izotopik eşitlenmesi, her ne kadar bu konu tartışılsa da, ikisini oluşturan buharlaşmış malzemenin çarpışma sonrası karışmasıyla açıklanabilir. ⓘ

Çarpışma, hem püskürtüleri hem de Dünya'nın kabuğunu sıvılaştırarak bir magma okyanusu oluşturmaya yetecek kadar enerji açığa çıkarmış olabilir. Sıvılaşan püskürtüler daha sonra Dünya-Ay sisteminde yeniden birikmiş olabilir. Benzer şekilde, yeni oluşan Ay'ın da kendi ay magma okyanusu olurdu; derinliğinin yaklaşık 500 km (300 mil) ila 1,737 km (1,079 mil) arasında olduğu tahmin edilmektedir. ⓘ

Oceanus Procellarum ("Fırtınalar Okyanusu")

Antik rift vadileri - dikdörtgen yapı (görünür - topografya - GRAIL yerçekimi gradyanları)

Antik yarık vadiler - bağlam

Antik yarık vadiler - yakın çekim (sanatçı konsepti) ⓘ

Dev çarpma teorisi birçok kanıtı açıklasa da, çoğu Ay'ın bileşimiyle ilgili olan bazı sorular hala çözülememiştir. ⓘ

2001 yılında Washington Carnegie Enstitüsü'nden bir ekip, Ay kayalarının izotopik imzalarının en hassas ölçümünü bildirdi. Apollo programından elde edilen kayalar, Güneş Sistemi'ndeki neredeyse tüm diğer cisimlerden farklı olarak Dünya'daki kayalarla aynı izotopik imzaya sahipti. Bu gözlem beklenmedikti, çünkü Ay'ı oluşturan malzemenin çoğunun Theia'dan geldiği düşünülüyordu ve 2007 yılında Theia ile Dünya'nın aynı izotopik imzalara sahip olma ihtimalinin %1'den az olduğu iddia edilmişti. 2012'de analiz edilen diğer Apollo Ay örnekleri, Dünya ile aynı titanyum izotop bileşimini göstermiştir ki bu da Ay'ın Dünya'dan uzakta oluşması ya da esas olarak Theia'dan türemiş olması durumunda beklenecek olanla çelişmektedir. Bu tutarsızlıklar dev çarpma teorisinin varyasyonları ile açıklanabilir. Örneğin, çarpma aracının yüksek hızda çarpması, Dünya'ya ikinci kez ama daha yavaş bir şekilde dönmesine ve daha iyi karışmasına neden olmuş olabilir. Bu vur-kaç ve geri dön senaryosu, maddi kanıtlar ve diğer teoriler arasındaki belirgin çelişkilerin bazılarını açıklayabilir. ⓘ

Ay'ın jeolojik zaman ölçeği

Günümüzden milyonlarca yıl önce ⓘ

Fiziksel özellikler

Ay taşları iki ana kategoride incelenir; Ay denizlerinde ve Ay dağlarında bulunan Ay taşları. Ay dağlarında bulunan Ay taşları 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 plajiyoklâzdan geldiğine inanılmaktadır. Radyometrik yöntemlerle demir anortositlerin yaklaşık 4,4 milyar yıl önce oluştuğu bulunmuştur. ⓘ

Magnezyum ve alkali takımı Ay taşları asıl olarak mafik plütonik kayaçlardır. Tipi olarak rastlanan kayaçlar dunit, troktolit, gabbro, alkali anortosit ve nadiren de granittir. Demir anortosit takımı Ay taşlarıyla 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 Ay taşlarında 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. ⓘ

Ay

Ay'ın yakın tarafı

Ay'ın uzak tarafı

Ay kuzey kutbu

Ay'ın güney kutbu

Ay, gelgit esnemesi nedeniyle çok hafif skalen bir elipsoittir ve çarpışma havzalarından kaynaklanan yerçekimi anomalileri nedeniyle uzun ekseni Dünya'ya bakarken 30° yer değiştirmiştir. Şekli, mevcut gelgit kuvvetlerinin açıklayabileceğinden daha uzundur. Bu 'fosil şişkinlik' Ay'ın Dünya'ya şu anki uzaklığının yarısı kadar bir yörüngede dönerken katılaştığını ve artık şeklinin yörüngesine uyum sağlayamayacak kadar soğuk olduğunu göstermektedir. ⓘ

Boyut ve kütle

Ay ve Güneş Sistemi'nin seçilmiş uyduları, Dünya ile birlikte ölçeklendirilmiştir. On dokuz uydu yuvarlak olacak kadar büyüktür, birkaçında yeraltı okyanusları ve bir tanesinde, Titan, kayda değer bir atmosfer vardır. ⓘ

Ay, büyüklüğü ve kütlesiyle Güneş Sistemi'nin beşinci en büyük doğal uydusu olup, gezegen kütlesindeki uydularından biri olarak sınıflandırılabilir ve bu terimin jeofiziksel tanımları altında bir uydu gezegen yapar. Merkür'den küçüktür ve Güneş Sistemi'nin en büyük cüce gezegeni olan Plüton'dan oldukça büyüktür. Plüton-Charon sisteminin küçük gezegen uydusu Charon, Plüton'a göre daha büyük olsa da Ay, Güneş Sistemi'nin birincil gezegenlerine göre en büyük doğal uydusudur. ⓘ

Ay'ın çapı yaklaşık 3.500 km olup, Dünya'nın dörtte birinden fazladır ve Ay'ın yüzü Avustralya'nın genişliği ile karşılaştırılabilir. Ay'ın tüm yüzey alanı yaklaşık 38 milyon kilometrekaredir ve Amerika kıtasının (Kuzey ve Güney Amerika) alanından biraz daha azdır. ⓘ

Ay'ın kütlesi Dünya'nınkinin 1/81'i kadardır ve gezegensel uydular arasında en yoğun ikinci ay olup, 0,1654 g ile Io'dan sonra en yüksek ikinci yüzey çekimine ve 2,38 km/s (8600 km/s; 5300 mph) kaçış hızına sahiptir. ⓘ

İç yapısı

Ay, başlangıçta hidrostatik dengede olan ancak daha sonra bu durumdan ayrılan farklılaşmış bir cisimdir. Jeokimyasal olarak farklı bir kabuk, manto ve çekirdeğe sahiptir. Ay, muhtemelen 240 kilometre (150 mil) kadar küçük bir yarıçapa sahip, demir açısından zengin katı bir iç çekirdeğe ve yaklaşık 300 kilometre (190 mil) yarıçaplı, esas olarak sıvı demirden yapılmış akışkan bir dış çekirdeğe sahiptir. Çekirdeğin etrafında yarıçapı yaklaşık 500 kilometre (310 mil) olan kısmen erimiş bir sınır tabakası bulunmaktadır. Bu yapının, Ay'ın 4,5 milyar yıl önce oluşumundan kısa bir süre sonra küresel bir magma okyanusunun parçalı kristalleşmesi yoluyla geliştiği düşünülmektedir. ⓘ

Bu magma okyanusunun kristalleşmesi, olivin, klinopiroksen ve ortopiroksen minerallerinin çökelmesi ve batmasıyla mafik bir manto oluşturacaktı; magma okyanusunun yaklaşık dörtte üçü kristalleştikten sonra, daha düşük yoğunluklu plajiyoklaz mineralleri oluşabilir ve üstte bir kabuk halinde yüzebilirdi. Kristalleşecek son sıvılar başlangıçta kabuk ve manto arasında sıkışmış, yüksek miktarda uyumsuz ve ısı üreten elementler içermiş olmalıdır. Bu bakış açısıyla tutarlı olarak, yörüngeden yapılan jeokimyasal haritalama, çoğunlukla anortozitten oluşan bir kabuğa işaret etmektedir. Mantodaki kısmi erimeden yüzeye püsküren sel lavlarının Ay'daki kaya örnekleri, Dünya'dakinden daha demir zengini olan mafik manto bileşimini doğrulamaktadır. Kabuk ortalama olarak yaklaşık 50 kilometre (31 mil) kalınlığındadır. ⓘ

Ay, Io'dan sonra Güneş Sistemi'ndeki en yoğun ikinci uydudur. Bununla birlikte, Ay'ın iç çekirdeği küçüktür, yarıçapı yaklaşık 350 kilometre (220 mil) veya daha azdır, Ay'ın yarıçapının yaklaşık %20'si kadardır. Bileşimi iyi anlaşılamamıştır, ancak muhtemelen az miktarda sülfür ve nikel ile alaşımlı metalik demirdir; Ay'ın zamanla değişen dönüşünün analizleri, en azından kısmen erimiş olduğunu göstermektedir. Ay çekirdeğindeki basıncın 5 GPa (49.000 atm) olduğu tahmin edilmektedir. ⓘ

Manyetik alan

Ay'ın dış manyetik alanı bir ile yüz nanotesla arasındadır yani 30-60 mikrotesla büyüklüğündeki Dünya'nın manyetik alanından yüz kat daha küçüktür. Diğer önemli farklılıklar çekirdeğindeki jeodinamo tarafından üretilmiş bir dipolar manyetik alanı 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. ⓘ

Kütleçekim alanı

Ay'ın kütleçekim alanı, yörüngedeki uzay araçlarının yaydığı radyo dalgalarının izlenmesi sonucu belirlenmiştir. Kullanılan prensip Doppler Etkisi'ne 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 Ay'ın eş zamanlı dönmesi nedeniyle, uzay aracı öte taraftayken izlenemediğinden ötürü, öteki tarafın kütleçekimi alanı çok iyi belirlenememiştir. ⓘ

Ay'ın 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 Ay'ın 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. ⓘ

Ay'ın yerçekimi alanı tekdüze değildir, ancak Ay'ın yüzeyinde ortalama olarak 1,622 m/s² (0,1654 g; 5,318 ft/s²) kuvvetindedir. Bu nedenle Ay'ın yüzey yerçekimi Mars'ın yüzey yerçekiminin yaklaşık yarısı ve Dünya'nınkinin yaklaşık altıda biri kadardır. ⓘ

Yerçekimi alanının ayrıntıları, yörüngedeki uzay araçları tarafından yayılan radyo sinyallerinin Doppler kaymasının izlenmesi yoluyla ölçülmüştür. Ay'ın ana yerçekimi özellikleri, kısmen bu havzaları dolduran yoğun mare bazaltik lav akışlarının neden olduğu, bazı dev çarpma havzalarıyla ilişkili büyük pozitif yerçekimi anomalileri olan maskonlardır. Bu anomaliler uzay araçlarının Ay etrafındaki yörüngesini büyük ölçüde etkilemektedir. Bazı bulmacalar vardır: lav akıntıları tek başlarına yerçekimsel imzanın tamamını açıklayamaz ve mare volkanizmasıyla bağlantılı olmayan bazı maskonlar mevcuttur. ⓘ

Yüzey koşulları

Ay'ın yüzeyi 140 °C'den -171 °C'ye kadar değişen sıcaklıkları, 10-10 Pa atmosferik basıncı ve Güneş ve kozmik ışınlardan gelen yüksek seviyedeki iyonlaştırıcı radyasyonu ile ekstrem bir ortamdır. Uzay araçlarının açıkta kalan yüzeylerinin sadece bir Ay yörüngesinden sonra bakteri sporları barındırma olasılığının düşük olduğu düşünülmektedir. Ay'ın yüzey yerçekimi yaklaşık 1,625 m/s² olup, Dünya yüzeyinin yaklaşık altıda biri ya da 0,166 ɡ'sı, Mars'ın ise yaklaşık yarısı kadardır. ⓘ

Yüzey sıcaklığı

Güneş-Dünya-Ay sisteminin eğim açıları ⓘ

Ay'ın ekliptiğe göre eksenel eğimi sadece 1,5427° olup, Dünya'nın 23,44°'lik eğiminden çok daha azdır. Bu nedenle Ay'ın güneş ışığı Ay'da mevsime göre çok daha az değişir ve topografik ayrıntılar Ay'daki bölgeler üzerindeki mevsimsel etkilerde çok daha önemli bir rol oynar. Clementine tarafından 1994 yılında çekilen görüntülerden, Ay'ın kuzey kutbundaki Peary kraterinin kenarındaki dört dağlık bölgenin tüm Ay günü boyunca aydınlık kalabileceği ve sonsuz ışık tepeleri oluşturabileceği anlaşılmaktadır. Güney kutbunda böyle bir bölge bulunmamaktadır. Benzer şekilde, birçok kutup kraterinin dibinde sürekli gölgede kalan yerler vardır ve bu "ebedi karanlık kraterleri" son derece soğuktur: Lunar Reconnaissance Orbiter güney kutbundaki kraterlerde en düşük yaz sıcaklığını 35 K (-238 °C; -397 °F) ve kuzey kutbundaki Hermite kraterinde kış gündönümüne yakın bir zamanda sadece 26 K (-247 °C; -413 °F) olarak ölçmüştür. Bu, Güneş Sistemi'nde bir uzay aracı tarafından şimdiye kadar ölçülen en soğuk sıcaklıktır ve Plüton'un yüzeyinden bile daha soğuktur. Ay'ın yüzeyinin ortalama sıcaklıkları rapor edilmiştir, ancak farklı alanların sıcaklıkları güneş ışığında ya da gölgede olmalarına bağlı olarak büyük ölçüde değişecektir. ⓘ

Atmosfer

Apollo 17 astronotlarının çizimi. Ay atmosferi daha sonra LADEE tarafından incelenmiştir. ⓘ

Toplam kütlesi 10 tondan (9,8 uzun ton; 11 kısa ton) az olan Ay'ın atmosferi neredeyse vakum denecek kadar zayıftır. Bu küçük kütlenin yüzey basıncı 3 × 10-15 atm (0,3 nPa) civarındadır; ay gününe göre değişir. Kaynakları arasında, Ay toprağının güneş rüzgârı iyonları tarafından bombardıman edilmesinin bir ürünü olan gaz çıkışı ve püskürtme yer alır. Tespit edilen elementler arasında püskürtme yoluyla üretilen sodyum ve potasyum (Merkür ve Io'nun atmosferlerinde de bulunur); güneş rüzgarından gelen helyum-4 ve neon; ve kabuk ve manto içinde radyoaktif bozunma yoluyla oluştuktan sonra dışarı atılan argon-40, radon-222 ve polonyum-210 bulunur. Regolitte bulunan oksijen, nitrojen, karbon, hidrojen ve magnezyum gibi nötr türlerin (atomlar veya moleküller) yokluğu anlaşılamamıştır. Su buharı Chandrayaan-1 tarafından tespit edilmiş ve ~60-70 derecede maksimum olmak üzere enleme göre değiştiği bulunmuştur; muhtemelen regolitteki su buzunun süblimleşmesinden kaynaklanmaktadır. Bu gazlar ya Ay'ın yerçekimi nedeniyle regolite geri döner ya da güneş radyasyonu basıncı yoluyla veya iyonize olmuşlarsa güneş rüzgarının manyetik alanı tarafından süpürülerek uzaya kaybolur. ⓘ

Apollo misyonları tarafından alınan Ay magma örnekleri üzerinde yapılan çalışmalar, Ay'ın bir zamanlar 3 ila 4 milyar yıl önce 70 milyon yıllık bir süre boyunca nispeten kalın bir atmosfere sahip olduğunu göstermektedir. Ay'daki volkanik patlamalardan çıkan gazlardan kaynaklanan bu atmosfer, günümüz Mars'ının iki katı kalınlığındaydı. Antik Ay atmosferi sonunda güneş rüzgârları tarafından sıyrıldı ve uzaya dağıldı. ⓘ

Toz bulutu

Ay'ın etrafında kuyruklu yıldızlardan gelen küçük parçacıklardan oluşan kalıcı bir asimetrik Ay tozu bulutu vardır. Tahminlere göre her 24 saatte 5 ton kuyruklu yıldız parçacığı Ay yüzeyine düşmektedir. Ay'ın yüzeyine çarpan parçacıklar, Ay yüzeyindeki Ay tozunu yukarı yönde püskürtmektedir. Püsküren toz, Ay'ın atmosferinde yaklaşık 5 dakika yükselip 5 dakika düşerek toplam 10 dakika kadar kalmaktadır. Ortalama olarak, Ayın üzerinde yüzeyin 100 kilometre yukarısına dek çıkan irtifalarda 120 kilo kadar toz bulunur. Toz ölçümleri, altı aylık bir sürede LADEE'nin Lunar Dust Experiment (LDEX) tarafından yüzeye 20 ila 100 kilometre yukarıda yapılmıştır. LDEX, her dakikada ortalama bir adet 0,3 mikrometre boyutunda Ay tozu partikülü tespit etmiştir. Deneylerde ölçülen toz parçacıkları, Dünya ve Ay'ın kuyruklu yıldız enkazlarından geçtiği İkizler, Quadrantid, Kuzey Taurid ve Omicron Centaurid meteor yağmurları esnasında en yüksek seviyeye çıkmıştır. Toz bulutu asimetrik dağılımdadır, Ay'ın gün ışığı alan ve almayan kısımları arasındaki aydınlanma çemberinin yakınında daha yoğundur. ⓘ

Yüzey özellikleri

Ay'ın Topografyası ⓘ

Ay'ın topografyası lazer altimetri ve stereo görüntü analizi ile ölçülmüştür. Ay'ın en kapsamlı topografik özelliği, yaklaşık 2,240 km (1,390 mil) çapındaki, Ay'daki en büyük krater ve Güneş Sistemi'ndeki ikinci en büyük doğrulanmış çarpma krateri olan dev uzak taraf Güney Kutbu-Aitken havzasıdır. Tabanı 13 km (8,1 mil) derinlikte olup Ay'ın yüzeyindeki en alçak noktadır. Ay'ın yüzeyinin en yüksek kotları, Güney Kutbu-Aitken havzasının eğik oluşum etkisiyle kalınlaşmış olabilecek doğrudan kuzeydoğuda yer almaktadır. Imbrium, Serenitatis, Crisium, Smythii ve Orientale gibi diğer büyük çarpma havzaları bölgesel olarak düşük yüksekliklere ve yüksek kenarlara sahiptir. Ay yüzeyinin uzak tarafı, yakın tarafına göre ortalama 1,9 km (1,2 mil) daha yüksektir. ⓘ

Fay kayalıklarının keşfi, Ay'ın son bir milyar yıl içinde yaklaşık 90 metre (300 ft) küçüldüğünü göstermektedir. Benzer büzülme özellikleri Merkür'de de mevcuttur. Uzun zamandır jeolojik olarak ölü olduğu varsayılan kuzey kutbuna yakın bir havza olan Mare Frigoris çatlamış ve kaymıştır. Ay'ın tektonik plakaları olmadığından, tektonik aktivitesi yavaştır ve ısı kaybettikçe çatlaklar gelişir. ⓘ

Volkanik özellikler

Yakın tarafın ana karanlık bölgesi olan en büyük mare Oceanus Procellarum'dur ve Imbrium ve Serenitatis gibi daha küçük mare onun halkası içinde yer alır. Merkez çizgisinin solunda Procellarum yer alır. ⓘ

Dünya'dan çıplak gözle görülebilen ana özellikler, maria (tekil mare; bir zamanlar suyla dolu olduklarına inanıldığı için Latince "denizler" anlamına gelir) adı verilen karanlık ve nispeten özelliksiz Ay düzlükleri, eski bazaltik lavların geniş katılaşmış havuzlarıdır. Karasal bazaltlara benzemekle birlikte, Ay bazaltları daha fazla demir içerir ve su tarafından değiştirilmiş mineraller içermez. Bu lav birikintilerinin çoğu, çarpma havzalarıyla ilişkili çöküntülere püskürmüş veya akmıştır. Kalkan volkanları ve volkanik kubbeler içeren birkaç jeolojik bölge, yakın taraftaki "maria" içinde bulunur. ⓘ

Neredeyse tüm maria'lar Ay'ın yakın tarafındadır ve uzak tarafın %2'sine kıyasla yakın tarafın yüzeyinin %31'ini kaplar. Bunun nedeni muhtemelen yakın taraftaki kabuğun altında ısı üreten elementlerin yoğunlaşmasıdır, bu da alttaki mantonun ısınmasına, kısmen erimesine, yüzeye çıkmasına ve patlamasına neden olabilirdi. Ay'ın mare bazaltlarının çoğu 3.0-3.5 milyar yıl önce Imbrian döneminde patlamıştır, ancak bazı radyometrik olarak tarihlendirilmiş örnekler 4.2 milyar yıl kadar eskidir. 2003 yılı itibariyle, en genç püskürmelerin krater sayım çalışmaları, bunların 1,2 milyar yıldan daha önce oluşmadığını göstermektedir. ⓘ

2006 yılında Lacus Felicitatis'te küçük bir çöküntü olan Ina üzerinde yapılan bir çalışmada, pürüzlü, nispeten tozsuz özellikler bulunmuş ve bu özelliklerin, düşen enkazın aşındırmaması nedeniyle sadece 2 milyon yaşında olduğu görülmüştür. Ay depremleri ve gaz salınımları Ay'daki faaliyetlerin devam ettiğini göstermektedir. Yakın zamanda Ay volkanizmasına dair kanıtlar, bazıları 50 milyon yıldan daha eski olan 70 düzensiz mare parçasında tespit edilmiştir. Bu durum, en azından radyoaktif elementlerin daha yoğun olması nedeniyle derin kabuğun önemli ölçüde daha sıcak olduğu yakın tarafta, daha önce inanılandan çok daha sıcak bir Ay mantosu olasılığını gündeme getirmektedir. Orientale havzası içindeki Lowell kraterinde 2-10 milyon yıllık bazaltik volkanizmaya dair kanıtlar bulunmuştur. Başlangıçta daha sıcak olan manto ile mantodaki ısı üreten elementlerin yerel olarak zenginleşmesinin bir kombinasyonu, Orientale havzasının uzak tarafındaki uzun süreli faaliyetlerden sorumlu olabilir. ⓘ

Ay'ın açık renkli bölgelerine terrae veya daha yaygın olarak yayla denir, çünkü çoğu maria'dan daha yüksektirler. Radyometrik olarak 4,4 milyar yıl önce oluştukları tarihlendirilmiştir ve Ay magma okyanusunun plajiyoklaz kümülatlarını temsil ediyor olabilirler. Dünya'nın aksine, tektonik olaylar sonucunda büyük Ay dağlarının oluşmadığına inanılmaktadır. ⓘ

Yakın taraftaki maria yoğunluğu, muhtemelen Ay'ın oluşumundan birkaç on milyon yıl sonra Dünya'nın ikinci bir uydusunun yavaş hızda çarpmasıyla oluşmuş olabilecek uzak taraftaki yaylaların oldukça kalın kabuğunu yansıtmaktadır. Alternatif olarak, Ay Dünya'ya çok daha yakınken asimetrik gelgit ısınmasının bir sonucu da olabilir. ⓘ

Çarpma kraterleri

Ay'ın uzak tarafındaki Daedalus krateri ⓘ

Ay'ın yüzeyini etkileyen önemli bir jeolojik süreç, asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların Ay yüzeyiyle çarpışması sonucu oluşan kraterlerdir. Ay'ın yakın tarafında 1 km'den (0,6 mil) daha geniş yaklaşık 300.000 krater olduğu tahmin edilmektedir. Ay'ın jeolojik zaman ölçeği Nectaris, Imbrium ve Orientale gibi en önemli çarpma olaylarına dayanmaktadır; yüzlerce ila binlerce kilometre çapında ve bölgesel bir stratigrafik ufuk oluşturan geniş bir ejekta birikintisi önlüğü ile ilişkili çok sayıda yükselmiş malzeme halkası ile karakterize edilen yapılar. Atmosferin, hava koşullarının ve son jeolojik süreçlerin eksikliği bu kraterlerin çoğunun iyi korunmuş olduğu anlamına gelmektedir. Çok halkalı havzaların yalnızca birkaçı kesin olarak tarihlendirilmiş olsa da, göreceli yaşların belirlenmesi açısından faydalıdırlar. Çarpma kraterleri neredeyse sabit bir oranda biriktiğinden, birim alan başına düşen krater sayısını saymak yüzeyin yaşını tahmin etmek için kullanılabilir. Apollo görevleri sırasında toplanan çarpma sonucu erimiş kayaların radyometrik yaşları 3,8 ila 4,1 milyar yıl arasında kümelenmektedir: bu, çarpmaların arttığı bir Geç Ağır Bombardıman dönemi önermek için kullanılmıştır. ⓘ

Lunar Reconnaissance Orbiter'dan 2010'larda elde edilen yüksek çözünürlüklü görüntüler, daha önce tahmin edilenden önemli ölçüde daha yüksek bir çağdaş krater üretim oranını göstermektedir. Distal fırlatmanın neden olduğu ikincil bir kraterleşme sürecinin, 81.000 yıllık bir zaman ölçeğinde regolitin en üst iki santimetresini çalkaladığı düşünülmektedir. Bu oran, yalnızca doğrudan mikrometeorit etkilerine dayanan modellerden hesaplanan orandan 100 kat daha hızlıdır. ⓘ

Ay girdapları

Lunar Reconnaissance Orbiter Geniş Açı Kamerası ile Ay girdabı Reiner Gamma'nın görüntüsü ⓘ

Ay girdapları Ay'ın yüzeyinde bulunan esrarengiz özelliklerdir. Yüksek albedo ile karakterize edilirler, optik olarak olgunlaşmamış görünürler (yani nispeten genç bir regolitin optik özellikleri) ve genellikle kıvrımlı bir şekle sahiptirler. Şekilleri genellikle parlak girdaplar arasında dolanan düşük albedo bölgeleri tarafından vurgulanır. Yüzey manyetik alanlarının arttığı yerlerde bulunurlar ve birçoğu büyük çarpmaların antipodal noktasında yer alır. İyi bilinen girdaplar arasında Reiner Gamma özelliği ve Mare Ingenii bulunmaktadır. Bunların güneş rüzgarından kısmen korunmuş alanlar olduğu ve uzayda daha yavaş ayrışmaya yol açtığı varsayılmaktadır. ⓘ

Yüzey bileşimi

Regolit

Ay'ın kabuğunun üstünde, çarpma süreçleriyle oluşan ve regolit adı verilen, oldukça ufalanmış (daha küçük parçacıklara ayrılmış) ve çarpma bahçeli çoğunlukla gri bir yüzey tabakası bulunur. Silikon dioksit camından oluşan ay toprağı olan daha ince regolit, kara benzeyen bir dokuya ve kullanılmış barutu andıran bir kokuya sahiptir. Daha eski yüzeylerin regoliti genellikle daha genç yüzeylerden daha kalındır: kalınlığı dağlık bölgelerde 10-15 m (33-49 ft) ve maria'da 4-5 m (13-16 ft) arasında değişir. İnce ufalanmış regolit tabakasının altında, kilometrelerce kalınlıkta yüksek derecede kırılmış bir ana kaya tabakası olan megaregolit bulunur. ⓘ

Ay toprağının göreceli element bileşimi ⓘ

Ay yüzeyinin göreceli moleküler bileşimi

Bileşik	Formül	Kompozisyon ⓘ
		Maria	Highlands
silika	SiO2	45.4%	45.5%
alümina	Al2O3	14.9%	24.0%
Kireç	CaO	11.8%	15.9%
demir (II) oksit	FeO	14.1%	5.9%
magnezya	MgO	9.2%	7.5%
titanyum dioksit	TiO2	3.9%	0.6%
Sodyum Oksit	Na2O	0.6%	0.6%
		99.9%	100.0%

Su varlığı

Sıvı su Ay yüzeyinde kalıcı olamaz. Güneş radyasyonuna maruz kaldığında, su fotodisosiyasyon olarak bilinen bir süreçle hızla ayrışır ve uzaya kaybolur. Ancak 1960'lardan bu yana bilim insanları su buzunun kuyruklu yıldızların çarpmasıyla birikmiş olabileceği ya da muhtemelen oksijen bakımından zengin Ay kayaları ve güneş rüzgarından gelen hidrojenin reaksiyonuyla üretilebileceği ve muhtemelen Ay'ın her iki kutbundaki soğuk, kalıcı olarak gölgelenmiş kraterlerde varlığını sürdürebilecek su izleri bırakabileceği varsayımında bulunmuşlardır. Bilgisayar simülasyonları, yüzeyin 14.000 km² (5.400 sq mi) kadarının kalıcı gölgede olabileceğini göstermektedir. Ay'da kullanılabilir miktarda su bulunması, Ay'da yerleşimi uygun maliyetli bir plan haline getirmede önemli bir faktördür; Dünya'dan su taşıma alternatifi çok pahalı olacaktır. ⓘ

O zamandan bu yana geçen yıllar içinde Ay yüzeyinde su izlerine rastlanmıştır. 1994 yılında Clementine uzay aracında bulunan bistatik radar deneyi, yüzeye yakın küçük, donmuş su ceplerinin varlığına işaret etti. Ancak daha sonra Arecibo tarafından yapılan radar gözlemleri, bu bulguların daha ziyade genç çarpma kraterlerinden fırlayan kayalar olabileceğini düşündürmektedir. 1998 yılında Lunar Prospector uzay aracındaki nötron spektrometresi, kutup bölgelerine yakın regolitin ilk metre derinliğinde yüksek konsantrasyonlarda hidrojen bulunduğunu göstermiştir. Apollo 15 ile Dünya'ya geri getirilen volkanik lav taneciklerinin iç kısımlarında az miktarda su olduğu görülmüştür. ⓘ

2008 yılında Chandrayaan-1 uzay aracı, Ay Mineraloji Eşleyicisi'ni kullanarak yüzeyde su buzunun varlığını doğrulamıştır. Spektrometre, yansıyan güneş ışığında hidroksil için ortak olan soğurma çizgilerini gözlemledi ve Ay yüzeyinde büyük miktarlarda su buzu olduğuna dair kanıt sağladı. Uzay aracı, konsantrasyonların muhtemelen 1.000 ppm kadar yüksek olabileceğini gösterdi. Haritacının yansıma spektrumları kullanılarak, gölgedeki alanların dolaylı olarak aydınlatılması, 2018'de her iki kutbun 20° enleminde su buzu olduğunu doğruladı. 2009 yılında LCROSS, kalıcı olarak gölgelenmiş bir kutup kraterine 2.300 kg'lık (5.100 lb) bir çarpıştırıcı gönderdi ve fırlatılan bir malzeme bulutunda en az 100 kg (220 lb) su tespit etti. LCROSS verilerinin bir başka incelemesi, tespit edilen su miktarının 155 ± 12 kg'a (342 ± 26 lb) daha yakın olduğunu göstermiştir. ⓘ

Mayıs 2011'de, 1972'deki Apollo 17 görevi sırasında toplanan volkanik kökenli ünlü yüksek titanyumlu "turuncu cam toprak" olan 74220 numaralı Ay örneğinde eriyik kalıntılarında 615-1410 ppm su rapor edilmiştir. Bu kalıntılar yaklaşık 3,7 milyar yıl önce Ay'daki patlayıcı püskürmeler sırasında oluşmuştur. Bu konsantrasyon Dünya'nın üst mantosundaki magma ile karşılaştırılabilir. Selenolojik açıdan oldukça ilgi çekici olmasına rağmen, bu bulgu suyun kolaylıkla bulunabileceği anlamına gelmemektedir zira numune yüzeyin kilometrelerce altında oluşmuştur ve kapanımlara ulaşmak o kadar zordur ki son teknoloji ürünü bir iyon mikroprob cihazı ile bunları bulmak 39 yıl sürmüştür. ⓘ

Moon Mineralogy Mapper'ın (M3) bulgularının analizi, Ağustos 2018'de Ay yüzeyinde su-buz için ilk kez "kesin kanıt" ortaya koydu. Veriler, toz ve diğer yansıtıcı maddelerin aksine su-buzun belirgin yansıtıcı imzalarını ortaya çıkardı. Buz birikintileri Kuzey ve Güney kutuplarında bulundu, ancak suyun kalıcı olarak gölgeli kraterlerde ve yarıklarda hapsolduğu ve güneşten korundukları için yüzeyde buz olarak kalmasına izin verdiği Güney'de daha bol olmasına rağmen. ⓘ

Ekim 2020'de gökbilimciler, aralarında Kızılötesi Astronomi için Stratosferik Gözlemevi'nin (SOFIA) de bulunduğu birkaç bağımsız uzay aracı tarafından Ay'ın güneşle aydınlanan yüzeyinde moleküler su tespit edildiğini bildirdi. ⓘ

Çin Bilimler Akademisi tarafından hazırlanan 1-2,5 milyon ölçekli Ay'ın jeolojik haritası. Daha yüksek çözünürlük için orijinal dosyaya bakınız. ⓘ

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 Ay'ın zayıf kütleçekimi nedeniyle zamanla yüzeyden kaçacaktır. Ancak Ay'ın 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 kilometre 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, Ay'ı yaşanılabilir kılmak için önemlidir çünkü Dünya'dan 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. ⓘ

Dünya-Ay sistemi

Yörünge

DSCOVR uydusu Ay'ın Dünya'nın önünden geçişini görüntüledi ⓘ

Dünya ve Ay, ortak bir kütle merkezine ya da çift merkeze sahip Dünya-Ay sistemini oluşturur. Bu çift merkez her zaman Dünya yüzeyinin 1.700 km (1.100 mil) (Dünya yarıçapının yaklaşık dörtte biri) altında yer alır ve Ay'ın Dünya'nın yörüngesinde dönmesine neden olur. ⓘ

Yörüngenin ovalliğini veren yörünge eksantrikliği 0,055'tir. Ay mesafesi ya da yer merkezli Ay yörüngesinin yarı büyük ekseni yaklaşık 400.000 km, yani çeyrek milyon mil ya da 1,28 ışık saniyesidir ve astronomide bir ölçü birimidir. Bu, Dünya'nın merkezinden Ay'ın merkezine olan anlık Dünya-Ay mesafesi ya da Ay'a olan mesafe ile karıştırılmamalıdır. ⓘ

Ay, Dünya'nın etrafında sabit yıldızlara göre tam bir yörüngede, yaklaşık her 27,3 günde bir sidereal periyotta dolanır. Bununla birlikte, Dünya-Ay sistemi Güneş etrafındaki yörüngesinde aynı anda hareket ettiğinden, Dünya'dan görüldüğü gibi tam bir döngüyü tamamlayarak aynı ay evresinde geri dönmesi biraz daha uzun, 29,5 gün sürer. Bu sinodik dönem veya sinodik ay genellikle ay ayı olarak bilinir ve Ay'daki güneş gününün uzunluğuna eşittir. ⓘ

Gelgit kilitlenmesi nedeniyle Ay 1:1 spin-yörünge rezonansına sahiptir. Bu dönüş-yörünge oranı, Ay'ın Dünya etrafındaki yörünge periyotlarını karşılık gelen dönüş periyotlarına eşit kılar. Ay'ın sadece bir yüzünün, yani yakın yüzünün Dünya'dan görülebilmesinin nedeni budur. Bununla birlikte, Ay'ın hareketi rezonansta olsa da, yine de librasyon gibi nüanslar yok değildir, bu da perspektiflerin biraz değişmesine neden olur ve zaman içinde ve Dünya üzerindeki konumunda Ay yüzeyinin yaklaşık %59'unu Dünya'dan görünür hale getirir. ⓘ

Diğer gezegenlerin uydularının çoğunun aksine, Ay'ın yörünge düzlemi ekliptik düzleme gezegenin ekvator düzleminden daha yakındır. Ay'ın yörüngesi Güneş ve Dünya tarafından pek çok küçük, karmaşık ve birbiriyle etkileşim halinde olan yollarla incelikli bir şekilde tedirgin edilir. Örneğin, Ay'ın yörüngesinin düzlemi kademeli olarak her 18,61 yılda bir döner ve bu da Ay hareketinin diğer yönlerini etkiler. Bu birbirini takip eden etkiler matematiksel olarak Cassini yasaları ile tanımlanmaktadır. ⓘ

• 

  Dünya-Ay sisteminin ölçekli modeli: Boyutlar ve mesafeler ölçeklendirilmiştir. ⓘ

Ay'ın Dünya'dan minimum, ortalama ve maksimum uzaklıkları ile Dünya yüzeyinden görülen açısal çapı, ölçeklendirilmiştir ⓘ

Gelgit etkileri

Dünya ve Ay'ın (ve Güneş'in) birbirlerine uyguladıkları çekim kuvveti, birbirlerine en yakın taraflarda biraz daha büyük bir çekimle ortaya çıkar ve gelgit kuvvetlerine neden olur. Okyanus gelgitleri bunun en yaygın sonucudur, ancak gelgit kuvvetleri Dünya'nın diğer mekaniklerini, Ay'ı ve sistemlerini de önemli ölçüde etkiler. ⓘ

Ay'ın Gelgitleri

Ay'ın katı kabuğu 27 gün boyunca yaklaşık 10 cm (4 inç) genlikte gelgitler yaşar ve bu gelgitlerin üç bileşeni vardır: eşzamanlı döndükleri için Dünya'dan kaynaklanan sabit bir gelgit, yörünge eksantrikliği ve eğiminden kaynaklanan değişken bir gelgit ve Güneş'ten kaynaklanan küçük bir değişken bileşen. Dünya kaynaklı değişken bileşen, Ay'ın yörünge eksantrikliği ve eğiminin bir sonucu olan değişen mesafe ve librasyondan kaynaklanır (Ay'ın yörüngesi mükemmel dairesel ve eğimsiz olsaydı, sadece güneş gelgitleri olurdu). ⓘ

Bu gelgit kuvvetleri tarafından oluşturulan stresin kümülatif etkileri ay depremlerini üretir. Ay depremleri depremlerden çok daha az yaygın ve daha zayıftır, ancak ay depremleri kuru parçalanmış üst kabuktaki sismik titreşimlerin saçılması nedeniyle bir saate kadar sürebilir - karasal depremlerden önemli ölçüde daha uzun -. Ay depremlerinin varlığı, 1969'dan 1972'ye kadar Apollo astronotları tarafından Ay'a yerleştirilen sismometreler sayesinde beklenmedik bir keşif olmuştur. ⓘ

Okyanus gelgitleri

Gelgit kuvvetlerinin en yaygın bilinen etkisi okyanus gelgitleri olarak adlandırılan deniz seviyelerinin yükselmesidir. Gelgit kuvvetlerinin çoğunu Ay uygularken, Güneş de gelgit kuvvetleri uygular ve bu nedenle gelgitlere Ay'ın gelgit kuvvetinin %40'ı kadar katkıda bulunur; karşılıklı etkileşim içinde ilkbahar ve neap gelgitlerini üretir. ⓘ

Gelgitler, Dünya okyanuslarında biri Ay'a bakan tarafta, diğeri karşı tarafta olmak üzere iki şişkinlik oluşturur. Dünya kendi ekseni etrafında dönerken, okyanus çıkıntılarından biri (yüksek gelgit) Ay'ın "altında" yerinde tutulurken, böyle bir gelgit diğerinin karşısındadır. Sonuç olarak, yaklaşık 24 saat içinde iki yüksek gelgit ve iki düşük gelgit olur. Ay Dünya'nın etrafında Dünya'nın dönüşüyle aynı yönde döndüğünden, gelgitler yaklaşık her 12 saat 25 dakikada bir meydana gelir; 25 dakika Ay'ın Dünya'nın etrafında dönme süresinden kaynaklanmaktadır. ⓘ

Eğer Dünya bir su dünyası olsaydı (kıtası olmayan) sadece bir metrelik bir gelgit üretirdi ve bu gelgit çok tahmin edilebilir olurdu, ancak okyanus gelgitleri diğer etkilerle büyük ölçüde değişir:

• Suyun okyanus tabanları boyunca Dünya'nın dönüşüne sürtünmeyle bağlanması
• suyun hareketinin eylemsizliği
• karaya yakın yerlerde sığlaşan okyanus havzaları
• suyun farklı okyanus havzaları arasında kayması

Sonuç olarak, Dünya üzerindeki çoğu noktada gelgitlerin zamanlaması, tesadüfen teori tarafından açıklanan gözlemlerin bir ürünüdür. ⓘ

Dünya'nın manyetik alanı üzerindeki etkisi

Son araştırmalara göre, bilim insanları Ay'ın Dünya üzerindeki etkisinin Dünya'nın manyetik alanının korunmasına katkıda bulunabileceğini öne sürüyor. ⓘ

Yörünge ve dönüş üzerindeki etkisi

Hem okyanus hem de katı cisim gelgitlerinin tepe noktalarındaki gecikmeler Dünya'nın dönüşüne karşı torka neden olur. Bu da Dünya'nın dönüşünden açısal momentum ve dönme kinetik enerjisini "çekerek" Dünya'nın dönüşünü yavaşlatır. Dünya'dan kaybedilen bu açısal momentum, gelgit ivmesi olarak bilinen bir süreçle Ay'a aktarılır ve Ay'ı daha yüksek bir yörüngeye çıkarırken Dünya etrafındaki yörünge hızını düşürür. ⓘ

Böylece Dünya ile Ay arasındaki mesafe artmakta ve Dünya'nın dönüşü de buna tepki olarak yavaşlamaktadır. Apollo görevleri sırasında bırakılan lazer yansıtıcılardan (ay menzil deneyleri) yapılan ölçümler, Ay'ın mesafesinin yılda 38 mm (1,5 inç) arttığını bulmuştur (kabaca insan tırnaklarının uzama hızı). Atomik saatler, Dünya'nın gününün her yıl yaklaşık 17 mikrosaniye uzadığını ve UTC'nin artık saniyelerle ayarlanma oranını yavaşça artırdığını göstermektedir. ⓘ

Bu gelgit sürüklemesi, Dünya'nın dönüşü ile Ay'ın yörünge periyodunun çok yavaş bir şekilde eşleşmesini sağlar. Bu eşleşme ilk olarak, Ay'da olduğu gibi, yörünge sisteminin daha hafif olan cisminin gelgitsel olarak kilitlenmesiyle sonuçlanır. Nihayetinde, 50 milyar yıl sonra, Dünya da Ay'a her zaman aynı tarafından bakar hale gelecektir. Bu, Dünya ve Ay'ın karşılıklı gelgit kilitlenmesini tamamlayacak, Dünya'nın gününün uzunluğunu o zaman da önemli ölçüde artan Ay ayı ve Ay'ın günüyle eşleştirecek ve Ay'ı bir meridyen üzerinde askıya alacaktır (Pluto-Charon sistemiyle karşılaştırılabilir). Ancak Güneş, bu sonuncusu gerçekleşmeden çok önce Dünya-Ay sistemini yutacak bir kırmızı dev haline gelecektir. ⓘ

Konum ve görünüm

Rotasyon

Soldaki Ay'ın gelgit kilitli dönüşü (doğru) ile sağdaki Ay'ın dönüşsüz dönüşü (yanlış) arasındaki karşılaştırma. ⓘ

Ay'ın Dünya'nın yörüngesinde dönerken eşzamanlı olarak dönmesi, her zaman neredeyse aynı yüzünü gezegene dönük tutmasına neden olur. Ay'ın Dünya'ya bakan yüzüne yakın yüz, diğer yüzüne ise uzak yüz denir. Uzak taraf genellikle yanlışlıkla "karanlık taraf" olarak adlandırılır, ancak aslında yakın taraf kadar sık aydınlatılır: her 29,5 Dünya gününde bir. Karanlık aydan yeni aya kadar yakın taraf karanlıktır. ⓘ

Ay başlangıçta daha hızlı bir hızda dönüyordu, ancak tarihinin başlarında dönüşü yavaşladı ve Dünya'nın neden olduğu gelgit deformasyonlarıyla ilişkili sürtünme etkilerinin bir sonucu olarak bu yönde gelgitsel olarak kilitlendi. Zamanla, Ay'ın kendi ekseni etrafında dönme enerjisi, Ay'ın Dünya'ya göre dönüşü kalmayana kadar ısı olarak dağıldı. 2016 yılında, 1998-99 NASA Lunar Prospector görevinde toplanan verileri kullanan gezegen bilimciler, Ay'ın karşıt taraflarında hidrojen bakımından zengin iki alan (büyük olasılıkla eski su buzu) buldular. Bu bölgelerin, milyarlarca yıl önce Dünya'ya gelgitle kilitlenmeden önce Ay'ın kutupları olduğu tahmin edilmektedir. ⓘ

Librasyon

Dünya'nın kuzeyinden bakıldığında Ay'ın görünen boyutunda ve görüş açısında tek bir ay boyunca meydana gelen hafif değişim. ⓘ

Ay'ın gelgit kilitlenmesine rağmen, librasyonun etkisi Ay yüzeyinin yaklaşık %59'unun Dünya'dan görülebilmesini sağlar. ⓘ

Dünya semalarındaki hareket

Ay'ın doruk noktasındaki en yüksek irtifası, Ay'ın evresine ya da daha doğru bir ifadeyle yörünge konumuna ve yılın zamanına ya da daha doğru bir ifadeyle Dünya'nın ekseninin konumuna göre değişir. Dolunay kış aylarında gökyüzünde en yüksekte, yaz aylarında ise en alçaktadır (sırasıyla her bir yarım küre için) ve yüksekliği karanlık aya doğru tersine değişir. ⓘ

Dünya'nın Kuzey Kutbu ve Güney Kutbu'nda Ay her drakonik ayda (27,2 gün) iki hafta boyunca gökyüzünde bulunur, ancak ilgili yaz aylarında karanlık ay ve yeni ay olarak görülür. Ortaya çıkan uzun ay ışığı maruziyeti, Güneş'in aylarca ufkun altında kaldığı kutup geceleri sırasında Arktikler'deki Zooplankton tarafından kullanılır. ⓘ

Görünür yönelim

Ay'ın görünen yönü gökyüzündeki konumuna ve Dünya'nın hangi yarımküresinden görüldüğüne bağlıdır. ⓘ

Kuzey yarımkürede, güney yarımküredekine kıyasla baş aşağı görülür. Bu nedenle Ay'ın hilali tropik bölgelerde gülümseme şeklinde bir hilal olarak görülebilir. ⓘ

Albedo ve renk

Ay son derece düşük bir albedoya sahiptir, bu da ona aşınmış asfalttan biraz daha parlak bir yansıma sağlar. Buna rağmen Güneş'ten sonra gökyüzündeki en parlak cisimdir. Bunun nedeni kısmen karşıtlık dalgalanmasının parlaklığı artırmasıdır; çeyrek evredeki Ay, dolunay evresindekinin yarısı kadar değil, yalnızca onda biri kadar parlaktır. Buna ek olarak, görsel sistemdeki renk sabitliği, bir nesnenin renkleri ile çevresi arasındaki ilişkileri yeniden ayarlar ve çevredeki gökyüzü nispeten karanlık olduğu için, güneşin aydınlattığı Ay parlak bir nesne olarak algılanır. Ay toprağının ışığı Güneş'e doğru diğer yönlerden daha fazla geri yansıtan yansıtıcı özellikleri nedeniyle dolunayın kenarları, uzuv kararması olmaksızın merkez kadar parlak görünür. Ay'ın rengi Ay'ın yansıttığı ışığa bağlıdır, bu da Ay'ın yüzeyine ve özelliklerine, örneğin geniş karanlık bölgelere sahip olmasına bağlıdır. Genel olarak Ay yüzeyi kahverengi tonlu gri bir ışık yansıtır. ⓘ

Görünen renk

Dünya'nın atmosferi tarafından filtrelenen Ay'ın değişen görünür rengi. ⓘ

Dünya'dan bakıldığında hava yansıyan ışığı filtreleyerek Ay'ın gökyüzündeki açısına ve atmosferin kalınlığına bağlı olarak zaman zaman kırmızı bir renk ya da volkanik parçacıklarda olduğu gibi havadaki parçacıklara bağlı olarak mavi bir ton verir. ⓘ

Kültürel referanslar

Kanlı ay ve mavi ay terimleri kırmızı veya mavi ay ışığı durumlarına atıfta bulunmaz, daha ziyade yılın belirli dolunayları gibi belirli kültürel referanslardır. ⓘ

Evreler

Ay, Güneş tarafından her zaman aynı miktarda aydınlatılır, ancak görünür kürenin aydınlatılmış alanı (aydınlatma derecesi) şu şekilde verilir $(1-\cos e)/2=\sin ^{2}(e/2)$, nerede $e$ uzanımdır (yani Ay, Dünya'daki gözlemci ve Güneş arasındaki açı). ⓘ

Kuzey Yarımküre'den bakıldığında, güneş ışığının yönü ile Dünya'dan görünüm arasındaki açıdaki aylık değişimler ve bunun sonucunda Ay'ın evreleri. Dünya-Ay mesafesi ölçeklendirilmemiştir. ⓘ

Görünen büyüklük

Ay'ın açısal çapının diğer gök cisimleriyle karşılaştırılması (bu görüntünün gerçek bir temsilini elde etmek için monitörünüzde 5 cm genişliğinde ve 5,15 m uzaklıkta görüntüleyin). ⓘ

Ay'ın açısal çapı gökyüzünde yaklaşık 0,52°'dir (ortalama) ve kabaca Güneş ile aynı görünür büyüklüktedir (bkz. § Tutulmalar). ⓘ

Ay ile Dünya arasındaki mesafe perigee (en yakın) ve apogee'de (en uzak) sırasıyla yaklaşık 356.400 km (221.500 mil) ile 406.700 km (252.700 mil) arasında değişir, bu da Ay'ın görünen boyutunun dalgalanmasına neden olur. ⓘ

Ay illüzyonu

Ay ufka yakın olduğunda daha büyük görünür, ancak bu ilk kez MÖ 7. yüzyılda tanımlanan ve Ay yanılsaması olarak bilinen tamamen psikolojik bir etkidir. ⓘ

Aydınlatma ve parlaklık

Ay'ın yüzeyinin yarısı her zaman Güneş tarafından aydınlatılır (Ay tutulması hariç). Ancak Dünya da Ay'a ışık yansıtır ve bu ışık Ay'ın Güneş tarafından aydınlatılmayan yakın tarafından Dünya'ya yansıdığında zaman zaman Dünya ışığı olarak gözlemlenebilir. ⓘ

Gündüz Ayı, Ay neredeyse her gün gün ışığında görülebilir. ⓘ

"Süper Ay" olarak rapor edilen 14 Kasım 2016'da Ay, Dünya'ya 1948'den bu yana olduğundan daha yakın bir tam evrede, apojedeki en uzak konumundan %14 daha yakın ve daha büyüktü. Bu en yakın nokta dolunayın bir saat sonrasına denk geliyordu ve görünür çapı arttığı için en uzak olduğu zamana kıyasla %30 daha parlaktı. Daha düşük seviyelerde, yüzde olarak azalmış parlaklığın insan algısı aşağıdaki formülle sağlanır:

${\text{perceived reduction}}\%=100\times {\sqrt {{\text{actual reduction}}\% \over 100}}$ ⓘ

Gerçek azalma 1.00 / 1.30 veya yaklaşık 0.770 olduğunda, algılanan azalma yaklaşık 0.877 veya 1.00 / 1.14'tür. Bu, aynı evredeki apogee ve perigee ayları arasında algılanan maksimum %14'lük bir artış verir. ⓘ

Tutulmalar

Ay tutulması sırasında kırmızımsı bir renk alan Ay ⓘ

Dünya'dan bakıldığında, 1999 güneş tutulmasında görüldüğü gibi Ay ve Güneş aynı büyüklükte görünürken (solda), Dünya'yı takip eden bir yörüngedeki STEREO-B uzay aracından bakıldığında Ay, Güneş'ten çok daha küçük görünür (sağda). ⓘ

Tutulmalar yalnızca Güneş, Dünya ve Ay düz bir çizgi üzerindeyken ("syzygy" olarak adlandırılır) meydana gelir. Güneş tutulmaları yeni ayda, Ay Güneş ve Dünya arasında olduğunda meydana gelir. Buna karşılık, Ay tutulmaları dolunayda, Dünya Güneş ve Ay arasındayken meydana gelir. Ay'ın görünen büyüklüğü kabaca Güneş'inkiyle aynıdır ve her ikisi de yarım dereceye yakın bir genişlikte görülür. Güneş Ay'dan çok daha büyüktür, ancak Dünya'nın bakış açısından çok daha yakın ve çok daha küçük olan Ay ile aynı görünür büyüklüğe sahip olmasını sağlayan çok daha büyük mesafedir. Dairesel olmayan yörüngeler nedeniyle görünen boyuttaki değişimler de, farklı döngülerde meydana gelse de, neredeyse aynıdır. Bu da hem tam (Ay'ın Güneş'ten daha büyük göründüğü) hem de halkalı (Ay'ın Güneş'ten daha küçük göründüğü) güneş tutulmalarını mümkün kılar. Tam tutulmada Ay, Güneş diskini tamamen kaplar ve güneş koronası çıplak gözle görülebilir hale gelir. Ay ile Dünya arasındaki mesafe zaman içinde çok yavaş arttığından, Ay'ın açısal çapı azalmaktadır. Kırmızı bir dev olmaya doğru evrilirken, Güneş'in büyüklüğü ve gökyüzündeki görünür çapı yavaşça artmaktadır. Bu iki değişimin birleşimi, yüz milyonlarca yıl önce Ay'ın Güneş tutulmalarında Güneş'i her zaman tamamen örttüğü ve hiçbir halkalı tutulmanın mümkün olmadığı anlamına gelir. Aynı şekilde, yüz milyonlarca yıl sonra Ay artık Güneş'i tamamen örtmeyecek ve tam güneş tutulmaları meydana gelmeyecektir. ⓘ

Ay'ın Dünya etrafındaki yörüngesi, Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesine yaklaşık 5,145° (5° 9') eğimli olduğundan, tutulmalar her dolunay ve yeniayda meydana gelmez. Bir tutulmanın gerçekleşmesi için Ay'ın iki yörünge düzleminin kesiştiği noktaya yakın olması gerekir. Güneş'in Ay tarafından, Ay'ın da Dünya tarafından tutulmalarının periyodikliği ve tekrarı, yaklaşık 18 yıllık bir periyoda sahip olan saros ile tanımlanır. ⓘ

Ay, gökyüzünün yarım derece genişliğindeki dairesel bir alanının görüşünü sürekli olarak engellediğinden, parlak bir yıldız veya gezegen Ay'ın arkasından geçtiğinde ve okültasyona uğradığında, yani görüşten gizlendiğinde ilgili okültasyon olgusu meydana gelir. Bu şekilde, bir güneş tutulması Güneş'in okültasyonudur. Ay Dünya'ya nispeten yakın olduğu için, tek tek yıldızların okültasyonu gezegenin her yerinde ya da aynı anda görülemez. Ay yörüngesinin presesyonu nedeniyle, her yıl farklı yıldızlar okültasyona uğrar. ⓘ

21 Şubat 2008 Ay tutulması ⓘ

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

En son ay tutulması 20 Şubat 2008'de olan tam tutulmadır. Güney Amerika ve Kuzey Amerika'nın çoğu yerinden 20 Şubat'ta gözlemlenen tutulma Batı Avrupa, Afrika ve Batı Asya'dan 21 Şubat'ta gözlemlenmiştir. Güney Amerika ile Antarktika'nın bazı bölümlerinden gözlemlenen 1 Ağustos 2008'den sonraki güneş tutulması 15 Ocak 2010'dadır. ⓘ

Geçici ay fenomenleri

Ay'ın yüzeyinde gözlemlenen özelliklerin zaman içinde değişip değişmediği konusunda tarihsel tartışmalar olmuştur. Günümüzde bu iddiaların çoğunun yanıltıcı olduğu, farklı ışık koşulları altında yapılan gözlemlerden, zayıf astronomik görüşten ya da yetersiz çizimlerden kaynaklandığı düşünülmektedir. Bununla birlikte, gaz çıkışı zaman zaman meydana gelmektedir ve rapor edilen Ay geçici fenomenlerinin küçük bir yüzdesinden sorumlu olabilir. Son zamanlarda, Ay yüzeyinin kabaca 3 km (1,9 mil) çapındaki bir bölgesinin yaklaşık bir milyon yıl önce bir gaz salınımı olayı ile değiştirildiği öne sürülmüştür. ⓘ

Keşif tarihi ve insan varlığı

Uzay uçuşundan önce

Teleskopik gözlem öncesi (1609'a kadar)

Tarih öncesi çağlardan bu yana insanlar Ay'ın evrelerini, ağdalanmasını ve küçülmesini not etmiş ve bunu zamanın kaydını tutmak için kullanmışlardır. Çetele çubukları, 20-30.000 yıl öncesine kadar uzanan çentikli kemikler, bazıları tarafından Ay'ın evrelerini işaretlediğine inanılmaktadır. Ay'ın keşfedilen en eski olası tasvirlerinden biri, İrlanda'nın Knowth kentindeki 5000 yıllık kaya oyma Orthostat 47'dir. ⓘ

Antik Yunan filozofu Anaksagoras (ö. MÖ 428) Güneş ve Ay'ın dev küresel kayalar olduğunu ve ikincisinin birincisinin ışığını yansıttığını düşünüyordu. MÖ 5. yüzyıldan MÖ 4. yüzyıla kadar başka yerlerde, Babilli astronomlar 18 yıllık Saros Ay tutulması döngüsünü kaydetmiş ve Hintli astronomlar Ay'ın aylık uzamasını tanımlamışlardır. Çinli astronom Shi Shen (MÖ 4. yüzyıl) güneş ve ay tutulmalarını tahmin etmek için talimatlar vermiştir. ⓘ

Aristoteles'in (MÖ 384-322) evren tasvirinde Ay, değişken elementlerin (toprak, su, hava ve ateş) küreleri ile yüzyıllar boyunca egemen olacak etkili bir felsefe olan eterin bozulmaz yıldızları arasındaki sınırı işaret ediyordu. Arşimet (MÖ 287-212), Ay'ın ve Güneş Sistemi'ndeki diğer nesnelerin hareketlerini hesaplayabilen bir planetaryum tasarladı. MÖ 2. yüzyılda Seleucia'lı Seleucus, gelgitlerin Ay'ın çekiminden kaynaklandığını ve yüksekliklerinin Ay'ın Güneş'e göre konumuna bağlı olduğunu doğru bir şekilde teorileştirdi. Aynı yüzyılda Aristarchus, Ay'ın büyüklüğünü ve Dünya'dan uzaklığını hesaplamış ve uzaklık için Dünya'nın yarıçapının yaklaşık yirmi katı bir değer elde etmiştir. ⓘ

Han Hanedanlığı Çinlileri Ay'ın qi'ye eşit bir enerji olduğuna inansalar da, 'yayılan etki' teorileri Ay'ın ışığının yalnızca Güneş'in bir yansıması olduğunu kabul etmiş ve Jing Fang (MÖ 78-37) Ay'ın küreselliğine dikkat çekmiştir. Batlamyus (MS 90-168) Aristarkus'un rakamlarını büyük ölçüde geliştirerek, Dünya'nın yarıçapının 59 katı ortalama uzaklık ve 0,292 Dünya çapı değerlerini hesaplayarak, sırasıyla yaklaşık 60 ve 0,273 olan doğru değerlere yaklaşmıştır. MS 2. yüzyılda Lucian, kahramanların Ay'a seyahat ettiği ve sakinleriyle tanıştığı Gerçek Bir Hikaye adlı romanı yazmıştır. MS 499 yılında Hintli astronom Aryabhata, Aryabhatiya adlı eserinde Ay'ın parlamasının nedeninin yansıyan güneş ışığı olduğunu belirtmiştir. Astronom ve fizikçi Alhazen (965-1039) güneş ışığının Ay'dan bir ayna gibi yansımadığını, Ay'ın güneşle aydınlanan yüzeyinin her yerinden her yöne ışık yayıldığını bulmuştur. Song hanedanından Shen Kuo (1031-1095) Ay'ın ağdalanmasını ve küçülmesini, beyaz tozla ıslatıldığında ve yandan bakıldığında hilal gibi görünen yansıtıcı gümüşten yuvarlak bir topa benzeten bir alegori yaratmıştır. ⓘ

Ortaçağ boyunca, teleskopun icadından önce, Ay'ın bir küre olduğu giderek daha fazla kabul görse de, pek çok kişi onun "tamamen pürüzsüz" olduğuna inanıyordu. ⓘ

Teleskopik keşif (1609-1959)

Galileo'nun çığır açan Sidereus Nuncius kitabında yer alan Ay çizimleri, diğer bulguların yanı sıra Ay topografyasının ilk tanımlarını da yayınlıyor. ⓘ

1609 yılında Galileo Galilei, Sidereus Nuncius adlı kitabı için Ay'ın çizimlerini yapmak üzere erken dönem bir teleskop kullandı ve Ay'ın pürüzsüz olmadığını, dağlara ve kraterlere sahip olduğunu ortaya çıkardı. Thomas Harriot birkaç ay önce bu tür çizimler yapmış ancak yayınlamamıştı. ⓘ

Johannes Hevelius'un Selenographia (1647) adlı eserinden Ay haritası, titreşim bölgelerini içeren ilk harita ⓘ

Bunu Ay'ın teleskopik haritalanması izledi: 17. yüzyılın sonlarında Giovanni Battista Riccioli ve Francesco Maria Grimaldi'nin çabaları bugün kullanılan Ay özelliklerini adlandırma sistemine yol açtı. Wilhelm Beer ve Johann Heinrich Mädler'in daha kesin olan 1834-1836 tarihli Mappa Selenographica'sı ve 1837 tarihli Der Mond kitabı, Ay'ın özelliklerinin trigonometrik olarak doğru bir şekilde incelendiği ilk çalışma olup binden fazla dağın yüksekliğini içermekte ve Ay'ın dünya coğrafyasında mümkün olan doğruluklarda incelenmesini sağlamaktadır. İlk kez Galileo tarafından fark edilen Ay kraterlerinin, 1870'lerde Richard Proctor'un çarpışmalar sonucu oluştukları yönündeki önerisine kadar volkanik olduğu düşünülüyordu. Bu görüş 1892'de jeolog Grove Karl Gilbert'in deneyleri ve 1920'den 1940'lara kadar yapılan karşılaştırmalı çalışmalarla destek kazanmış ve 1950'lerde astrojeolojinin yeni ve büyüyen bir dalı haline gelen Ay stratigrafisinin gelişmesine yol açmıştır. ⓘ

Ay'a yapılan ilk görevler (1959-1990)

İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra ilk fırlatma sistemleri geliştirildi ve 1950'lerin sonunda Sovyetler Birliği ve Amerika Birleşik Devletleri'nin uzaya uzay araçları fırlatmasına olanak tanıyacak kapasiteye ulaştılar. Soğuk Savaş, iki devletin fırlatma sistemlerinin gelişimini yakından takip etmesine yol açmış, bu da Uzay Yarışı ve daha sonraki aşaması olan Ay Yarışı olarak adlandırılan, Ay'ın keşfine yönelik çabaları ve ilgiyi hızlandırmıştır. ⓘ

İlk robotik görevler (Sovyet ay programı 1959-1976)

Ay'ın uzak yüzünün tarihteki ilk görüntüsü, Luna 3 tarafından çekildi, 7 Ekim 1959 ⓘ

Sovyetler Birliği'nin Luna programının uzay araçları bir dizi hedefi gerçekleştiren ilk araçlar olmuştur: 1958'deki üç isimsiz, başarısız görevin ardından, Dünya'nın yerçekiminden kurtulup Ay'ın yakınından geçen ilk insan yapımı nesne 1959'da Luna 1 olmuştur; Ay yüzeyine çarpan ilk insan yapımı nesne Luna 2 olmuştur ve Ay'ın normalde örtülü olan uzak tarafının ilk fotoğrafları 1959'da Luna 3 tarafından çekilmiştir. ⓘ

Ay yüzeyinden ilk görüntü 1966 yılında Luna 9 tarafından çekilmiştir. ⓘ

Ay'a başarılı bir yumuşak iniş gerçekleştiren ilk uzay aracı Luna 9 ve Ay'ın yörüngesine giren ilk araç Luna 10, her ikisi de 1966'da. Kaya ve toprak örnekleri, toplam 0,3 kg geri dönen üç Luna örnek geri dönüş göreviyle (1970'te Luna 16, 1972'de Luna 20 ve 1976'da Luna 24) Dünya'ya geri getirildi. Luna 17, 1970 yılında Ay'a dünya dışı bir yüzeydeki ilk uzaktan kumandalı gezici araç olan Lunokhod 1'i yerleştirmiştir. ⓘ

Ay'a ulaşarak dünya dışı bir yüzeydeki ilk uzaktan kumandalı gezici araç olan Lunokhod 1'in bir kopyası (1970) ⓘ

İlk mürettebatlı görevler (Birleşik Devletler Ay programı 1962-1973)

1950'lerin sonlarında, Soğuk Savaş'ın doruk noktasında, Birleşik Devletler Ordusu, Ay'da Horizon Projesi adı verilen ve bilimsel araştırmalardan nükleer Dünya bombardımanına kadar geniş bir yelpazede görev yapma potansiyeline sahip bir askeri ileri karakol inşa edilmesini öneren gizli bir fizibilite çalışması yürüttü. Çalışma, Ay tabanlı bir nükleer test gerçekleştirme olasılığını da içeriyordu. O dönemde uzay programında öncü rol için Ordu ile rekabet halinde olan Hava Kuvvetleri de Lunex adlı benzer bir plan geliştirdi. Ancak, uzay programının büyük ölçüde ordudan sivil ajans NASA'ya devredilmesiyle bu iki öneri de nihai olarak geçersiz kılındı. ⓘ

Dünya'nın bir insan tarafından Ay'dan çekilen ilk renkli görüntüsü olan Earthrise, Apollo 8 (1968) sırasında mürettebatlı bir uzay aracının Dünya yörüngesinden ayrılıp başka bir astronomik cisme ilk kez ulaşmasıdır. ⓘ

Başkan John F. Kennedy'nin 1961'de on yıl sona ermeden Ay'a insanlı bir iniş gerçekleştirme taahhüdünü takiben, NASA liderliğindeki ABD, insanlı görevlere hazırlık amacıyla Ay yüzeyini anlamak için bir dizi mürettebatsız sonda fırlattı: Jet İtki Laboratuarı'nın Ranger programı ilk yakın çekim fotoğrafları üretti; Lunar Orbiter programı tüm Ay'ın haritalarını çıkardı; Surveyor programı Luna 9'dan dört ay sonra ilk uzay aracını indirdi. Mürettebatlı Apollo programı paralel olarak geliştirildi; Apollo uzay aracının Dünya yörüngesinde bir dizi mürettebatsız ve mürettebatlı testinden sonra ve potansiyel bir Sovyet insan inişinin teşvikiyle, 1968'de Apollo 8 Ay yörüngesine ilk insan görevini gerçekleştirdi. Bunu takiben 1969'da ilk insanların Ay'a inişi birçok kişi tarafından Uzay Yarışının doruk noktası olarak görülmektedir. ⓘ

Ay'daki ilk insan Neil Armstrong, Ay'a ilk iniş olan Apollo 11 (1969) sırasında ilk Ay üssü olan Ay Modülü Eagle'da çalışırken ⓘ

Neil Armstrong, Amerikan Apollo 11 görevinin komutanı olarak 21 Temmuz 1969'da Türkiye saati ile 02:56'da Ay'a ilk ayak basarak Ay'da yürüyen ilk insan oldu. Dünya çapında tahminen 500 milyon kişi Apollo TV kamerasının yayınını izledi ki bu o dönemde bir canlı yayın için en büyük televizyon izleyici kitlesiydi. 11'den 17'ye kadar olan Apollo görevleri (planlanan Ay inişini iptal eden Apollo 13 hariç) 2.196 ayrı örnekte 380,05 kilogram (837,87 lb) Ay kayası ve toprağı çıkardı. ⓘ

Apollo görevleri sırasında toplanan ilk Ay kayalarından biri (Lunar basalt 70017, Apollo 17, 1972). ⓘ

Tüm Apollo inişleri sırasında Ay yüzeyine bilimsel alet paketleri yerleştirilmiştir. Isı akış probları, sismometreler ve manyetometreler de dahil olmak üzere uzun ömürlü alet istasyonları Apollo 12, 14, 15, 16 ve 17 iniş alanlarına kurulmuştur. Verilerin Dünya'ya doğrudan aktarımı 1977'nin sonlarında bütçe nedeniyle sona ermiştir, ancak istasyonların Ay lazer menzil köşe küpü retroreflektör dizileri pasif aletler olduğu için hala kullanılmaktadır. İstasyonlara yapılan uzaklık ölçümü Dünya'daki istasyonlardan rutin olarak birkaç santimetre hassasiyetle gerçekleştirilmekte ve bu deneyden elde edilen veriler Ay çekirdeğinin boyutuna ilişkin kısıtlamalar getirmek için kullanılmaktadır. ⓘ

Amerika'nın Ay'a inişi ve dönüşü, 1960'ların başında ablasyon kimyası, yazılım mühendisliği ve atmosferik yeniden giriş teknolojisi gibi alanlarda kaydedilen önemli teknolojik ilerlemeler ve bu muazzam teknik girişimin son derece yetkin bir şekilde yönetilmesi sayesinde mümkün olmuştur. ⓘ

1972'deki Apollo 17, Ay'a yapılan son mürettebatlı görev olarak kaldı. 1973'teki Explorer 49, 1990'lara kadar Ay'a giden son özel ABD sondasıydı. ⓘ

Ay Antlaşması ve keşif yokluğu (1976-1990)

Ay'a yapılan 24. ve son Luna ve Sovyet görevinin ardından 1976'dan 1990'a kadar on dört yıl boyunca neredeyse bir Ay sessizliği yaşandı. Astronotik, odağını iç (örneğin Venera programı) ve dış (örneğin Pioneer 10, 1972) Güneş Sistemi gezegenlerinin keşfine ve aynı zamanda Dünya yörüngesine kaydırmış, iletişim uydularının yanı sıra Dünya gözlem uyduları (örneğin Landsat programı, 1972) uzay teleskopları ve özellikle uzay istasyonları (örneğin Salyut programı, 1971) geliştirmiş ve sürekli olarak işletmiştir. ⓘ

1979 yılına kadar müzakere edilen Ay anlaşması, 1984 yılında az sayıdaki imzacı tarafından onaylanmasıyla birlikte 1990 yılına kadar Ay ile ilgili tek önemli faaliyet olmuştur. ⓘ

Yenilenen keşif çalışmaları (1990'dan günümüze)

1990 yılında, 1976'dan bu yana ilk özel Ay görevi olan Hiten-Hagoromo Ay'a ulaştı. Japonya tarafından gönderilen bu görev, Sovyetler Birliği ya da ABD'nin Ay'a gönderdiği ilk görev olmamıştır. ⓘ

1994 yılında ABD 1973'ten beri ilk kez Ay'a bir uzay aracı (Clementine) gönderdi. Bu görev Ay'ın ilk küresel topografik haritasını ve Ay yüzeyinin ilk küresel multispektral görüntülerini elde etti. Bunu 1998'de Lunar Prospector görevi izledi; bu görevde kullanılan araçlar Ay'ın kutuplarında aşırı hidrojen bulunduğunu gösterdi; bu hidrojenin kalıcı olarak gölgelenmiş kraterlerdeki regolitin üst birkaç metresinde su buzu bulunmasından kaynaklanmış olması muhtemeldir. ⓘ

Sonraki yıllarda Ay'ı aktif olarak araştıran yeni bir grup devlet tarafından Ay'a ilk görevler sıralandı. 2004 ve 2006 yılları arasında Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) ilk uzay aracı (SMART-1) Ay'a ulaşarak Ay yüzeyindeki kimyasal elementlerin ilk detaylı araştırmasını kaydetti. Çin Ay Keşif Programı 200-2009 yılları arasında Chang'e 1 ile başladı ve Ay'ın tam bir görüntü haritasını elde etti. Hindistan 2008 yılında Chandrayaan-1 ile Ay'a ilk kez ulaşarak Ay yüzeyinin yüksek çözünürlüklü kimyasal, mineralojik ve fotojeolojik haritasını çıkarmış ve Ay toprağında su moleküllerinin varlığını doğrulamıştır. ⓘ

NASA'nın Hindistan'ın Chandrayaan-1 aracındaki Ay Mineraloji Haritacısı ekipmanı ilk kez 2008 yılında, fırlatıldığı küçük bir kraterin etrafında mavi renkle gösterilen su açısından zengin mineralleri (açık mavi) keşfetti. ⓘ

ABD 18 Haziran 2009'da Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ve LCROSS çarpıştırıcısını fırlattı. LCROSS, 9 Ekim 2009'da Cabeus kraterine planlı ve yaygın olarak gözlemlenen bir çarpma gerçekleştirerek görevini tamamlarken, LRO şu anda hassas Ay altimetresi ve yüksek çözünürlüklü görüntüler elde ederek çalışmaktadır. ⓘ

Çin, 2010 yılında Chang'e 2 ile sekiz aylık bir süre boyunca yüzeyi daha yüksek çözünürlükte haritalayarak ve 2013 yılında Yutu (Çince: 玉兔; kelimenin tam anlamıyla "Yeşim Tavşan") adlı bir ay gezgini yerleştiren bir ay iniş aracı olan Chang'e 3 ile luna programına devam etti. Bu, 1973'teki Lunokhod 2'den bu yana ilk Ay gezgini göreviydi ve 1976'daki Luna 24'ten bu yana ilk Ay'a yumuşak inişti. 2014 yılında özel sektör tarafından finanse edilen ilk sonda olan Manfred Memorial Moon Mission Ay'a ulaştı. ⓘ

Bir başka Çin keşif aracı olan Chang'e 4, 2019'un başlarında Ay'ın uzak yüzüne ilk inişi gerçekleştirmiştir. ⓘ

Yine 2019'da Hindistan ikinci sondası Chandrayaan-2'yi Ay'a başarıyla gönderdi ve Çin 2020'de ilk robotik numune geri dönüş görevini (Chang'e 5) gerçekleştirerek 1.731 gram Ay materyalini Dünya'ya getirdi. ⓘ

2020'de ABD öncülüğünde imzalanan Artemis Anlaşması ile ABD'nin 2020'lerde Ay'a astronot göndermeyi hedefleyen Artemis programına giderek artan sayıda ülke katılmıştır. Artemis Anlaşmalarının yürürlüğe girmesi, Ay Antlaşması ve ESA öncülüğündeki Ay Köyü konsepti üzerine inşa edilen Ay faaliyetlerinin uluslararası çerçevesi ve işbirliği konusunda yeni bir tartışma başlattı. ABD'nin 2004'ten bu yana geliştirdiği ve Artemis programında toplanan Ay'a astronot gönderme planları arasında Ay'a ilk kadını gönderme planı ve Lunar Gateway adı verilen uluslararası bir Ay uzay istasyonu kurma planı da yer almaktadır. ⓘ

Gelecek

Gelecek Ay görevleri arasında Artemis 1 ve Rusya'nın ilk Ay görevi Luna-Glob yer almaktadır: bir dizi sismometreye sahip mürettebatsız bir iniş aracı ve başarısız Mars Fobos-Grunt görevine dayanan bir yörünge aracı. ⓘ

Çin 2021 yılında Rusya ile birlikte 2030'lara doğru bir Uluslararası Ay Araştırma İstasyonu geliştirme ve inşa etme planını açıklamıştır. Hindistan 2006 yılında diğerlerinin yanı sıra 2020 yılına kadar Ay'a insan gönderme umudunu dile getirmişti. ⓘ

İnsan varlığı

Ay'ın yakın tarafındaki tüm yumuşak iniş alanlarının haritası. ⓘ

İnsan etkisi

Kirlilik ve kontaminasyon

Ay, en düşük gezegensel koruma hedef kategorisine sahip olsa da, bozulmamış bir cisim ve bilimsel bir yer olarak bozulması tartışılmış ve özellikle şu konularda anlaşılmıştır Ay'dan astronomi için değerli olan Ay'ın Kalkanlı Bölgesini (SZM) her türlü radyo spektrum kirliliğinden uzak tutmanın yanı sıra Ay'ı sahiplenmeye ve sömürmeye yönelik ticari ve ulusal projeler karşısında Ay'ın özel ve bilimsel açıdan ilginç doğasını korumak. Ay'ın kayda değer bir atmosferi bulunmamakla birlikte, Ay üzerindeki trafik ve çarpmalar uzaklara yayılabilecek ve muhtemelen Ay'ın orijinal halini ve özel bilimsel içeriğini kirletebilecek toz bulutlarına neden olmaktadır. ⓘ

"Tardigrade olayı" olarak adlandırılan ve 2019'da düşen Beresheet iniş aracı ve taşıdığı tardigradlar, gezegenin korunmasına yönelik önlemlerin ve uluslararası düzenlemelerin eksikliğine bir örnek olarak tartışılmıştır. ⓘ

Ay çevresinde Dünya'nın ötesinde bulunan uzay enkazı, Ay'a yönelik görevlerin sayısının artmasıyla birlikte gelecekte karşılaşılabilecek bir sorun, özellikle de bu tür görevler için bir tehlike olarak değerlendirilmektedir. Bu nedenle Ay atıklarının yönetimi, özellikle yüzeyde olmak üzere gelecekteki Ay görevlerinin ele alması gereken bir konu olarak gündeme gelmiştir. ⓘ

İnsan faaliyetlerinin kalıntıları, Apollo 17'nin Ay Yüzey Deneyleri Paketi. ⓘ

Amaçlanan kalıntılar

Ay'daki insan faaliyetlerinin kalıntılarının yanı sıra, Ay Müzesi sanat eseri, Apollo 11 iyi niyet mesajları, altı Ay plaketi, Düşen Astronot anıtı ve diğer eserler gibi bazı kalıcı enstalasyonlar tasarlanmıştır. ⓘ

Altyapı

Apollo 11'in Lunar Laser Ranging Experiment'inin halen kullanılmakta olan reflektörünün bir fotoğrafı. ⓘ

Aktif olmaya devam eden uzun vadeli görevler arasında 2009'da fırlatılan Lunar Reconnaissance Orbiter gibi Ay'ı gelecekteki görevler için gözetleyen bazı yörünge araçları ve 2013'te fırlatılan Chang'e 3 gibi Ay Ultraviyole Teleskobu hala çalışır durumda olan bazı İniş Araçları bulunmaktadır. 1970'lerden bu yana Ay'a beş adet retroreflektör yerleştirilmiş ve lazer menzilleme yoluyla Ay'ın fiziksel titreşimlerinin hassas ölçümleri için kullanılmaktadır. ⓘ

Farklı ajanslar ve şirketler tarafından Ay'da uzun vadeli bir insan varlığı oluşturmak için planlanan çeşitli görevler vardır ve Lunar Gateway, Artemis programının bir parçası olarak şu anda en gelişmiş projedir. ⓘ

Sürdürülebilirlik

Ay'ın yaşanmazlığı nedeniyle ölü bir yer olduğu yönündeki yaygın yorumun aksine, Alice Gorman gibi akademisyenler tarafından Ay'ı ölü olarak anlamanın Ay'a ilişkin tek taraflı bir anlayış olduğu yönünde argümanlar ortaya atılmıştır. İnsan faaliyetlerinin sürdürülebilir olması için Ay'ı ölü bir yer olarak görmemek ve ekolojik bütünlüğünü katılımcı bir şekilde sürdürmek gerektiği savunulmaktadır. ⓘ

Ay'dan Astronomi

Uzun yıllardır Ay'ın teleskoplar için mükemmel bir yer olduğu kabul edilmektedir. Nispeten yakındır; astronomik görüş bir endişe kaynağı değildir; kutuplara yakın bazı kraterler sürekli karanlık ve soğuktur ve bu nedenle özellikle kızılötesi teleskoplar için kullanışlıdır; ve uzak taraftaki radyo teleskopları Dünya'nın radyo konuşmalarından korunacaktır. Ay toprağı, teleskopların hareketli parçaları için bir sorun teşkil etse de, karbon nanotüpler ve epoksilerle karıştırılarak 50 metre çapa kadar aynaların yapımında kullanılabilir. İyonik bir sıvı ile ucuza bir Ay zenit teleskopu yapılabilir. ⓘ

Nisan 1972'de Apollo 16 görevi, Uzak Ultraviyole Kamera/Spektrografı ile ultraviyolede çeşitli astronomik fotoğraflar ve spektrumlar kaydetmiştir. ⓘ

Ay, özellikle Earthrise (Dünya'nın Doğuşu) adlı görüntüde olduğu gibi kültürel açıdan da Dünya'nın gözlemlendiği bir yer olmuştur. ⓘ

Ay'da Yaşamak

İnsanların Ay'da yaşadığı tek örnek, bir Apollo Ay Modülünde (örneğin Apollo 17 görevi sırasında) bir seferde birkaç gün boyunca gerçekleşmiştir. Astronotların yüzeyde kaldıkları süre boyunca karşılaştıkları zorluklardan biri de Ay tozunun elbiselerine yapışması ve kamaralarına taşınmasıdır. Astronotlar tozun tadını ve kokusunu alabiliyor ve buna "Apollo aroması" diyorlardı. Bu ince ay tozu sağlık sorunlarına neden olabilir. ⓘ

2019 yılında Chang'e 4 iniş aracında yapılan bir deneyde en az bir bitki tohumu filizlendi. Bu tohum, Ay Mikro Ekosistemindeki diğer küçük yaşamla birlikte Dünya'dan taşınmıştır. ⓘ

Yasal durum

Her ne kadar Ay'a inen Luna uçakları Ay'a Sovyetler Birliği'nin flamalarını serpiştirmiş ve Apollo astronotları tarafından iniş alanlarına sembolik olarak A.B.D. bayrakları dikilmiş olsa da, hiçbir ulus Ay yüzeyinin herhangi bir bölümünün mülkiyeti üzerinde hak iddia etmemektedir. Aynı şekilde Ay'ın herhangi bir bölümünün ya da tamamının özel mülkiyete ait olması da inandırıcı kabul edilmemektedir. ⓘ

1967 tarihli Dış Uzay Anlaşması Ay'ı ve tüm dış uzayı "tüm insanlığın bölgesi" olarak tanımlamaktadır. Ay'ın kullanımını barışçıl amaçlarla sınırlandırmakta, askeri tesisler ve kitle imha silahlarını açıkça yasaklamaktadır. Ülkelerin büyük bir çoğunluğu bu anlaşmaya taraftır. 1979 Ay Anlaşması, Ay'ın kaynaklarının herhangi bir ulus tarafından kullanılmasını detaylandırmak ve kısıtlamak için oluşturuldu ve bunu henüz belirtilmemiş bir uluslararası düzenleyici rejime bıraktı. Ocak 2020 itibariyle, hiçbiri insanlı uzay uçuşu kabiliyetine sahip olmayan 18 ülke tarafından imzalanmış ve onaylanmıştır. ⓘ

2020'den bu yana ülkeler, anlaşmaya meydan okuyan Artemis Anlaşmalarında ABD'ye katıldılar. ABD ayrıca bir başkanlık kararnamesinde ("Uzay Kaynaklarının Geri Kazanımı ve Kullanımı için Uluslararası Desteği Teşvik Etmek") "ABD'nin uzayı 'küresel bir müşterek' olarak görmediğini" vurguladı ve Ay Anlaşmasını "serbest girişimi kısıtlamaya yönelik başarısız bir girişim" olarak nitelendirdi. ⓘ

Avustralya'nın hem 1986'da Ay Anlaşmasını hem de 2020'de Artemis Anlaşmalarını imzalayıp onaylamasıyla birlikte, bunların uyumlaştırılıp uyumlaştırılamayacağı tartışılmaya başlandı. Bu bağlamda, Ay Antlaşması'nın eksikliklerini telafi etmenin ve diğer yasalarla uyumlu hale getirerek daha geniş kabul görmesini sağlamanın bir yolu olarak, Ay Antlaşması için bir Uygulama Anlaşması savunulmaktadır. ⓘ

Başta maden arama bölgeleri olmak üzere artan ticari ve ulusal ilgi karşısında, A.B.D. kanun koyucuları 2020'nin sonlarında tarihi iniş alanlarının korunması için özel bir düzenleme getirmiş ve çıkar grupları bu tür alanların Dünya Mirası Alanları ve bilimsel değeri olan bölgelerin koruma altına alınmasını savunmuştur. ⓘ

2021 yılında bir grup "hukukçu, uzay arkeoloğu ve ilgili vatandaş" tarafından Doğa Hakları hareketindeki emsallerden ve uzaydaki insan dışı varlıklar için tüzel kişilik kavramından yararlanılarak Ay Hakları Bildirgesi oluşturulmuştur. ⓘ

Her ne kadar 1959 yılında Luna 2 ve bunu izleyen diğer inişlerde birçok Sovyetler Birliği bayrağı ile ABD bayrağı Ay yüzüne sembolik olarak dikilmişse de günümüzde Ay yüzeyi üzerinde hiçbir ulus hak iddia etmemektedir. Rusya ve ABD Ay'ı uluslararası sular ile aynı statüye koyan (res communis) Dış Uzay Anlaşması'nın taraflarıdır. Bu anlaşma aynı zamanda Ay'ın yalnızca barışçıl amaçlar için kulllanılmasını emreder ve askerî üsler ile kitle imha silahlarını ve her türden silahları yasaklar. ⓘ

Koordinasyon

Ay'da gelecekteki gelişmeler ışığında bazı uluslararası ve çoklu uzay ajansı organizasyonları oluşturulmuştur:

• Uluslararası Ay Keşif Çalışma Grubu (ILEWG)
• Ay Köyü Derneği (MVA)
• Uluslararası Uzay Araştırmaları Koordinasyon Grubu (ISECG) ⓘ

Kültür ve yaşamda

Elinde hilal şeklinde bir boynuz tutan Laussel Venüsü (yaklaşık 25.000 BP), boynuzun üzerindeki 13 çentik adetten yumurtlamaya kadar geçen gün sayısını ya da yıllık adet döngüsü veya ay sayısını sembolize ediyor olabilir. ⓘ

Takvim

Tarih öncesi çağlardan bu yana insanlar Ay'ın evrelerini, ağdalanmasını ve küçülmesini not etmiş ve bunu zamanın kaydını tutmak için kullanmışlardır. Çetele çubukları, 20-30.000 yıl öncesine kadar uzanan çentikli kemikler, bazıları tarafından Ay'ın evrelerini işaretlediğine inanılmaktadır. Ay'ın evreleri arasındaki günlerin sayılması, sonunda tam ay döngüsünün aylar ve muhtemelen evrelerinin haftalar olarak genelleştirilmiş zaman dilimlerine yol açmıştır. ⓘ

Bir dizi farklı dilde ay için kullanılan kelimeler, etimolojik olarak ayın dönemi ile Ay arasındaki bu ilişkiyi taşımaktadır. İngilizcede ayın yanı sıra moon ve diğer Hint-Avrupa dillerindeki soydaşları (örn. Latince mensis ve Eski Yunanca μείς (meis) veya μήν (mēn), "ay" anlamına gelir) Proto-Hint-Avrupa (PIE) ay kökünden, *meh₁-, "ölçmek", "Ay'ın işlevsel bir anlayışını, yani ayın işaretleyicisini gösterir" (bkz. İngilizce measure ve menstrual kelimeleri) PIE fiil kökünden türetilen *méh₁nōt'tan kaynaklanır. Farklı bir dil ailesinden başka bir örnek vermek gerekirse, Çincede hem ay hem de ay için aynı kelime (月) kullanılır ve bu kelime ayrıca hafta kelimesinin sembollerinde de bulunabilir (星期). ⓘ

Bu ay zamanı uygulaması, tarihsel olarak baskın olan ancak çeşitlilik gösteren ay-güneş takvimlerinin ortaya çıkmasına neden olmuştur. 7. yüzyıl İslami takvimi, ayların geleneksel olarak hilalin veya en erken hilalin ufukta görsel olarak görülmesiyle belirlendiği tamamen ay takviminin bir örneğidir. ⓘ

Çin Yeni Yılı'ndan sonra Çin Ay Takvimi'nin en önemli ikinci kutlaması olan Hasat Ayı Festivali'nde insanlara verilen bir Ay Keki. ⓘ

Bir dizi kültür ve takvim için Dolunay, özellikle de Hasat Ayı olarak adlandırılan sonbahar ekinoksu civarında kullanmak veya kutlamak için özel bir öneme sahip olmuştur. ⓘ

Ayrıca zamanın Ay ile ilişkilendirilmesi, eski Mısır'ın zamansal ve ay tanrısı Khonsu gibi dinlerde de bulunabilir. ⓘ

Kültürel temsil

Ay tanrıları

Üstten: Hilal (Nanna/Sîn, MÖ 2100 civarı), hilal başlık ve araba (Luna, 2-5. yüzyıl) ve Ay tavşanı (Maya ay tanrıçası, 6-9. yüzyıl) gibi dünyanın dört bir yanında yinelenen yönleriyle öne çıkan ay tanrılarından örnekler. ⓘ

Tarih öncesi ve antik çağlardan beri insanlar Ay'ı, özellikle astroloji ve din için, ay tanrısı olarak tasvir etmiş ve yorumlamıştır. ⓘ

Ay'ın temsili için, özellikle de Ay'ın evreleri için, hilal sembolü birçok kültür tarafından özellikle kullanılmıştır. Çince gibi yazı sistemlerinde hilal, Ay kelimesinin karşılığı olan 月 sembolüne dönüşmüş, eski Mısır'da ise eski Mısır ay tanrısı Iah gibi yazılan ve Ay anlamına gelen 𓇹 sembolü olmuştur. ⓘ

İkonografik olarak hilal Mezopotamya'da, Venüs gezegeninin tanrıçası Innana/İştar'ın (İştar'ın sekiz köşeli yıldızı olarak sembolize edilir) ve Güneş tanrısı Utu/Şamaş'ın (isteğe bağlı olarak sekiz ışınlı bir disk olarak sembolize edilir) babası olan eski Sümer ay tanrısı Nanna/Sîn'in birincil sembolü olarak kullanılmış ve her üçü de genellikle yan yana tasvir edilmiştir. Nanna daha sonra Sîn olarak bilinmiş ve özellikle büyü ve büyücülükle ilişkilendirilmiştir. ⓘ

Hilal, eski Yunan Selene'si ya da eski Mısır Khonsu'sunda olduğu gibi, boynuzları andıran bir düzende başlıklar ya da taçlar giyen ay tanrılarının bir unsuru olarak da kullanılmıştır. Selene, Artemis ile ilişkilendirilir ve Roma Luna'sı ile paraleldir; her ikisi de zaman zaman Hindu ay tanrısı Chandra gibi bir savaş arabası sürerken tasvir edilir. Panteonlar içindeki tanrıların farklı ya da ortak yönleri birçok kültürde, özellikle de daha sonraki ya da çağdaş kültürlerde, özellikle de üçlü tanrılar oluştururken gözlemlenmiştir. Örneğin Roma mitolojisinde Ay, Juno ve Diana ile ilişkilendirilirken, Luna onların takma adı olarak tanımlanmış ve Diana ve Proserpina ile bir üçlünün (diva triformis) parçası olarak, Hekate ise onların trimorfos olarak bağlayıcı tezahürü olarak tanımlanmıştır. ⓘ

Yıldız ve hilal (☪️) düzenlemesi Bronz Çağı'na kadar uzanır ve Güneş ve Ay'ı ya da Ay ve Venüs gezegenini birlikte temsil eder. Tanrıça Artemis veya Hekate'yi temsil etmeye başlamış ve Hekate'nin himayesiyle Bizans'ın sembolü olarak kullanılmaya başlanmış, muhtemelen Osmanlı bayrağının gelişimini, özellikle de Türk hilalinin bir yıldızla kombinasyonunu etkilemiştir. O zamandan beri yıldız ve hilalin müjdeci kullanımı yaygınlaşarak İslam (İslami takvimin hilali olarak) ve bir dizi ulus için popüler bir sembol haline geldi. ⓘ

Roma Katoliklerinde Meryem Ana (Cennetin Kraliçesi) ortaçağın sonlarından beri bir hilal üzerinde ve yıldızlarla süslenmiş olarak tasvir edilmiştir. İslam'da Muhammed özellikle Ay'ın yarılması (Arapça: انشقاق القمر) mucizesi aracılığıyla Ay ile ilişkilendirilir. ⓘ

Daha parlak yaylalar ve daha karanlık maria arasındaki zıtlık, farklı kültürler tarafından soyut şekiller oluşturarak görülmüştür; bunlar arasında Aydaki Adam veya Ay Tavşanı (örneğin Çin Tu'er Ye veya Maya Ay tanrıçası görünümünde olduğu gibi Yerli Amerikan mitolojilerinde) yer almaktadır. ⓘ

Batı simyasında gümüş Ay ile, altın ise Güneş ile ilişkilendirilir. ⓘ

Modern temsil

Modern zamanlarda Ay'ın algılanışı, teleskopların sağladığı modern astronomi ve daha sonra uzay uçuşlarının sağladığı Ay'daki gerçek insan faaliyetleri, özellikle de kültürel açıdan etkili Ay inişleri ile şekillenmiştir. Bu yeni anlayışlar kültürel referanslara ilham vermiş, Ay hakkındaki romantik düşünceleri ve Ay'ı konu alan bilim-kurgu gibi spekülatif kurguları birbirine bağlamıştır. ⓘ

Yakın zamanda Ay, Ay kaynaklarını araştıran misyonlarla uzaya ekonomik genişleme için bir yer olarak görülmüştür. Buna, 1970 tarihli "Whitey on the Moon" şiirinde olduğu gibi, insanlığın gök cismiyle kültürel ve yasal ilişkisi, özellikle de sömürgecilik üzerine yenilenen kamusal ve eleştirel düşünceler eşlik etmiştir. Bu bağlamda Ay'ın doğası, özellikle Ay'ın korunması ve ortak bir alan olarak ele alınmıştır. ⓘ

Abhay Kumar'ın Dünya Marşı önerilerine paralel olarak yazdığı "Ay Marşı" adlı şarkı, Hindistan'ın ay sondası Chandrayaan-2 vesilesiyle 2019'da yayınlandı. ⓘ

Stanisław Masłowski 1884 yılında Wschód księżyca (Ayın Doğuşu) adlı yağlıboya/kanvas bir resim yaptı (Ulusal Müze, Kraków, Sukiennice Müzesi Galerisi) - kırsal gölet manzarasıyla belirli bir akşam atmosferi sunuyor (solda).

Ay, Vincent van Gogh'un 1889 tarihli Yıldızlı Gece tablosunda (ortada) belirgin bir şekilde yer almaktadır.

Uzayda geçen ilk bilim-kurgu filmi A Trip to the Moon'dan (1902) Ay'daki Adam'ın ikonik görüntüsü, Ay'a gitmekle ilgili bir edebiyat tarihinden esinlenmiştir (sağda). ⓘ

Ay etkisi

Ay etkisi, yaklaşık 29,5 günlük ay döngüsünün belirli aşamaları ile insanlar da dahil olmak üzere Dünya'daki canlıların davranış ve fizyolojik değişimleri arasında olduğu iddia edilen ve kanıtlanmamış bir ilişkidir. Ay uzun zamandır delilik ve mantıksızlıkla ilişkilendirilmektedir; delilik ve deli kelimeleri Ay'ın Latince adı olan Luna'dan türetilmiştir. Filozoflar Aristo ve Yaşlı Plinius, dolunayın duyarlı kişilerde deliliğe yol açtığını savunmuş, çoğunlukla su olan beynin Ay'dan ve onun gelgitler üzerindeki gücünden etkilenmesi gerektiğine, ancak Ay'ın yerçekiminin tek bir kişiyi etkileyemeyecek kadar hafif olduğuna inanmışlardır. Bugün bile Ay'ın etkisine inananlar dolunay sırasında psikiyatri hastanelerine başvuruların, trafik kazalarının, cinayetlerin ve intiharların arttığını iddia etseler de onlarca araştırma bu iddiaları geçersiz kılmaktadır. ⓘ

Etimoloji

Türk Dil Kurumu kelimenin Türkçe olduğunu söyler. Büyük harfle yazıldığını belirtir. ⓘ

Ay yüzeyi

Ay denizleri

Çıplak gözle rahatlıkla görünebilen Ay yüzeyinde bulunan karanlık Ay düzlüklerine Ay denizi denir. Çünkü antik dönem gökbilimcileri bunların suyla dolu olduklarını zannediyordu. Günümüzde bunların katılaşmış bazalt olduğu bilinmektedir. Bazaltı oluşturan lav, Ay yüzüne göktaşları ve kuyruklu yıldızların 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 Ay'ın görünen yüzünde bulunur. Ay'ın öteki yüzünün yalnızca %2'sinde birkaç 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 jeokimyasal haritalarda gösterildiği üzere Ay'ın görünen yüzünde ısı üreten elementlerin daha yüksek konsantrasyonda bulunmasıdır. Kalkan tipi yanardağlar ve kubbemsidağlar görünen yüz üzerindeki Ay denizlerinde rastlanan özelliklerdir. ⓘ

Fiziksel özellikleri

Ay

Ay'ın yakın yüzü

Ay'ın uzak yüzü

Ayın kuzey kutbu

Ayın güney kutbu

Yüzey sıcaklığı

Ay günü boyunca yüzey sıcaklığı ortalama 107 °C, Ay gecesi boyunca da ortalama -153 °C civarındadır. ⓘ

Gözlem ve keşiflerin tarihi

Uzay araçları

Özel ve ticari girişimler

13 Eylül 2007'de duyurulan Google Lunar X Prize (Google Ay X Ödülü) özel sektör tarafından finanse edilen Ay araştırmalarını artırmayı amaçlamaktadır. X Ödülü Vakfı, Ay üzerine robotik bir ay aracı gönderebilecek olan ve diğer bazı kriterlere uyacak olan herhangi bir kişiye 20 milyon dolar önermektedir. ⓘ