Yerin Ayı planetinə nisbətən niyə qeyri-adi dərəcədə böyükdür?

Yerin Ayı Yerin eninin təxminən dörddə biri qədərdir. Bu, digər planetləri peykləri ilə müqayisə edənə qədər adi görünə bilər: hətta Yupiter və Saturnun nəhəng peykləri belə öz planetlərinin diametrlərinin yalnız kiçik bir hissəsini təşkil edir. Səkkiz planet arasında Yerin öz planetinə nisbətən ən böyük peyki var.

Bu fərqləndirici xüsusiyyətə iki qeyd əlavə etmək lazımdır. Ayımız mütləq ölçüsünə görə ən böyük peyk deyil və cırtdan planetləri də nəzərə alsaq, Yer-Ay ən çox bərabər ölçülü cütlük sayılmır. Plutonun yoldaşı Haron ona nisbətən xeyli böyükdür. Buna görə maraqlı sual sadəcə “Ay nə qədər böyükdür?” deyil, “Nə ilə müqayisədə böyükdür?” sualıdır.

Nisbət bu sualı faydalı müqayisəyə çevirir. O, həmçinin tez-tez bir-birinə qarışdırılan üç anlayışı ayırmağa kömək edir: fiziki ölçü, qravitasiya baxımından əhəmiyyət və səmadakı görünən ölçü. Günəş sisteminin interaktiv xəritəsi planetlərin hazırkı mövqelərini göstərir; aşağıdakı müqayisələr isə bu sistemin başqa bir cəhətini — planet və peyklərinin ölçüləri arasındakı fərqin nə qədər böyük olduğunu izah edir.

Ay Yerin eninin dörddə birindən də böyükdür

Ayın radiusu 1,737.4 km-dir. Yerin orta radiusunu təxminən 6,371 km götürüb Ayın radiusunu Yerin radiusuna bölsək, təxminən 0.273 alınır. Başqa sözlə, Ay Yerin diametrinin təxminən 27.3%-i qədərdir. Eyni nisbət radius və diametr üçün də keçərlidir, çünki hər iki ölçünü iki dəfə artırmaq onların nisbətini dəyişmir.

Yeri diametri 30 cm olan kürə kimi təsəvvür edin. Bu miqyasda Ayın diametri təxminən 8.2 cm olardı: kiçik muncuqdan çox iri portağala bənzəyərdi. Bu, həqiqətən də xeyli böyük yoldaşdır. Amma bu model təsvirlərdə tez-tez rast gəlinən bir yanlışlığı da üzə çıxarır. Orta Yer-Ay məsafəsi 384,400 km olduğuna görə, iki kürənin mərkəzləri arasında təxminən 9.1 metr məsafə olardı. Onları az qala bir-birinə toxunurmuş kimi göstərən təsvir nisbi ölçüləri qoruya, amma aradakı boşluğu xeyli kiçildə bilər.

Bu tərəfdaşlığı ölçməyin yeganə yolu diametr deyil. Ayın kütləsi Yerin kütləsinin təxminən səksəndə biri, yaxud təqribən 1.2%-idir; 27.3% deyil. Həcm diametrin kubu ilə artır: eyni formaya malik cismin eni 0.273 dəfədirsə, həcmi ерkin həcmin yalnız 0.020 misli olar. Bu, təxminən 2%-dir.

Qalan fərq sıxlıqla bağlıdır. Ay orta hesabla Yerdən az sıxdır; Yerin dəmirə zəngin iri nüvəsi onun kütləsinə əhəmiyyətli dərəcədə хувь нэмэр оруулдаг. Beləliklə, peyk öz planetinin yanında təsir төрүүлэхүйц том харагдаж болох ч qravitasiya baxımından ona heç də bərabər tərəfdaş olmaya bilər. Yer və Ayın ikili planetə bənzəyib-bənzəmədiyini müzakirə edərkən diametri və kütləni ayrı tutmaq vacibdir.

Daha böyük peyklər daha kiçik yoldaş ola bilər

Yupiterin Qanimedi Günəş sisteminin ən böyük peykidir; diametri təxminən 5,268 km-dir. Saturnun Titanı isə təxminən 5,149 km diametrlə növbəti yerdədir. Hər ikisinin eni Merkuridən böyükdür və 3,474.8 km diametrli Ayımızdan xeyli enlidir. Bununla belə, heç biri öz planetini kiçik göstərmir.

Orta diametrlərə əsasən, Qanimedinin eni Yupiterin eninin cəmi təxminən 3.8%-i qədərdir. Titan isə Saturnun eninin təxminən 4.4%-i qədərdir. Deməli, Yerin 27.3%-lik nisbəti bu göstəricilərin hər birindən altı dəfədən də çoxdur. Bu, Ayımızın altı dəfə böyük olduğu demək deyil; öz planetinin yanındakı nisbi ölçüsünün altı dəfədən də artıq olduğu deməkdir.

Neptun da faydalı müqayisə nümunəsidir. Onun ən böyük peyki Triton Neptunun diametrinin təxminən 5.5%-i qədərdir. Bu, Qanimedi və ya Titanın göstəricisindən böyük nisbətdir, amma yenə də Yer-Ay nisbətindən xeyli aşağıdır. Mars isə əks qütbdədir: onun iki kiçik, qeyri-müntəzəm peyki planetlə müqayisədə çox xırdadır.

Bu müqayisələr göstərir ki, peykləri diametrinə görə sıralamaq hansı planet sisteminin ən nəzərəçarpan yoldaşa malik olduğu sualına cavab vermir. Ayımız Günəş sisteminin peykləri arasında fiziki ölçüsünə görə beşinci yerdədir, amma səkkiz planet arasında öz planetinə nisbətən birinci yerdədir. Peyklərin ümumi siyahısı üçün Günəş sisteminin peykləri haqqında bələdçiyə baxın; burada əsas fərq mütləq sıralama ilə nisbət arasındadır.

Bu, Yer və Ayı ikili planet edirmi?

“İkili planet” cəlbedici ifadədir, amma onun hamı tərəfindən qəbul edilmiş rəsmi tərifi yoxdur. Təklif edilən meyarlardan biri iki cismin ümumi kütlə mərkəzinin harada yerləşdiyinə baxır. Hər iki cisim bu nöqtənin — barysentrin — ətrafında dövr edir; kiçik cisim tamamilə hərəkətsiz olan böyük cismin ətrafında fırlanmır.

Yer və Ay üçün barysentr Yerin daxilində yerləşir. Onun mövqeyini kütlə nisbətindən istifadə edərək təxmin etmək olar. Yerin kütləsi Ayın kütləsindən təxminən 81 dəfə böyükdürsə, barysentr iki cismin mərkəzləri arasındakı məsafənin təxminən səksəndə biri qədər Yerin mərkəzindən aralıda yerləşər. Orta məsafə olan 384,400 km-i götürdükdə, bu təxminən 4,700 km edir. Bu, Yerin təxminən 6,371 km radiusundan azdır; sadələşdirilmiş hesablamaya görə, nöqtə səthin təxminən 1,700 km altında yerləşir.

İndi Pluton və Haronu müqayisə edək. Haron Plutonun eninin təxminən yarısı qədərdir və onun kütləsinin təqribən səkkizdə birinə malikdir. Onların barysentri Plutonun xaricində yerləşir; bu da onları ikili cütlüyün daha bariz nümunəsi edir. Pluton cırtdan planet kimi təsnэглэгддэг тул энэ нь Yerийн найман гаригийн дундах онцгой байр суурийг өөрчлөхгүй.

Barysentr meyarı faydalıdır, lakin tam təsnifat qaydası deyil. Onun yeri təkcə kütlədən deyil, aradakı məsafədən də asılıdır: eyni iki cismi bir-birindən uzaqlaşdırdıqda barysentr hər birinin mərkəzindən daha uzağa çəkilər. Buna görə nöqtənin böyük cismin xaricində yerləşməsi öz-özlüyündə hamı tərəfindən qəbul edilən “ikili planet” statusunu təsdiqləmir. Ayın qeyri-adi dərəcədə böyük nisbi diametrinə baxmayaraq, Yer-Ay sistemi ənənəvi olaraq planet və onun təbii peyki hesab olunur.

Ayın necə yarandığına dair bir ipucu

Ayın xeyli böyük olması onun yaranma nəzəriyyəsinin izah etməli olduğu bir neçə xüsusiyyətdən biridir. Əsas izaha görə, Ay nəhəng toqquşma nəticəsində yaranıb: Yerin erkən tarixində baş vermiş böyük toqquşma nəticəsində maddə orbitə atılıb, Ay isə orbitdəki qalıqlardan formalaşıb. Ümumi mənzərəni güclü dəlillər dəstəkləyir, amma toqquşmanın dəqiq şəraiti və sonrakı təkamül hələ də araşdırılır.

Təkcə ölçü bu hekayəni sübut etmir. Alimlər sistemin bucaq impulsunu, Ayın nisbətən kiçik metal nüvəsini, eləcə də Yer və Ay materialları arasındakı kimyəvi və izotop oxşarlıqlarını da nəzərə alırlar. Uğurlu izah simulyasiyada sadəcə böyük peyk yaratmaqla kifayətlənməməli, bu müşahidələrin hamısını birlikdə açıqlamalıdır.

Bu mənzərə nəhəng planetlərin iri, müntəzəm peykləri haqqında ümumi təsəvvürdən fərqlənir. Belə peyklərin böyüməkdə olan planetlərinin ətrafındakı qaz və bərk maddə disklərində yarandığı düşünülür. Fərqli yaranma mühitləri planetlə onun yoldaşları arasında fərqli nisbətlər yarada bilər. Hər planet sisteminin digərinin miqyasca kiçildilmiş surəti olması şərt deyil.

Yaranmanı sonrakı təkamüldən də ayrı nəzərdən keçirmək lazımdır. Qabarma-çəkilmə qarşılıqlı təsirləri zamanla Yer-Ay sistemini dəyişdirib və Ay ildə təxminən 3.8 cm sürətlə Yerdən uzaqlaşır. Bu, onların diametrləri nisbətini deyil, aralarındakı məsafəni dəyişir. Eyni qarşılıqlı təsirlər orbit və fırlanma hərəkətlərinin sinxronlaşmasını da izah etməyə kömək edir; bu barədə Ayın eyni üzünü həmişə niyə gördüyümüz yazısında danışılır.

Böyük yoldaş səmada niyə kiçik görünür?

Ayın Yerə nisbətən ölçüsü Yer üzündəki müşahidəçinin onu necə görməsi ilə eyni şey deyil. Görünən ölçünü müəyyən edən amil Ayın diametrinin sizə olan məsafəyə nisbətidir. Ayın 3,474.8 km diametrini Yer-Ay mərkəzləri arasындағы orta məsafə болох 384,400 km-ə bölsək, bucaq diametri təxminən 0.52 dərəcə alınar. Bu, müəyyən bir müşahidə məkanı üçün dəqiq proqnoz deyil, faydalı təxmini göstəricidir.

Buna görə Yerin eninin dörddə birindən böyük olan yoldaş belə səmada kiçik sahəni tutur. Cisimlər arasındakı boşluq hər iki cismin diametri ilə müqayisədə nəhəngdir. Ay daha uzaqda olsaydı, fiziki ölçüsü kiçilmədən və Yerlə müqayisədə qeyri-adi dərəcədə böyük ölçü nisbətini itirmədən daha kiçik görünərdi.

Bu fərq Ayın fotoşəkillərini müqayisə edərkən praktiki yoxlama vasitəsi yaradır. Müxtəlif fokus məsafələri, kadr kəsimləri və ya ön plan düzülüşləri ilə çəkilmiş şəkillər Ayın fiziki ölçüsünün dəyişdiyini göstərə bilməz. Görünən diametrin mənalı müqayisəsi üçün təsvirlərin miqyası eyni olmalıdır. Şəhərlər üzrə Ay panellərində faza və işıqlanma ilə yanaşı məsafə, hündürlük və azimut da göstərilir; bunlar müşahidəni qeydə almaq üçün faydalı kontekst yaradır. Kamera quruluşunu dəyişməyin, məsafəni qeyd edin və Ayın görünən ölçüsünün dəyişməsini araşdırarkən bunu yoldaşımızın Yerlə müqayisədə nə qədər böyük olması barədə daha əsaslı sualla qarışdırmayın.