Güneş sistemindeki uzaklıklar konusunda ilk öğrendiğimiz bilgilerden biri, Ay'ın Dünya çevresindeki yörüngesinde yaklaşık 384.400 km mesafede dolanmasıdır. Ancak uydumuz Dünya'dan her yıl bir miktar uzaklaşır. Bu da bize uzun vadede Ay'ın Dünya’nın kütle çekiminden kurtularak yörüngesinden çıkabileceğini düşündürebilir. Bilgisayar simülasyonları, Ay'ın ilk oluştuğu zamanlarda Dünya'ya uzaklığının yaklaşık 22.500 km olduğunu gösteriyor. Yani 4,5 milyar yıl kadar önce Ay ile Dünya arasındaki mesafe günümüzdekinin 17'de 1'i kadardı. Ay zamanla gezegenimizden uzaklaştı ve mevcut konumuna ulaştı. Uydumuz her yıl Dünya’dan ortalama 3,8 cm uzaklaşmaya devam ediyor.
Dünya ile Ay'ın hareket ilişkisini açıklayan bir fiziksel kavram aynı zamanda bize Ay'ın neden Dünya’nın kütle çekiminden kurtulup yörüngesinden çıkmayacağını da gösterir. Açısal momentumun korunumu, bir cismin dönmeye başladıktan sonra bu hareketini koruma eğiliminde olduğunu ifade eden fiziksel kavramdır. Bu ilke buz patencisi gibi tek bir cisime ya da Dünya-Ay ikilisi gibi bir sisteme uygulanabilir. Açısal momentum, sistemdeki kütlenin dağılma biçimi ve sistemin dönme hızı olarak iki temel değişkenle ifade edilebilir. Dönüş hızı değişirse açısal momentumun korunumu ilkesi gereği sistemdeki kütle dağılımı da değişmelidir. Elbette bunun tersi de geçerlidir. Buz patenindeki dönme hareketi bu ilkeyi pratik bir biçimde açıklar. Dönen bir buz patencisi kollarını yanlara uzattığında kütle dağılımını değiştirir. Bunun sonucunda açısal momentum korunacağı için dönme hızı azalır.
Benzer bir durum Dünya-Ay sisteminde de gerçekleşiyor. Gezegenimizin kendi ekseni etrafındaki dönüş süresi, Ay'ın yörüngesindeki turunu tamamlama süresinden daha kısadır. Bu nedenle Ay'ın kütle çekim kuvveti, Dünya’nın kütle dağılımında geçici değişimlere neden olarak yeryüzünün farklı bölgelerinde gelgit şişkinlikleri ortaya çıkarır. Gelgitler sırasındaki yüzeyde sürtünmeyle kaybedilen enerjiye ek olarak Dünya'nın iç katmanları da bir miktar enerji kaybeder. Bunun sonucunda Dünya'nın dönüş hızı biraz azalır. Açısal momentumun korunumu gereği Dünya'nın kendi etrafındaki dönüş hızı azalırken Ay, sistemin kütle merkezinden biraz uzaklaşır. Gelecek 50 milyar yıl içinde Ay'ın yörüngesindeki genişlemenin bir dengeye geleceği ve Ay'ın yörüngesindeki dönüş hızı ile Dünya'nın kendi etrafındaki dönüş hızının eşitleneceği düşünülüyor. Bunun sonucundaysa Ay’ın ve Dünya'nın sürekli aynı yüzleri birbirine bakacak yani Ay, Dünya’nın sadece belirli bir bölgesinden görülebilecek.
Bu teorik hesabı bozan bir durum var: Yıldızımızın yaklaşık 5 milyar yıl sonra yakıtını tüketerek şişmeye başlaması, Dünya-Ay sistemindeki dönüş hızlarının dengeye ulaşmasına izin vermeyecek. Çünkü Ay günümüzdekinden yaklaşık 190.000 kilometre daha uzakta dolansa da bir kırmızı deve dönüşen Güneş'in Dünya-Ay ikilisini yutacağı tahmin ediliyor.
Kaynaklar: