Ay Olmasaydı Mangolu Soğuk Çay İçebilir miydik?

Sene M.Ö. yaklaşık 4 milyar. Günlerden perşembe. Galaktik İmparatorluk, otoban yapmak için Dünya'yı yok etmek adına Mars büyüklüğünde bir gezegeni üzerimize fırlattı. Bu gezegen dünyayı yalayıp geçti ve bizden büyük bir parça kopardı. 10 derecelik açıyla atış yapması gereken gezegen atıcıbaşısı, yanlış hesaplamayla 45 derecelik bir atış yaptı ve işten kovuldu. Ve işte o beceriksiz atıcıbaşı yüzünden Ay oluştu.

Otostopçunun Galaksi Rehberi metaforumuz bittiğine göre, şimdi ciddili bir şekilde Ay'ın nasıl oluştuğuna, neden oluştuğuna, olmasaydı ne olacağına ve oldu da ne olduğuna değinelim.

Hepinizin bildiği gibi yaklaşık 4 milyar yıl önce Theia adlı bir gezegen Dünya'ya çarptı. Theia'ya "gezegen" demek, sevgili Uranüs ve Neptün'e büyük saygısızlık olurdu. O daha çok bir "gezegen zigotuydu". Güneş sistemi oluşurken toz ve kayalar birleşerek önce küçük gezegenimsileri, sonra onlar da birleşerek gezegen zigotlarını oluştururdu. Zigot dediysek de öyle küçük kıytırık bir şey sanmayın; o küçümsediğiniz gezegen yaklaşık Mars boyutundaydı. Theia, tam teşekküllü bir gezegen olma yolunda emin adımlarla ilerliyordu... Hatta ilkel de olsa bir atmosferi bile vardı.

Elimizde bu gezegenle ilgili sayılı bilgiler var ama bilim insanlarının en güçlü teorisine göre Theia ve Dünya aynı yörüngeyi paylaşıyordu. Aranızda Spaceflight Simulator oynayanlarınız bilecektir ki, aynı yörüngeye aldığınız iki roketin "zamanı ilerlet" tuşuna bastıktan sonra çarpışması kaçınılmazdır. Theia ve Dünya da aynı yörüngede bulunduklarından ve Theia bir bebek gezegen olup büyümeye başladığından aralarındaki denge bozuldu. Theia yalpalamaya başladı ve gümbürlop Dünya'ya çarptı. İyi ki de çarptı. Theia açısından kötü ama insanlar ve Dünya için bu çarpışma mükemmel oldu. Pastanın üstündeki çilek misali...

Sevgili Theia mükemmel bir 45 derecelik açıyla çarptı. Bakın, 45 derece çok önemli. Dünyayı yalayıp geçti diyebiliriz. Gezegeni tamamen parçalamadı ama yüzeyini güzelce bir tıraşladı. Bir bilardo masası düşünün; elinizde ıstaka ve önünüzde top var. Topa en sağ tarafından vurduğunuzu hayal edin. Topa ne olur? Döner, değil mi? İşte Theia'nın çarpma etkisiyle Dünya daha hızlı dönmeye başladı. Hem de çarpışmadan öncekine kıyasla tam 4 kat daha hızlı.

Peki, daha hızlı dönmesi ne işe yaradı? Dünya o kadar hızlı dönmeye başladı ki, o meşhur ekvatorlardan şişkin, kutuplardan basık şekli olan "geoit" halini aldı. Geoit şeklinin bizim için ne kadar önemli olduğunu ortaokuldan biliyorsunuzdur. Theia, 45 derecelik o mükemmel açıyla Dünya'yı sıyırdığında kendisi parçalanıp yok oldu. Ama Theia'nın demir çekirdeği Dünya'nın içine battı, gereksiz kaya parçaları da uzaya savruldu. Bu, arabaya nitro takmak gibiydi. Dünya'nın çekirdeği Theia'nınki ile birleşti; çok daha büyük ve sıcak hale geldi.

Peki, Theia'dan gelen bu "demir takviyesinin" Dünya'ya yararları nedir?

Ek sıvı demir ile birlikte Dünya'nın çekirdeğinin daha uzun süre canlı, sıvı ve hareketli kalması sağlandı. Ekstra gelen demir, devasa ve güçlü bir manyetik alan yarattı. Bu manyetik alan, Güneş'ten gelen ölümcül radyasyonu ve yüklü parçacıkları bir nevi "yağmurluk" gibi saptırdı. Ama öyle Galatasaray'ın dağıttığı yağmurluklar gibi değil, daha çok Fenerbahçe'nin dağıttığı yağmurluk etkisi gösterdi; sağlam korudu yani. Eğer Theia 45 derecelik bir açıyla değil de mesela 60 derecelik bir açıyla gelseydi ve çekirdeğindeki ekstra demiri Dünya'ya aktarmasaydı, bugün Dünya'da hiçbir canlı yaşayamazdı. Çünkü Güneş radyasyonu DNA'mızı paramparça ederdi.

Eğer Theia Dünya'ya tam karşıdan, dümdüz çarpsaydı ne olurdu?

İki top oyun hamuru düşünün. Bunları birbirlerine fırlattığımızda ne olur? Birleşirler. İşte Theia Dünya'ya dümdüz çarpsaydı tam olarak bu olurdu. İki gezegen birleşirdi ve "Mega-Dünya"mız olurdu. Kulağa havalı geliyor biliyorum ama Mega Dünya o kadar da havalı olmazdı. Çarpışma sonrası fırlayan kayalar ve maddelerin yatay bir hızı olmadığından, yerçekimi onları yakalar ve yağmur gibi tekrar Dünya'ya yağdırırdı. Ve en önemlisi: Ay oluşmazdı.

Theia'nın 45 derecelik çarpmasının Dünya'yı hızlandırdığından bahsetmiştik. Eğer kafa kafaya çarpsalardı, Dünya'nın dönüşünü çok yavaşlatır, hatta durdurabilirdi. Bir günün 200 saat sürdüğünü düşünün. Gündüzleri 100 saat süren kavurucu sıcaklar ve geceleri 100 saat süren dondurucu soğuklar... Ayrıca bu iki gezegenin birleşmesi sonucunda Theia'nın çekirdeği doğrudan Dünya'nın merkezine inerdi. Bu yüzden Dünya'nın çekirdeği orantısız şekilde büyük olurdu. Büyük çekirdek demek, daha güçlü yerçekimi demektir. Bu kadar yoğun yerçekiminde ağaçlar uzayamazdı. İnsanlar daha kısa, tıknaz ve bodur olurdu. Hobbitler gibi. Basit bir düşme bile kemiklerinizi kırardı. Yüksek yerçekimi yüzünden atmosfer yeryüzüne iyice yapışır ve deniz kenarında sakin sakin güneşlenirken sanki suyun 50 metre altındaymışsınız gibi bir basınç hissederdiniz.

Çarpma sonucunda Ay nasıl oluştu?

Theia nedir ne değildir, sonracığıma Dünya'ya neden ve nasıl çarptığına, çarpmasaydı ne olacağına dair uzun uzun konuştuk. Asıl meselemiz olan "Ay nasıl oluştu?" kısmına gelelim.

Theia Dünya'ya çarptıktan sonra muhteşem bir sıcaklık ve patlama oldu. Theia'nın dış katmanları paramparça oldu. Dünya'dan kopanlar ve Theia'nın parçalanmış yüzeyi uzaya saçıldı. Dünya tıpkı Satürn gibi bir halkaya sahip oldu ama bu halka buzdan değil; erimiş, hatta buharlaşmış kayalardan, lavlardan ve tozlardan oluşuyordu. Dünya, etrafında dönen devasa, simit şeklinde bir kaya buharı bulutuna dönüştü. Bu bulutun içindeki basınç o kadar yüksekti ki, gaz halindeki kaya, sıvı gibi davranıyordu. Uzaydan bakılsaydı, ortada belirgin bir Dünya göremezdiniz; devasa, parlayan, dönen bir ateş topu görürdünüz. Şahsen o dönemlerde yaşamış bir uzaylı olsaydım, bacak bacak üstüne atıp klasik Lays cipsi ve mangolu soğuk çay eşliğinde, rafine bir zevk olarak Dünya'nın o sıcak, kasvetli ve alev alev durumunu izlerdim.

Şimdi, elimizde ne var tekrar sayalım: Theia biricik dünyamıza mükemmel bir açıyla çarptı. Çarptıktan sonra kendisi parçalandı, Dünya'yı da bir güzel tıraşladı. Yüksek sıcaklıktan dolayı bu parçalar buharlaştı ve Dünya'nın etrafında dolanmaya başladı. Tamamdır, güzel. Adım adım Ay'ımızı oluşturuyoruz.

Roche Limiti

Hiç düşündünüz mü; Satürn'ün etrafında milyonlarca kayaçtan oluşan bir halka var ama bu halkadaki kayaçlar birleşip bir uydu olmuyorlar? Sanki birbirinden nefret eden milyonlarca insanı zorla bir odaya tıkmaya benzer bu. Ama buradaki asıl olay şu: Kayaçlar birleşmek istiyorlar, can atıyorlar ama birleşemiyorlar. Neden? Çünkü Roche Limiti yüzünden hocam.

Hemencicik bir düşünce deneyi yapalım. Elimizde bir adet, ne bileyim, Aldebaran yıldızı olsun. Diğer elimizde ise küçük bir uydumuz olsun. Bu uyduyu yıldıza çok yaklaştırırsanız ne olur? Yıldızın yerçekimi o kadar güçlüdür ki, uyduyu bir arada tutan kendi kütleçekimini yener ve zavallı uyduyu parçalar. İşte o parçalandığı sınıra "Roche Limiti" denir. Bu sınırın içinde asla bir uydu oluşamaz, sadece halka olarak kalır.

Peki bizim hikayede ne oldu? Theia'nın çarpmasıyla uzaya fırlayan o devasa kaya ve lav yığını, şans eseri Roche Limiti'nin dışına savruldu. İşte burası "safe place"ti. Artık Dünya'nın o parçalayıcı gelgit etkisi üzerlerinde yoktu. Ortalık biraz soğumaya başlayınca, uzaydaki bu lav damlacıkları ve kayalar birbirlerine öpüşüp koklaşıp sarıldılar. Önce küçük taşlar birleşti, sonra kayalar... Derken -bir sabah erken (Kramp)- yerçekiminin o karşı konulamaz cazibesiyle devasa bir "kartopu etkisi" başladı. İşin ilginç yanı ne biliyor musunuz? Bilgisayar simülasyonları, Ay'ın bu enkaz yığınından toparlanıp oluşmasının yüzyıllar değil, sadece birkaç saat sürdüğünü gösteriyor. Yani sabah kahvenizi içerken gökyüzünde dağınık bir halka varken, akşam yemeğinde kereviz yerken tepenizde kıpkırmızı, bütün halde bir Ay görebilirdiniz. Tabii ilk oluştuğunda Ay, şimdiki gibi gri değildi. Ergenlik dönemindeki bir genç gibi yüzü sivilce (krater) doluydu ve ateş gibiydi. Tamamen erimiş magmadan oluşan dev bir lav topuydu ve Dünya'ya bugünkünden 15-20 kat daha yakındı.

Zamanla Ay soğudu, kabuk bağladı. Sonra üzerine yağan meteorlar o kabuğu delip içerideki lavları dışarı akıttı ve bugün Ay dediğimiz o karanlık lekeleri oluşturdu.

Ay Olmasaydı Ne Olurdu?

Diyelim ki Gezegen Atıcıbaşı o gün uykusuzdu ve Theia'yı Dünya'ya fırlatırken tamamen ıskaladı. Theia bizi teğet geçti ve uzayın derinliklerinde kayboldu. Yani Ay hiç oluşmadı. Olası bir kaç senaryo var.

1. Hiperaktif Dünya

Hatırlarsanız Ay, bizi frenleyip günü 24 saate uzatmıştı. Ay olmasaydı, Dünya freni patlamış bir kamyon gibi dönmeye devam edecekti. Bir gün sadece 6 ile 8 saat sürerdi. Düşünün; sabah uyanıyorsunuz, kahvaltı yapıyorsunuz, okula gitmek için kapıdan çıkıyorsunuz ve... Güneş batıyor. Nerde benim Pazartesi sendromum?

2. Rüzgarlar

Dünya bu kadar hızlı (6 saatte bir tur) dönünce ne olur? Atmosfer buna ayak uydurmakta zorlanır. Sonuç: Süper Rüzgarlar. Jüpiter'i düşünün sürekli fırtınalar kopan çizgili gezegen. İşte Ay'sız Dünya da ona benzerdi. Rüzgarlar o kadar şiddetli eserdi ki, değil şemsiye kullanmak, ayakta durmak bile imkansız olurdu. Yüksek binalar bu rüzgarlara dayanamayacağından Hobittler gibi oyuklarda yaşardık.

3.Eksen Kayması

Ay, Dünya için sadece bir gece lambası değil, aynı zamanda bir "kütleçekimsel çapa"dır. Ay, Dünya'yı tutar ve eksen eğikliğimizi (o meşhur 23.5 dereceyi) sabitler. Ay olmasaydı, Jüpiter ve Güneş'in çekiştirmesiyle Dünya'nın ekseni Kadıköydeki sarhoş dayılar gibi yalpalamaya başlardı. Bir bakmışsınız Kuzey Kutbu, Ekvator'un olduğu yere kaymış.. İstanbul'da bir gün tropikal sıcak yaşanırken, ertesi yıl kilometrelerce kalınlığında buzullar oluşabilirdi. İklim o kadar kaotik ve öngörülemez olurdu ki, karmaşık yaşamın (yani bizlerin) evrimleşmesi imkansız hale gelirdi.

Velhasıl kelam

O perşembe günü beceriksiz bir galaktik işçinin hatası, bizim varoluş sebebimiz oldu. Theia kendini feda etti, bize demir kalbini verdi, bizi radyasyondan korudu, mevsimlerimizi düzenledi ve gecelerimizi aydınlattı. Aslında gezegen atıcıbaşısına rüşvet verip yamuk atmasını sağlayıp Dünyayı kurtaran site FizikHub'dır.

Bu yazıyı yazmadan önce, insanların neden "bir şeyler olmasaydı" veya "olsaydı" diye sorduklarını düşündüm. Sonuç olarak bir şeyin olmamasını bilmek veya olduğunu hayal etmek hayatımızı değiştirmez; ama o şeye değer kazandırabilir. İnsanların hayal edebilme ve diğer canlılardan daha farklı keşfetme mekanizmaları, onları dünyada yaşamış olan tüm yaşam formlarından farklı kılıyor. Bu da önemli bir şey, çünkü diğer yaşam formlarının çoğu yok oldu. Dinozorlar dünyada 200 milyon yıl kadar uzun bir zaman geçirdi, biz ise aynısını sadece birkaç yüz bin yıldır yapıyoruz. Dinozorların çevreyi sorgulamak, keşfetmek, neden-sonuç ilişkisi kurmak, hatta "Ay olmasaydı dünyaya ne olurdu?" gibi sorular üzerine kafa yoracak çok zamanı oldu. Ama bunu yapmadılar. Ve öldüler. Eh, en azından biz insanların, tehlikeli bir asteroidi yörüngeden saptırmayı deneyecek kadar gelişmiş erken tespit sistemlerimiz var. Biraz saçma gelebilir ama dinozorların yok oluşunu, teorik fizikten bihaber olmalarıyla ilişkilendirebiliriz.