EXTRALAR ANA SAYFASI

AY :

Dünya'dan görüldüğü hali ile Ay, Yörüngesel Özellikleri

Yarı büyük eksen 384.399 km (0,00257 AU)

Enberi 363.104 km (0,0024 AU)

Enöte 405.696 km (0,0027 AU)

Dışmerkezlik 0,0549

Dolanma Süresi 27,321582 gün (27 gün 7 saat 43.1 dakika)

Kavuşum Süresi 29,530588 gün (29 gün 12 saat 44.0 dakika)

Ortalama Yörünge Hızı 1,022 km/s En Yüksek Yörünge Hızı 1,082 km/s En Düşük Yörünge Hızı 0,968 km/s

Yörünge Eğikliği 18,29° - 28,58°

Yer Ekvatoru'na 5,145° Tutulum Düzlemine

Uydusu Olduğu Cisim: Yer

Fiziksel Özellikleri

------------------------------

Ortalama Çap

Ortalama Yarıçap 3.474,13 km (0,273 x Yer) 1.737,06 km (0,273 x Yer)

Ekvatoral Çap

Ekvatoral Yarıçap 3.476,28 km (0,273 x Yer) 1.738,14 km(0,273 x Yer)

Kutuplar Arası Çap

Kutuplar Arası Yarıçap 3.471,94 km (0,273 x Yer)1.735,97 km (0,273 x Yer)

Basıklık 0,00125

Yüzey Alanı 3,793×107 km² (0,074 x Dünya)

Hacim 2,1958×1010 km³ (0,020 x Dünya)

Kütle 7,3477×1022 kg (0,0123 x Dünya)

Ortalama Yoğunluk 3.346,4 kg/m3

Ekvatorda Yerçekimi 1,622 m/s2 (0,1654 g)

Ekvatorda Kurtulma Hızı 2,38 km/s

Eksen Eğikliği 6,688°

Albedo 0,12

Kadir -2.5 to -12.9 -12.74 (ortalama dolunay)

Yüzey Sıcaklığı

en düşük 40 K

ortalama 250 K

en yüksek 396 K

Gövdesel Silikat Alaşımı (tahmini ağ.%)

SiO2 44,4 %

Al2O3 6,14 %

FeO 10,9 %

MgO 32,7 %

CaO 4,6 %

Na2O 0,092 %

K2O 0,01 %

Cr2O3 0,61 %

MnO 0,15 %

TiO2 0,31 %

Atmosfer Özellikleri

Atmosfer Yoğunluğu 107 partikül cm-3 (day)

105 partikül cm-3 (night)

Ay, Dünya'nın tek doğal uydusudur. Güneş Sistemi içinde beşinci büyük doğal uydudur. Dünya ile Ay arasında ortalama merkezden merkeze uzaklık 384.403 km, yani Dünya'nın çapının yaklaşık otuz katı kadardır. Ay'ın çapı 3.474 km'dir,bu da Dünya çapının dörtte birinden biraz fazladır. Dolayısıyla Ay'ın hacmi Dünya'nın hacminin %2'sidir. Kütlesi Dünya kütlesinden 81,3 kat daha düşüktür. Yüzeyinde kütleçekim etkisi yerçekiminin yaklaşık %17'sidir. Ay, Dünya'nın yörüngesinde bir turunu 27,7 günde tamamlar. Dünya, Ay ve Güneş geometrisinde görülen periyodik değişimler sonucunda her 29,5 günde tekrar eden Ay'ın evreleri oluşur.

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

Ay yüzeyi Ay'ın iki yüzü Ay, Dünya'nın yörüngesinde eşzamanlı olarak dönmektedir, yani her zaman aynı yüzü Dünya'ya dönüktür. Ay'ın oluşumunun başlarında dönüşü yavaşladı ve Dünya'nın kütlesi nedeniyle oluşan gelgit deformasyonlarına bağlı sürtünme etkilerinin sonucu olarak günümüzdeki konumunda kitlendi.

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

Ay'ın göründüğü açının küçük değişimleri (Ay sallantısı) nedeniyle Ay yüzeyinin %59'u görünür.

Ay'ın görünen yüzü Ay'ın diğer yüzü

Ay'ın Dünya'ya karşı olan yüzünen Ay'ın görünen yüzü, diğer tarafına da Ay'ın öteki yüzü denir. Öteki yüz Ay'ın karanlık yüzü ile karıştırılmamalıdır. Ay'ın karanlık yüzü herhangi bir anda Güneş tarafından aydınlatılmayan yarıküresidir. Ayda bir kere bu yüz yeniay safhasına Ay'ın görünen yüzü olur. Ay'ın öteki yüzü ilk olarak 1959'da Sovyet uzay sondası Luna 3 tarafından fotoğraflandı. Ay'ın öteki yüzünün ayırtedici özelliklerinden biri ay denizi (Latince: (mare, çoğulu maria) adı verilen düzlüklerin hemen hemen hiç olmamasıdır.

Ay sallantısı 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 kuyrukluyıldızların çarpması sonucu oluşan krater düzlüklerini doldurmuş ve katılaşarak bu bazaltı oluşturmuştur (Oceanus Procellarum krater düzlüğü değildir ve bu kurala önemli bir istisna oluşturur.) Ay denizleri hemen hemen yalnızca 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.

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

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

Kraterler

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

Ay yüzeyinin ve Güneş Sistemi'nin bilinen en büyük krateri Güney Kutbu - Aitken düzlüğüdür. Bu çarpma havzası Ay'ın öteki yüzünde Güney Kutbu ile ekvator arasında yer alır; 2240 km. çapında ve 13 km. derinliğindedir. Ay'ın görünen yüzünde başlıca kraterler Mare Imbrium, Mare Serenitatis, Mare Crisium, ve Mare Nectaris'tir.

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

Su Varlığı

Ay yüzeyine sürekli çarpan göktaşları ve kuyrukluyıldızlar nedeniyle küçük miktarlarda su büyük olasılıkla yüzeye eklenmiştir. Bu durumda günışığı suyu elementlerine yani hidrojen ve oksijen ayıracak, bunlar da 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.

Fiziksel özellikleri İç yapı

Ay'ın topoğrafyası.

Ay yüzeyinde radyal kütle çekimsel anomali.

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

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

Ay'ın mantosunda oluşan kısmi erime ay denizlerinde bulunan bazaltların yüzeye püskürmesine neden oldu. Bu bazaltların analizi mantonun olivin, ortopiroksen ve klinopiroksen minerallerinden oluştuğunu ve ay mantosunun dünya mantosundan demir açısından daha zengin olduğunu gösterir. Bazı ay bazaltlarında ilmenit minerali içinde karşılaşılan yüksek oranda titanyum içeriği mantonun bileşiminin oldukça yüksek oranda heterojen olduğunu gösterir. Ay yüzeyinden yaklaşık 1.000 km derinde, mantoda ay sarsıntıları olduğu bulunmuştur. Aylık periyotlarla oluşan bu sarsıntılar Ay'ın Dünya çevresinde dış merkezli yörüngede dönmesi nedeniyle oluşan gelgit streslerine bağlanmıştır.

Ay 3.346,4 kg/m³'lik ortalama yoğunluğuyla, Güneş Sistemi'nin İo'dan sonra ikinci yoğun doğal uydusudur. Ancak bazı kanıtlar Ay çekirdeğinin yaklaşık 350 km.'lik yarıçapıyla oldukça küçük olduğuna işaret eder. Bu büyüklük Ay'ın yalnızca %20'sine denk gelir, halbuki birçok gökcisminde çekirdeğin oranı %50 civarındadır. Ay çekirdeğinin bileşimi tam olarak saptanamamıştır, ama az bir miktarda kükürt ve nikel alaşımlı metalik demirden oluştuğu sanılmaktadır. Ay'ın zamanla değişkenlik gösteren dönüşünün analizi çekirdeğin en azından kısmen erimiş olduğunu gösterir.

Topoğrafya Ay'ın topoğrafyası özellikle yakın zamanda yapılan Clementine görevinin sağladığı, lazer altimetri ve stereo görüntü analizi yöntemleriyle elde edilen data sayesinde ölçülmüştür. En çok görünen topografik özellik öteki yüzde bulunan ve Ay'ın en alçak noktalarını barındıran Güney Kutbu - Aitken düzlüğüdür. En yüksek noktalar bu düzlüğün hemen kuzeydoğusunda bulunur. Buranın Güney Kutbu - Aitken düzlüğünün oluşumuna neden olan gökcismi çarpması sonucunda yer değiştirmiş kalın katmanlar nedeniyle oluştuğu önerilmiştir. Diğer büyük kraterler Mare Imbrium, Mare Serenitatis, Mare Crisium, Mare Smythii, ve Mare Orientale 'de de oldukça alçak noktalar ve çevrelerinde yüksek noktalar bulunur. Ay şeklinin dikkat çekici bir noktası da ortalama yüksekliklerin öteki yüzde, görünen yüze göre 1,9 km daha yüksek olmasıdır.

Kütleçekim alanı 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 eşzamanlı 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.

Manyetik alanı

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 alnı yoktur ve varolan manyetik alanların kaynağı tamamen aykabuğudur. Bir varsayıma göre aykabuğundaki manyetikleşmelerin Ay daha gençken ve çekirdeğinde bir jeodinamo bulunurken oluştuğudur. Ancak ay çekirdeğinin küçüklüğü bu varsayımın doğruluğu karşısında bir engel oluşturmaktadır. Alternatif varsayımlar arasında, Ay gibi havası olmayan gökcisimlerinde süreksiz manyetik alanlar büyük gök cisimlerinin çarpması bulunur. Bu varsayımı destekleyecek şekilde en geniş aykabuğu manyetikleşmelerinin dev kraterlerin tam karşısında Ay yüzeyinde gerçekleştiğinin farkına varılmasıdır. Böyle bir fenomenin çarpışma sonucu oluşan plazma bulutunun ortamda bir manyetik alan bulunurken serbest olarak yayılmasından kaynaklanabileceği önerilmiştir.

Ay'ın Atmosferi

Ay'ın atmosferi öyle incedir ki yok bile sayılabilir. Toplam atmosferik kütlesi 104 kg.'dır. Atmosferinin kaynaklarından biri aykabuğunda ve mantoda oluşan radyoaktivite sonucu ortaya çıkan radon gibi gazların salınımıdır. Diğer önemli bir kaynak ise mikrogöktaşları, güneş rüzgârı iyonları, elektronlar ve günışığının bombardımanı sonucu oluşan püskürtüm süreciyle gerçekleşir. Püskürtüm yoluyla salınan gazlar ya tekrar regolit içinde hapsolur, ya da güneş radyasyon basıncı veya iyonize olmuşlarsa güneş rüzgârının manyetik alanı nedeniyle uzaya kaçar. Dünya üzerinden yapılan spektroskopik yöntemlerle sodyum (Na) ve potasyum (K) gibi elementlerin varlığı tespit edilmiştir. Radon–222 (222Rn) ve Polonyum-210 (210Po) gibi elementler ise Lunar Prospector 'un alfa parçacık spektrometresi ile tespit edilmiştir. Argon–40 (40Ar), helyum-4 (4He), oksijen (O2) ve/veya metan (CH4), nitrojen (N2) ve/veya karbon monoksit (CO), ve karbon dioksit (CO2) Apollo astronotları tarafından yerleştirilen detektörler tarafından tespit edilmiştir.

Yüzey sıcaklığı

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

Kökeni ve jeolojik evrimi Oluşumu

Ay'ın oluşumunu açıklayan çeşitli varsayımlar önerilmiştir. Ay'ın Güneş Sistemi'nin oluşumundan 30-50 milyon yıl sonra, günümüzden 4,527 ± 0.010 milyar yıl önce oluştuğuna inanılmaktadır.

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

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

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

Bu varsayımların önemli bir açığı Dünya ve Ay sisteminin yüksek açısal momentumunu kolayca açıklayamamalarıdır.

Dev çarpma kuramı - Günümüzde, Dünya ve Ay sisteminin oluşumunu dev çarpma kuramının açıkladığı bilim çevrelerince geniş kabul görmüştür. Bu varsayıma göre Dünya'nın oluşumundan önce, Mars büyüklüğünde bir gökcisminin çarparak Dünya yörüngesine Ay'ı oluşturacak kadar yeterli miktarda madde saçmış olmasıdır. Gezegenlerin, küçük ya da büyük parçaların birikmesi sonucu oluştuğuna inanıldığı için bunun gibi dev çarpma olaylarının bir çok gezegeni etkilediğine inanılmaktadır. Bu çarpmayı simüle eden bilgisayar modelleri hem Dünya ve Ay sisteminin yüksek açısal momentumu ve ay çekirdeğinin küçüklüğünü açıklayabilmektedir. Bu kuram ile ilgili cevabı bulunmamış sorular arasında Dünya öncesi kütle ile buna çarpan gökcisminin göreceli boyutları ile bunlardan çıkan maddenin ne kadarının Ay'ı oluşturduğudur.

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

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

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

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

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

Ay yüzeyinin zamanla değişiklik gösterip göstermediği konusunda bazı anlaşmazlıklar bulunmaktadır. Bazı gözlemciler kraterlerin ortaya çıktığını ya da ortadan kaybolduğunu ya da diğer geçici fenomenlerin oluştuğunu iddia etti. Günümüzde bu iddiaların çoğunun yanılsama olduğu ve farklı ışık koşulları, zayıf astronomik gözlem, ya da yetersiz eski çizimler nedeniyle oluştuğu düşünülmektedir. Yine de gaz çıkması gibi fenomenlerin ara sıra oluştuğu ve bunların iddia edilen geçici ay fenomenlerine sebebiyet vermiş olabileceği bilinmektedir. Geçenlerde, yaklaşık bir milyon yıl önce gazın serbest kalması nedeniyle kabaca 3 km çaplı bir bölgenin yüzey şeklinin değişmiş olabileceği önerilmiştir.

Aytaşları

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

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

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

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

Yörüngesi ve Dünya ile olan ilişkisi

Apollo 8 görevi sırasında Ay'dan Dünya'nın görünüşü, 24 Aralık 1968.Ay, sabit yıldızlara göre Dünya yörüngesinde her 27,3 günde bir tam tur atar. Ancak Dünya'da kendi yörüngesinde Güneş'in çevresinde döndüğü için AY'ın evrelerinin dönüşümü için biraz daha uzun bir zaman, 29,5 gün gerekir. Diğer gezegenlerin uydularının aksine Ay Dünya'nın ekvator düzlemi üzerinde değil, tutulum düzlemi yakınlarında yörüngededir. Gezegeninin boyutlarına göre Güneş Sistemi içinde en büyük doğal uydudur. (Charon cüce gezegen Plüton'dan daha büyüktür.)

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

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

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

Dünya ve Ay'ın görece boyutları ve aralarındaki uzaklık, ışığın yolculuk zamanıyla birlikte ölçekli olarak gösterilmiştir. Dünya ile Ay arasında ortalama yörünge uzaklığında ışığın yüzeyden yüzeye ulaşması için geçen süre 1,255 saniyedir. Dünya ile Ay sisteminin boyutları Güneş'e göre ışık yolculuk zamanı ile kıyaslanabilir. Güneş'in ışıkküresinden Dünya yüzeyine ışık 8,28 dakikada ulaşır. Gelgit Dünya üzerinde okyanuslarda görülen gelgit Ay kütleçekiminin etkisiyle oluşur. Kütleçekimsel gelgit kuvvetlerinin oluşmasının sebebi Dünya'nın Ay karşısında bulunan yüzünün merkezine ve arka yüzüne göre Ay'ın kütleçekiminden daha fazla etkilenmesidir. Kütleçekimsel gelgit, okyanusları Dünya'nın merkezinde olduğu bir elips şekline esnetir. Bunun etkisi birisi Ay'a doğru bakan yüzde, diğeri de bunun zıt yüzünde oluşan tümsek yani deniz seviyesinin yükselmesi olarak görülür. Dünya kendi ekseni etrafında dönerken bu iki tümsek de Dünya çevresinde bir günde döndüğü için okyanus suları sürekli olarak hareket eden bu iki tümseğe doğru akar. Bu iki tümseğin ve onlara doğru giden büyük okyanus akıntılarının etkisi; Dünya'nın dönüşü nedeniyle okyanus tabanlarında oluşan suyun sürtünme etkisi, su hareketinin eylemsizliği, karaya yaklaştıkça sığlaşan okyanus tabanları ve değişik okyanus tabanları arasındaki salınımlar gibi nedenlerle daha da büyür.

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

Gözlemsel etkiler ve bulgular

Ay ve Güneş Tutulmaları

1999 güneş tutulması

21 Şubat 2008 Ay tutulmasıGüneş, Dünya ve Ay aynı çizgi üzerinde sıralanınca, bu durum Dünya'da Ay ve Güneş tutulması olarak gözlenir. Güneş tutulması yeni ay evresinde, Ay Güneş ile Dünya'nın arasında iken oluşur. Buna karşın Ay tutulması dolunay evresinde Dünya Güneş ile Ay'ın arasında olduğunda oluşur.

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

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

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

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

En son ay tutulması 20 Şubat 2008'de olan tam tutulmadır. Güney Amerika ve Kuzey 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.

Gözlemsel bulgular En parlak olduğu dolunay evresinde Ay'ın görünür kadir derecesi yaklaşık -12,6'dır. Kıyaslanacak olursa Güneş'in görünen kadir derecesi -26,8'dir. Ay'ın dördün evrelerinde parlaklığı dolunay evresindeki parlaklığının yarısı değil ancak onda biridir. Bunun nedeni Ay yüzeyinin mükemmel bir Lambert yansıtıcısı değildir. Dolunay iken gözlemcinin arkasından gelen ışık nedeniyle olduğundan parlak görünen Ay diğer evrelerde yüzeye düşen gölgeler nedeniyle yansıtılan ışığın miktarı azalır.

Ay ufka yakınken daha büyük olarak görünür. Bu tamamen psikolojik bir etkidir. Aslında Ay ufka yakın iken gökyüzünde en yüksek olduğu konumundakinden yaklaşık 1,5 daha küçüktür.

Ay düşük albedosuna rağmen gökyüzünde oldukça parlak bir gökcismi olarak görünür. Ay Güneş Sistemi'nde bulunan en kötü yansıtıcıdır ve üzerine düşen ışığın yalnızca %7'sini yansıtır. Bu oran bir parça kömürün yansıtma oranı ile hemen hemen aynıdır.

Ay çevresinde görünen hâleGörsel sistemlerde renk istikrarı bir nesnenin rengiyle etrafındakilerin rengi arasındaki ilişkiyi ayarlar, dolayısıyla da görece karanlık olan gökyüzünde Güneş'in aydınlattığı Ay parlak bir nesne olarak algılanır.

Ay'ın gün içinde ulaştığı en yüksek nokta değişiklik gösterir ve Güneş ile aynı sınırlarda dolaşır. Ayrıca Dünya üzerindeki mevsime ve Ay'ın evrelerine göre değişir. Kış mevsiminde dolunayda en yüksek noktaya ulaşır. Ayrıca 18,6 yıllık düğüm çevriminin de etkisi vardır. Ay yörüngesinin yükselen düğüm noktası ilkbahar noktasındaysa ay yükselimi 28° kadar yükselebilir. Bunun sonucunda 28 derece enlemlere kadar Ay tepe noktasına çıkar. Yaklaşık dokuz yıl kadar sonra yükselim yalnızca 18° kuzey ve güney enlemlere ulaşacaktır. Ayçanın yönü de gözlem noktasının enlemine bağlıdır. Ekvator'a yakın yerlerde bir gözlemci Ay'ı sandal gibi görebilir.

Güneş gibi Ay'da bazı atmosferik etkilere neden olabilir. Bunların arasında 22°'lik hâle halkası ve ince bulutlar arasından görünen daha küçük korona halkaları sayılabilir.

Gözlem ve keşiflerin tarihi

İlk dönem gözlemler M.Ö. 5.yy'da Babilli gözlemcilerin Ay'ın döngülerini incelediğini, Hindistan'da benzer bulguların varlığını, Çinli Shi Shen'in M.Ö. 4.yy'da Ay ve Güneş tutulmalarının tarihlerini hesaplama yöntemi geliştirdiğini biliyoruz.

M.Ö. 4.yy'da Aristo; yanlış da olsa uzun bir süre çok etkili olan evren açıklamasında, Ay'ın dört temel eleman (toprak, su, hava ve ateş) arasındaki sınır bölgede yer aldığını öne sürdü. Öte yandan, Seleucus ve Aristarchus (M.Ö. 2. yy.) ile Ptolemy (M.S. 90–168) Aristocu anlayışı çürüten gözlem ve hesaplamalar sundular.

Orta Çağ Avrupası için "gökbilim"den söz etmek zordur ve dönemin bilgisi gözlemden çok dinî inanışların etkisi altındaydı. Ay'ın tam bir yuvarlak ve yüzeyinin pürüzsüz olduğu da bu inanışlar arasındaydı.

Teleskobun keşfi ve bilimlerde yaşanan yaklaşık eşzamanlı paradigma değişimi, Ay gözleminde bir dönüm noktası olmuştur. Galileo Galilei 1609'da yayımladığı kitabı Sidereus Nuncius; Ay yüzündeki dağları ve kraterleri gösteren ilk teleskobik çizimlerden bazılarını içeriyordu. Ardından Ay'ın teleskobik haritalanması başladı: 17.yy'ın devamında Giovanni Battista Riccioli ve Francesco Maria Grimaldi; Ay'ın yüzey unsurlarını bugün adlandırırken kullanılan sistemin temellerini attılar. Wilhelm Beer ve Johann Heinrich Mädler'in kitapları Mappa Selenographica (1834-6) ve Der Mond (1837); binden fazla dağ dahil olmak üzere Ay'daki yüzey unsurlarını, yeryüzündeki coğrafya için mümkün olan hassasiyetle tanımladı.

Öncü keşifler dönemi (1958-1980) Soğuk Savaş ile kaynaklanan Sovyetler Birliği ile ABD arasındaki uzay yarışı; Ay üzerindeki ilginin giderek artmasına neden oldu. Fırlatıcı yetenekleri izin verir vermez hem alçak uçuş hem de çarpma/iniş görevleri için insansız sondalar, uzaya gönderildi. Sovyetler Birliği'nin Luna programı Ay yüzüne insansız uzay araçları ile ulaşmayı başaran ilk program olmuştur. Yerçekimini yenip Ay'ın yanından geçmeyi başarabilen ilk insan yapımı nesne Luna 1 uzay sondası olmuştur. 1959 yılında Ay yüzüne çarpan ilk insan yapımı nesne Luna 2, ve Ay'ın öteki yüzünün fotoğraflarını çeken ilk uydu da Luna 3 olmuştur. 1966 yılında Ay yüzeyine başarılı bir yumuşak iniş yapan ilk uzay aracı Luna 9 ve Ay yörüngesine giren ilk uzay aracı da Luna 10 olmuştur. Ay yüzeyinden örnekler üç Luna uçuşu (Luna 16, Luna 20, ve Luna 24) ile Apollo 11'den Apollo 17'ye kadar (Apollo 13 hariç) Apollo görevleri ile Dünya'ya getirilmiştir.

Ay yüzeyine 1969 yılında ilk insanların inmesi, uzay yarışının doruk noktasını oluşturmuştur. Neil Armstrong, ABD uçuşu Apollo 11'in komutanı olarak Ay'da yürüyen ilk insan oldu. Ay'da ilk adımını 21 Temmuz 1969 tarihinde saat 02:56'da (UTC) attı. 1960'ların başında özellikle yüzel erime kimyası ve atmosfere yeniden giriş konularında olduğu gibi önemli teknolojik gelişmeler; Ay yüzeyine iniş ve geri dönüşü mümkün kılmıştır.

Apollo uçuşlarının tamamında bilimsel ölçüm aletleri, Ay yüzeyine yerleştirildi. Uzun süreli ALSEP (İngilizce: Apollo lunar surface experiment package - Apollo ay yüzeyi deney paketi) istasyonları Apollo 12, 14, 15, 16, ve 17 iniş sahalarına yerleştirildi. Apollo 11 uçuşuyla EASEP (İngilizce: Early Apollo Scientific Experiments Package - Erken Apollo bilimsel deney paketi) adı verilen geçici istasyon yerleştirilmiştir. ALSEP istasyonlarında ısı akış sondaları, sismometreler, manyetometreler, ve küp köşeli retroreflektörler bulunmaktaydı. Bütçe sorunları sebebiyle 30 Eylül 1977'de Dünya'ya bilgi iletimi kesilmiştir. Ay laser mesafe ölçüm araçları pasif ekipmanlar olduğu için hâlâ kullanılmaktadır. Dünya üzerindeki istasyonlardan yönetilen ölçümler sonucu birkaç santimetrelik hassasiyetle ay çekirdeğinin boyutları belirlenebilmektedir.

14 Aralık 1972'de Apollo 17 uçuşunun bir parçası olarak Ay üzerinde yürüyen Eugene Cernan'dan beri başka bir insan Ay üzerinde yürümemiştir.

20 Temmuz 1969'da ilk Ay üzerine iniş sırasında Neil Armstrong tarafından fotoğrafı çekilen astronot Buzz Aldrin.1960'ların ortasından 1970'lerin ortasına kadar Ay yüzüne ulaşan yaklaşık 65 farklı uçuş görevi yapılmıştır. Bunların sonuncusu, 1976 yılındaki Luna 24'tür. Bunları yalnızca 18'i kontrollü olarak Ay yüzeyine inmiş, dokuzu geriye dönerek ay taşı örnekleri getirmiştir. Daha sonra ise Sovyetler Birliği, Venüs ve uzay istasyonlarına ilgisini çevirirken ABD, Mars ve ötesi ile ilgilenmeye başladı.

Yakın dönem, 1980 sonrası

Özellikle 1990'lardan itibaren Ay'a yönelik ilgi tekrar canlandı ve projeler arttı.

1990 yılında Japonya Hiten uzay aracını Ay yörüngesine oturtarak bunu başaran üçüncü ülke oldu. Uzay aracı Hagormo adlı küçük bir sondayı yörüngede bıraktı ama vericinin arıza yapması nedeniyle uçuş görevinden bilimsel olarak daha fazla yararlanılamadı.

ABD projeleri 1994 yılında Clementine uçuş görevini gönderen ABD tekrar Ay ile ilgilenmeye başladı. Bu görev ile birlikte Ay'ın ilk küresel topoğrafik haritası ve ay yüzeyinin ilk multispektral görselleri elde edildi. Bunu 1998 yılındaki Lunar Prospector uçuş görevi izledi. Lunar Prospector 'da bulunan nötron spektrometresi ay kutuplarında hidrojen oranının görece yüksekliğini gösterdi. Bunun nedeni olarak sürekli olarak gölge altında kalan kraterlerdeki regolitin üst birkaç metresinde su buzu var olabileceği düşünüldü.

14 Ocak 2004'te ABD Başkanı George W. Bush 2020 yılından itibaren Ay'a insanlı uçuşların yapılmasını öngören bir plan yapılmasını istedi.

NASA'nın Ay Arayışları (Lunar Quest) çatısı altında topladığı, Ay yörüngesinde (örneğin Haziran 2009'da fırlatılan LRC, Lunar Reconnaissance Orbiter) ve yüzeyinde (örneğin Ay'ın sürekli karanlık güney kutbunda su buzu varlığını aramayı amaçlayan LCROSS) çeşitli programları vardır. NASA, ay kutuplarından birinde kalıcı bir üssün kuruluşunu da planlamaktadır.

Avrupa projeleri Avrupa uzay aracı Smart 1 27 Eylül 2003'de fırlatıldı ve 15 Kasım 2004'den 3 Eylül 2006'ya kadar Ay yörüngesinde kaldı.

Japonya projeleri

Japan Aerospace Exploration Agency (Japon Uzay Araştırma Ajansı) 14 Eylül 2007'de High Definition kamera ve iki küçük uydu ile donatılmış olan SELENE adlı uzay aracını fırlattı. Uçuşun bir yıl sürmesi beklenmektedir.

Çin projeleri

Çin Halk Cumhuriyeti Ay araştırmaları için istekli olduklarını Chang'e programını başlatarak gösterdi. İlk uzay aracı Chang'e-1 24 Ekim 2007'de fırlatıldı.

Hindistan projeleri

Hindistan, Şubat 2008'de Chandrayaan I ve bunu takip edecek olan 2010 ya da 2011'de Chandrayaan II ile değişik insansız uçuş yapma niyetindedir. Bu ikinci uçuşta robotik bir ay aracı da planlanmaktadır. Hindistan aynı zamanda 2030 yılında Ay'a insanlı bir uçuş yapmak istediğini de belirtmiştir.

Rusya projeleri

Rusya da dondurulmuş olan Luna-Glob projesine tekrar başlamayı ve 2012 'de Ay yüzeyine iniş yapmayı düşünmektedir.

Özel 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.

Ay'a İnen Uzay Araçları

Uzay Aracının Adı Fırlatılış Tarihi Bilgi

Luna 2 12 Eylül 1959 Ay yüzeyine iniş yapan ilk araç. (Çarparak inebilmiştir)

Ranger 7 28 Temmuz 1964 Ay'dan görüntü alan ilk araç.

Ranger 8 17 Şubat 1965 Ay'dan görüntü aldı.

Ranger 9 21 Mart 1965 Ay yüzeyinin dağlık bölgeleri görüntülendi.

Luna 9 31 Ocak 1966 Ay'a yumuşak iniş yapan ilk araç, görüntüler aldı.

Surveyor 1 30 Mayıs 1966 Ay'a yumuşak iniş yapan ilk ABD aracı, görüntüler aldı.

Luna 13 21 Aralık 1966 Ay toprağının sertliğinin incelenmesi.

Surveyor 3 17 Nisan 1967 Ay yüzeyinde ilk kez çukur kazıldı.

Surveyor 5 8 Eylül 1967 Ay denizlerinin toprağı ilk kez incelendi.

Surveyor 6 7 Kasım 1967 Ay denizlerinin toprağı ilk kez incelendi.

Surveyor 7 7 Ocak 1968 Ay'daki dağlık bölgelere yumuşak iniş yapan ilk araç

Apollo 11 16 Temmuz1969 Ay'a insanlı ilk iniş (Sessizlik Denizi'ne inildi)

Apollo 12 14 Kasım 1969 İnsansız bir uzay aracının (Surveyor 3) yakınına insanlı ilk iniş

Luna 16 12 Eylül 1970 Ay'dan toprak örnekleri getiren ilk araç

Luna 17 10 Kasım 1970 Ay'a bir taşıt (Lunahod 1) indiren insansız ilk araç

Apollo 14 31 Ocak 1971 Ay'da dağlık bölgeye (Fra Mauro) insanlı ilk iniş

Apollo 15 26 Temmuz 1971 Ay yüzeyinde taşıtın ilk kez kullanılması

Luna 20 14 Şubat 1972 Ay'ın dağlık bölgelerinden toprak örnekleri alındı

Apollo 16 16 Nisan 1972 Ay'ın dağlık bölgelerinde ilk kez taşıtın kullanılması

Apollo 17 7 Aralık 1972 Ay'ın dağlık bölgelerinde ilk kez taşıtın kullanılması

Luna 21 8 Ocak 1973 Luna 20 ile aynı görev

Luna 24 9 Ağustos 1976 Luna 20 ile aynı görev

İnsan kavrayışı

Johannes Hevelius'un Ay haritası (1647)Ay birçok sanat ve edebiyat eserine konu olmuş ve sayısız başkalarına da ilhâm kaynağı olmuştur. Görsel sanatlar, sahne sanatları, şiir, yazın ve müzik için bir motif oluşturur. İrlanda'da Knowth'da bulunan 5.000 yıllık kaya üzerinde kazılı bulunan ve Ay'ı tasvir ettiği düşünülen eser keşfedilen en eski eserdir. Birçok tarihöncesi ve antik kültürde Ay'ın tanrı olduğuna ve diğer doğaüstü fenomenlerin kaynağı olduğuna inanılırdı. Ay üzerindeki astrolojik görüşler günümüzde de yaygındır.

Batı uygarlığında Ay hakkında bilimsel açıklama getiren ilk kişi Yunan filozof Anaxagoras olmuştur. Anaxagoras Güneş ve Ay'ın dev küresel kayalar olduğunu ve Ay'ın Güneş'in ışığını yansıttığını öne sürmüştür. Gökyüzü hakkında tanrıtanımaz görüşleri tutuklanmasına ve sürgüne gönderilmesine neden olmuştur.

Aristo'nun evren tanımında Ay değişken elementler (toprak, su, hava ve ateş) alanı ile Eter'in ölümsüz yıldızları arasındaki sınırı oluşturur. Bu ayrım yüzyıllar boyunca fiziğin bir parçasını oluşturmuştur.

Ay , Venüs kuşağına karşı.Orta Çağ'a gelindiğinde, teleskobun keşfinden önce bir çok kişi Ay'ın bir küre olduğunu kabul etti ancak "tamamen pürüzsüz" olduğuna inanılıyordu. 1609'da, Galileo Galilei, Siderus Nuncius adlı kitabında Ay'ın ilk teleskobik çizimlerini yayımladı ve ay yüzeyinin pürüzsüz olmadığını, dağlar ve kraterlerden oluştuğunu yazdı. Daha sonra 17. yüzyılda Giovanni Battista Riccioli ve Francesco Maria Grimaldi Ay'ın bir haritasını çizerek bir çok kratere günümüzde bilinen adlarını verdi.

Haritalarda Ay yüzeyinin karanlık bölümleri maria ya da denizler ve açık bölümleri terrae ya da kıtalar olarak belirtilmiştir.

Ay üzerinde bitki örtüsünün varlığı ve yaşam olabileceği düşüncesi 19. yüzyılın başlarına kadar önemli gökbilimciler tarafından bile dikkate alınmıştır. Parlak yüksek bölgeler ile koyu denizler arasındaki kontrast değişik kültürler tarafında Ay'daki adam, tavşan, buffalo ve bunun gibi çeşitli modellemelere yol açmıştır.

1835'te Büyük Ay Aldatmacası birçok insanı Ay üzerinde egzotik hayvanların yaşadığına inandırmıştır. Hemen hemen aynı zamanlarda (1834–1836 arasında) Wilhelm Beer ve Johann Heinrich Mädler dört ciltlik Mappa Selenographica 'yı ve 1837'de Der Mond adlı kitabı yayımlamaktaydı. Bu eserler Ay üzerinde su ve atmosfer olmadığını belirtiyordu.

Ay'ın öteki yüzü 1959'da Luna 3 uzay sondası fırlatılana kadar bilinmiyordu. 1960'larda Lunar Orbiter programı tarafından haritası çıkarılmıştır.

Yasal durumu

Her ne kadar 1959 yılında Luna 2 ve bunu izleyen diğer inişlerde bir çok 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 yasaklar.

Ay kaynaklarının herhangi bir ülke tarafından tek başına kullanılmasını kısıtlayan ikinci bir anlaşma olarak Ay Anlaşması önerilmiştir ama uzay yolculuğuna çıkabilen ülkelerden hiçbiri bu anlaşmayı imzalamamıştır. Çeşitli kişiler Ay üzerinde tamamen ya da kısmen hak iddia etse de bunlar dikkate alınmamıştır.