Hiç yorulmadan hem kendi etrafında hem de Güneş'in etrafında dönen bir Dünyamız var. Tamam dönüyor, ama bu dönüşlerinin kendine has özellikleri ve bizim bunlarla alakalı kafamızda sorular var. Örneğin eksen eğikliği nedir? Dünya'yı vücutsuz bir kafa olarak düşünün. Şimdi burnunun burnunun biraz aşağıda veya yukarıda olduğunu ve sağda veya solda kaldığını düşünün. O hayali burnun konumu, bize eksen eğikliği nedir sorusuna cevap olacak. Ya da daha kolay anlaşılması için Edis'den alıntı yapalım: “Dinlettin boynu bükük şarkılar”. O şarkıların boyunlarının ne kadar büküldüğü bize eksen eğikliğini gösterir. Tamam, yeterince sizi eğlendirebildiysem şimdi ciddi bir şekilde konumuza dönelim: Eksen eğikliği nedir, nasıl oluşur, eksen eğikliğinin sonuçları nedir, artarsa veya azalırsa ne olur, eksen eğikliği olmasaydı ne olurdu gibi sorularınıza Galaksi Gezgini olarak cevaplandırayım.
İçindekiler
Eksen Eğikliği Nedir?
İlk olarak eksen eğikliği ne demek sorusuyla başlayalım. Eksen eğikliği, ya da eğiklik, bir gezegenin kendi dönme ekseni ile yörünge ekseni arasındaki açıya verilen isimdir. Daha rahat anlaşılması için şöyle söyleyeyim, Dünya üzerinde hayali bir artı (+) çizdiğinizde kuzey ve güney kutupları o artının üzerinden dik açıyla düşmezler, bir kutup sağda, diğeri solda olur.
Eksen Eğikliği Nasıl Oluşur?
Gezegenlerde eksen eğikliğinin nasıl oluştuğu kesin olarak bilmediğimiz bir şey. Ancak büyük çarpışma hipotezi sayesinde bir fikrimiz var: Dünya daha ilk zamanlarındayken ona çarpan devasa bir cisim. Eğer Güneş Sistemi blogumu okuduysanız orada içsel veya karasal gezegenler nasıl oluştuğunu açıklamıştım. Jüpiter ve Satürn'ün yörüngesel rezonansı nedeniyle Güneş Sisteminin dış yörüngesine itilen Neptün ve Jüpiter ile Satürn'ün Güneş'ten uzaklaşması, sistemin iç yörüngesinde Geç Dönem Ağır Bombardıman yaşattı. Bu bombardıman sırasında Dünya'ya ortalama Mars kadar büyük bir gök cismi çarptı ve Dünya'nın dik olan eksen eğikliğini kaydırdı. Hatta bu çarpışma geceleri Güneş ışığını yansıtarak akşamlarımıza mum olan Ay'ı ortaya çıkardı.
Eksen Eğikliğinin Sonuçları Nedir?
Eksen eğikliğinin sonuçları nelerdir Dünya üzerinden açıklayalım. Bu konuyu yaşadığımız gezegen üzerinden örneklendirerek ilerletmek daha kolay olur. İşte Dünya’daki eksen eğikliği ve sonuçları:
Mevsimler: Eksen eğikliği, Dünya'nın farklı bölgelerinin yıl boyunca değişen miktarlarda güneş ışığı almasına neden olarak mevsimlerin değişmesine yol açar.
Sıcaklık değişimleri: Eksen eğikliği, kutuplar ve ekvator arasında aşırı sıcaklık farklılıklarına yol açar ve kutuplar ekvatorun aldığı enerjinin yaklaşık %40'ını alır.
Gece Yarısı Güneşi: Yüksek enlemlerde Güneş bazı yaz geceleri batmayarak Gece Yarısı Güneşi olarak bilinen olguyu yaratır.
Buz birikimi: Eksen eğikliği, yüksek enlemlerde, yüksek albedo nedeniyle buz tabakalarının oluşumuna katkıda bulunur. (albedo değerinin yüksek olması, yerin ısı tutma potansiyelinin düşük olduğunu gösterir)
Eksenel presesyon: Dünya'nın dönme eksenindeki yavaş, döngüsel yalpalama, eksenel eğimin yönünün zaman içinde yavaşça değişmesine neden olarak mevsimsel zıtlıkları ve iklim modellerini etkiler.
Milankovitch döngüleri: Eksen eğikliği, geçmişte Dünya'nın iklimini etkileyen ve iklim modellerini şekillendirmeye devam eden Milankovitch döngülerinin bir parçasıdır.
Deniz Seviyesi Değişiklikleri: Eksen eğikliği nedeniyle kutup buzlarının erimesi, kıyı bölgeleri ve insan nüfusu üzerinde etkileri olan deniz seviyelerindeki değişikliklere katkıda bulunabilir.
Jeolojik Süreçler: Eksen eğikliğinin neden olduğu iklim ve buz dağılımındaki değişimler erozyon, tortulaşma ve yer kabuğunun hareketi gibi jeolojik süreçleri etkileyebilir.
Yani eksen eğikliği ve sonuçları genel olarak gezegenin enerji alımını ve mevsimlerini etkiliyor. Şimdi bir sonraki başlığımızda eksen eğikliği olmasaydı ne olurdu onu inceleyelim.
Eksen Eğikliği Olmasaydı Ne Olurdu?
Eğer gezegenlerin eksen eğikliği olmasaydı mevsimsel değişiklikler olmazdı. Her enlem kuşağı, gezegenin normal yörüngesinde güneşe olan uzaklığına bağlı olarak bazı küçük değişikliklerle birlikte tüm yıl boyunca kendi mevsimine sahip olurdu. Gezegenin soğuk bölgeleri daha da soğur, çöller ve sıcak bölgeler ise daha da sıcak olacağı için yaşanmaz hale gelirdi. Çok yağış alan bölgeler ya ormanlarla kaplanır ya da sürekli üst toprak erozyonuna maruz kalırdı, bu da çoğu bölgede tarımı olanaksız hale getirirdi.
Eksen Eğikliği Nasıl Ölçülür?
Bir gezegenin eksen eğikliği, dönme ekseni ile yörünge ekseni arasındaki açı veya eş değer olarak ekvator düzlemi ile yörünge düzlemi arasındaki açı olarak hesaplanır. Dünya için bu açı ekliptiğin eğikliği olarak bilinir ve Yunan harfi “ε” ile gösterilir. Eğikliğin tam açısal değeri, gezegen hareketlerinin uzun yıllar boyunca gözlemlenmesiyle bulunur. Astronomlar, gözlemlerin doğruluğu arttıkça yeni temel efemerisler (gök cisimlerinin doğal konumları) üretirler ve bu efemerislerden eğiklik de dahil olmak üzere çeşitli astronomik değerler bulunabilir.
Eksen Eğikliği Ne ile Ölçülür?
Eksenel eğimi hesaplamak için kullanılan ekipman bir ivmeölçerdir. İvmeölçer, yerç ekiminden kaynaklanan ivme de dahil olmak üzere ivmeyi ölçen bir sensördür. Bir ivmeölçer, kütle çekim kuvvetinin yönünü ve büyüklüğünü ölçerek bir nesnenin yer çekimi yönüne göre yönelimini belirleyebilir. Bu, nesnenin dönme ekseni ile yörünge ekseni arasındaki açıyı, yani eksen eğikliğini hesaplamak için kullanılabilir. İvmeölçerler, sahip oldukları algılama elemanlarının sayısına bağlı olarak tek eksenli veya çift eksenli olabilir. Ayrıca tasarımlarına bağlı olarak katı sarkaç eğim sensörleri veya sıvı sarkaç eğim sensörleri bulunabilir.
Mevsimlerin Oluşumu ve Eksen Eğikliği
Mevsimlerin oluşumu bir gezegenin eksen eğikliğiyle doğrudan ilişkilidir. Örneğin, Dünya'nın dört mevsimi vardır çünkü dönme ekseni yörünge düzlemine göre yaklaşık 23,5 derecelik bir açıyla eğiktir. Eğim, farklı bölgelerinin yıl boyunca değişen miktarlarda güneş ışığı almasına ve mevsimlerin oluşmasına neden olur.
Bir yarım küre Güneş'e daha eğik olduğunda yaz, Güneş'ten uzaklaştığında ise kış yaşanır. Dünya'nın ekseni eğik olmasaydı, mevsimsel değişiklikler olmazdı ve her enlem kuşağı, gezegenin normal yörüngesinde Güneş'e olan uzaklığına bağlı olarak minimum değişikliklerle tüm yıl boyunca aynı mevsime sahip olurdu.
Yıllık Hareket Ve Eksen Eğikliği Aynı Şey Mi?
Yıllık hareket ve eksen eğikliği aynı şey değildir: Yıllık hareket, bir gezegenin kendi yıldızı etrafındaki yörüngesini; eksen eğikliği, bir gezegenin dönme ekseni ile yörünge ekseni arasındaki açıdır.
Eksen eğikliği bir yörünge dönemi boyunca önemli ölçüde değişmez, yıllık hareket esnasında bir gezegenin yıldızı etrafındaki yörüngesinin tekrarlayan döngüsünü gözlemleriz ve gezegenin hareketini rahatça inceleyebiliriz.
Dünya’nın Eksen Eğikliği Hakkında Bilmeniz Gerekenler
Şimdi gelelim hepimizin ev sahibi olan Dünya'nın eksen eğikliği nedir, kim keşfetmiş, sonuçları nelerdir gibi konuları ögrenmeye.
Dünya’nın Eksen Eğikliği Kaç Derece?
Dünya'nın eksen eğikliği 23,44 derecedir. Bu eğiklik sayesinde Kuzey Kutbu Güneş'e dönük olduğunda kuzey yarım kürede yaz, güney yarım kürede ise kış yaşanır. Güney Kutbu Güneş'e dönük olduğunda, altı ay sonra durum tersine döner.
Dünya’nın Eksen Eğikliğini Kim Keşfetti?
Teknik olarak Eksen eğikliğini hesaplayan ilk kişi, 14. yüzyılda İbnü'l-Şatir'dir ancak eksen eğikliğinin ilk doğru ve modern gözlemlerini 1584'te Danimarkalı astronom Tycho Brahe yapmıştır. Ancak bundan öncesi var. Çin’de M.Ö. 1100 yıllarında Dünya’nın eksen eğikliğinin hesaplandığına inanılıyor. Yunanlı filozof Pliny’e göre, M.Ö. 570’te Anaksimander Dünya’nın eğikliğini ölçmüştü. Aynı yıllarda, Yunanlı Thales’in eksen eğikliğini ölçtüğünü de Gassendi yazmıştı. Eksen eğikliğinin, M.Ö. 300’lerde Pytheas tarafından doğruya oldukça yakın olarak ölçüldüğü kabul ediliyor. Ptolemy’e göre, M.Ö. 240’ta Dünya’nın eksen eğikliğini 23 derece 51 dakika olarak hesaplayan ve doğruya en yakın değeri bulan kişi Yunanlı matematikçi Eratosthenes’tir.
Geçmişte Dünya’nın Eksen Eğikliği Nasıl Ölçüldü?
Finikeli gemiciler, M.Ö. 600’lerde Afrika’nın güneyinde yol alırken, güneşin gün içerisinde kuzeye yatık bir yol izlediğini gördüler. Kuzey yarım kürede (Akdeniz’de) ise güneşin, güneye yatık bir yol izleyerek battığını biliyorlardı. Yunanlı filozoflar, bu gözlemin Dünya’nın küre şeklinde olduğunu kanıtladığını açıklamıştı. Ayrıca mevsimlerin varlığı, yılda iki kez gece ve gündüzün eşit oluşu, Güneş’in yazın yüksek kışın yatık yol izlemesi ve 21 Haziran’da öğlen saatinde Mısır’ın Aswan kentinde Güneş’in su kuyularının tabanını aydınlatması Dünya’nın ekseninin eğik olduğunu işaret ediyordu.
Yunanlı matematikçi Eratosthenes, M.Ö. 240’ta 21 Haziran’da öğlen saatinde Mısır’ın İskenderiye kentinde yere diktiği çubuğun ve gölgesinin uzunluğunu ölçtü. Aynı gün ve saatte Aswan kentinde Güneş ışınlarının su kuyusunun tabanını aydınlattığını biliyordu. Çubukla Güneş ışınları arasındaki açı ve iki kent arasındaki mesafe yardımıyla Dünya’nın çevresini hesaplamıştı. Eratosthenes, Dünya’nın eksen eğikliğini hesaplamak için 21 Haziran’da saat 12’de yere diktiği çubuğun ve gölgesinin boylarını ölçüp kaydetti. Çubuğun ve gölgesinin boylarını 22 Aralık’ta tekrar ölçtü. Çubuk ve gölgesinin uzunluğundan, Güneş ışınlarıyla çubuk arasındaki açıyı hesapladı. Eratosthenes, 22 Aralık’ta bulduğu açıdan 21 Haziran’daki açıyı çıkartıp kalanı 2’ye bölerek Dünya’nın eksen eğikliğini 23 derece 51 dakika olarak buldu. İranlı Abu M. Khojandi, bu yöntemle 994 yılında eksen eğikliğini 23 derece 32 dakika olarak hesaplamıştı.
Dünya’nın Eksen Eğikliği Nasıl Oluştu?
Dünya henüz bir bebek gezegenken ona yaklaşık Mars büyüklüğünde bir gök cismi çarptı ve onun eksenini kaydırdı. Peki bu cisim nereden geldi diye soruyorsanız Jüpiter ve Satürn’e suç atıyoruz. Jüpiter ve Satürn'ün yörüngesel rezonansı, Neptün’ü itti ve sistemin dışını çevreleyen büyüklü küçüklü gök cismini hareket geçirdi. Bu durum, Güneş Sistemi’nin iç yörüngesinde Geç Dönem Ağır Bombardıman yaşattı. Bombardıman sırasındaki çarpışmalar o kadar güçlüydü ki Ay’ın, Dünya ile o büyük cismin çarpışması sonucunda saçılan enkaz ile oluştuğu düşünülüyor. Ayrıca çarpan gök cisminin Dünya’ya suyu getirdiği ancak tek ana kaynağın bu olmadığı da düşünülüyor.
Dünya’daki Eksen Eğikliği Özel Tarihleri
Dünya'nın özel eksen eğikliği tarihlerinde dünyanın yörüngesel konumu.
Dünya’daki eksen eğikliği özel tarihleri sırasıyla: 21 Mart, 21 Haziran, 23 Eylül ve 21 Aralık’tır. Şimdi bu günlerin neden Dünya’daki eksen eğikliği özel tarihleri olarak kabul ettiğimizi açıklayayım:
21 Mart - Bahar Ekinoksu
Güneş'in göksel ekvatoru geçtiği zamandır. Dünya üzerinde gece ve gündüz eşit uzunluktadır. Bu tarih, kuzey yarım küre için baharın başlangıcını ve güney yarım küre için sonbaharın başlangıcını işaret eder.
21 Haziran - Yaz Dönencesi
Kuzey yarım kürede yaz mevsiminin başlangıcını işaret eder. Güneş bu tarihte, kuzey enlemi boyunca en yüksek noktaya ulaşır ve en uzun gündüz süresi yaşanır. Güney yarım kürede ise bu tarih kış mevsiminin başlangıcını işaret eder.
23 Eylül - Sonbahar Ekinoksu
Güneş'in göksel ekvatoru geçtiği bir diğer zamandır. Yine gece ve gündüz eşit uzunluktadır. Kuzey yarım kürede sonbaharın başlangıcını, Güney yarım kürede ise ilkbaharın başlangıcını temsil eder.
21 Aralık - Kış Dönencesi
Kuzey yarım kürede kış mevsiminin başlangıcını işaret eder. Güneş bu tarihte, güney enlemi boyunca en düşük noktaya ulaşır ve en kısa gündüz süresi yaşanır. Güney yarım kürede ise bu tarih yaz mevsiminin başlangıcını işaret eder.
Dünya’nın Eksen Eğikliği ve Yıllık Hareketinin Sonuçları
Dünya’nın eksen eğikliği ve yıllık hareketin sonuçları, mevsimleri oluşturan ana faktörlerdir. Eğer yıllık haraket olmasaydı. Yıllık hareket, Dünya’nın Güneş’in etrafında dönmesi, eksen eğikliği de Dünya’nın Güneş’ten aldığı ışık açısıdır. Bu iki olgunun birleşmesi sonucunda Dünya’da mevsimsel değişimler yaşanır.
Dünya’daki Eksen Eğikliğinin Sonuçları Nelerdir?
Dünya’daki eksen eğiklinin sonuçları kısaca şunlardır:
Mevsimlerin oluşmu: Dünya’nın 23,44 derece eğimi nedeniyle Güneş ışınlarının düşme açısı yıl boyu değişir ve gezegende mevsimleri oluşturur.
Gün uzunlukları: Dünya’daki eksen eğikliği, yazların daha uzun, kışların daha kısa olmasına neden olur.
Kutuplarda gece-gündüz: Dünya’daki eksen eğikliği nedeniyle bir kutupta 6 ay gündüz, diğer kutupta 6 ay gece olur.
Deniz ve hava akımları: Eğiklik nedeniyle farklı açılarda düşen güneş ışınları, denizlerde ve atmosferde sıcaklık farklılıkları yaratır ve buna göre akımlar oluşur.
Ekosistem: Mevsimlerin değişimi ile bitki ve hayvanların yaşam döngüleri etkilenir ve göç, kış uykusu, tozlaşma gibi olayları tetikler.
Dünya’nın Eksen Eğikliği Değişiyor mu?
Evet, Dünya’nın eksen eğikliği değişiyor ve değişmeye devam edecek. Eksen eğikliğinin nispeten sabit bir oranda azaldığını anlayan ilk kişi de 1538'de Fracastoro olmuştur. Dünya'nın eksen eğikliğinin zaman içindeki değişimi Güneş, Ay ve diğer gezegenlerden gelen yer çekimi kuvvetlerinden kaynaklanır. Dünya’nın eksen eğikliği yaklaşık 41.000 yıllık bir döngü içinde çok yavaş bir şekilde azalmakta. En son yaklaşık 10.000 yıl önce maksimum eğimdeydi ve bundan yaklaşık 10.000 yıl sonra minimum eğime ulaşacak.
Dünya’nın Eksen Eğikliği Olmasaydı Ne Olurdu?
Kısaca Dünya’nın eksen eğikliği olmasaydı ne olurdu kısaca önden bir listeyelim:
Mevsimler olmazdı.
Güneş’in radyasyonu Dünya’ya eşit dağılırdı.
Kutuplar hariç her gün, her yerde 12 saat uzunluğunda olurdu.
Ekvatora daha fazla, kutuplara daha az güneş ışını düşerdi.
Ekvator ile kutuplar arasındaki sıcaklık farkı şu ana kıyasla daha az olurdu.
Orta enlemlerde hava daha fırtınalı olurdu.
Ekvator ve çevresindeki bölgelerde sonsuz yaz mevsimi yaşanırdı.
Güneş’in gökyüzündeki hareketi her zaman aynı rotayı izlerdi.
Kutuplarda güneş ufkun etrafında dönüyor görülür ve hiç doğup batmazdı.
Kutuplar daha sıcak olur ve deniz seviyesi yükselirdi.
Güneş tutulması ve ay tutulması daha az yaşanırdı.
Artan sıcaklık nedeniyle dolaylı olarak atmosferin dinamiği değişirdi.
Dünya’daki eksen eğikliği nedeniyle güneşin gökyüzünde ne kadar yüksek olduğu enlemle ilişkilidir. Ekvatorda güneş her zaman yüksekteyken, kutuplarda güneş ufukta daha alçakta olurdu. Yani eksen eğikliği olmasaydı enerjinin çoğu ekvatorda toplanırken, kutuplara daha az enerji ulaşırdı. Sonuç olarak, enerji alçak enlemlerden yüksek enlemlere daha fazla transfer edilir ve orta enlemlerde daha fazla hava hareketi olurdu.
Aynı zamanda eksen eğikliği olmasaydı ekvator civarında güneş her zaman öğle vakti zenit noktasına (başınızın tam tepesine) ulaşırdı. Bu da ekvatordaki yıllık radyasyonun ve sıcaklığın önemli ölçüde artmasına neden olurdu ve ekvator aşırı sıcak bir bölge haline gelirdi. Ekvatordan daha yüksek enlemlere doğru göç ettikçe, Güneş'in görünür doğuş ve batış yolu ufka daha da yaklaşırdı. Kutuplarda Güneş sadece ufkun etrafında dönecek ve asla doğup battığı görülmeyecektir. Orada neredeyse sabit olan sıcaklık, diğer yerlerden hala çok daha düşük olacaktır ama kesinlikle normalde olduğundan daha sıcak olacaktır. Kutuplardaki buzlar tamamen eriyebilir, dolayısıyla deniz seviyesinin yükselmesini bekleyebiliriz.
Kırmızı: Ekvator bölgesi - Turuncu: Subtropik bölge - Turuncu: Sarı: Tropikal bölgesi - Açık yeşil: Subtropikal bölge - Yeşil: Ilıman bölge - Açık mavi: Subpolar bölge - Mavi: Kutup bölgesi
Dünya’nın Eksen Eğikliği Artarsa Ne Olur?
Dünya’nın eksen eğikliği artarsa en büyük sonuçlardan birisi daha sıcak yaz ayları ve daha soğuk kış ayları olurdu. Buna ek olarak olarak ekvatoral kuşak iklimi genişlerdi. Bunun sonucunda tropik yağmur ormanları da daha geniş bir alana yayılırdı. Ayrıca eksen eğikliğin artması demek, kutuplara daha fazla güneş ışını düşmesi demektir. Yani kutuplardaki buzulların erimesi hızlanacak ve deniz seviyesi yükselirdi.
Tüm bunların yanı sıra, kutup bölgelerindeki artan erime nedeniyle donmuş bakteriler veya virüsleri de düşünmemiz gerekir. Dünya’da yaşayan her canlı yeni bakteriler ve virüsler ile tanışmak zorunda kalırdı. Dünya’nın eksen eğikliği 30 olsaydı ne olurdu gibi bir soruya da aynı cevabı verirdik. Çünkü Dünya’nın eksen eğikliği azalırsa spesifik olarak şöyle, artarsa özellike böyle olur diyebileceğimiz kadar bilgimiz var.
Dünya’nın Eksen Eğikliği Azalırsa Ne Olur?
Dünya’nın eksen eğikliği azalırsa, örneğin Dünya’nın eksen eğikliği 15 derece olsaydı ne olurdu? İlk olarak daha az mevsimsel geçişler olurdu ilk önce Dünya büyük bir değişim yaşardı. Kuzey Kutbu ve Antarktika yılın her günü güneş alırdı ve bu bölgelerdeki aşırı soğuklar var olmazdı. Hala dünyanın en soğuk bölgeleri olurlardı, ancak 24 saatlik günleri ve gece yarısı güneşi de olmazdı. Kutup bölgeleri ve yüksek rakımlarda gece ve gündüz her zaman aynı uzunlukta olacağından, bu ve diğer soğuk bölgeler muhtemelen daha sıcak olurdu. Kar yağma olasılığı artardı ancak kutup bölgelerine daha yakın konumlarda olurdu. Sıcaklık değişiyorsa okyanus akıntıları ve hava akımları da doğal olarak değişirdi. Kısaca Dünya’nın eksen eğikliği azalırsa önce büyük mevsimsel değişimler ve daha sonra daha sıcak bir Dünya bizi beklerdi. O değişimlerin sonucunda insanlar olur muydu? Belki evet, belki hayır.
Eksen eğikliği nedir, nasıl işe yarar, eksen eğikliğinin sonuçları, eksen eğikliği olmasaydı ne olurdu, Dünya’nın eksen eğikliği kaç derece gibi sorularınıza en kısa ve anlayabileceğiniz şekilde Galaksi Gezgini olarak yanıt vermeye çalıştım. Umarım Dünyamızın eksen eğikliği hiçbir zaman büyük bir değişikliğe uğramaz da bu uçsuz bucaksız uzay keşiflerini yapmaya devam ederiz!