Güneş ve Ay Tutulmaları Nasıl Gerçekleşir?

karayuschij/iStock

Ay, Dünya etrafındaki yörüngesinde dolanırken belirli konumlara geldiğinde tutulmalara neden olur. Örneğin Ay, Dünya ile Güneş arasına girerse ve uygun bir konumda olursa Güneş tutulması, Dünya’nın arkasında kalırsa Ay tutulması gerçekleşir.

Peki Ay ve Güneş tutulmalarının alt türleri neler? Bu tutulmalar nasıl gerçekleşir? Tutulmalar nasıl izlenir? Tutulmaları izlerken nelere dikkat etmeliyiz? Doç. Dr. Selçuk Topal, Bilim Genç sesli yayınının yeni bölümünde bu soruları cevaplıyor.

Bilim Genç sesli yayınlarını SoundCloud, YouTube, Spotify, Google ve Apple podcast kanallarımız üzerinden dinleyebilir ve güncel içeriklerimizden anında haberdar olmak için kanallarımızı takip edebilirsiniz.

Tutulmalar Nasıl Oluşur? Tutulma Türleri Nelerdir?

Uzaya ve bilime meraklı dostlar merhaba! Bilim Genç sesli yayınının bu bölümünde Güneş, Dünya ve Ay’ın hareketi sonucunda oluşan önemli bir gök olayından bahsedeceğim: tutulmalar. Bu bölümde, Güneş ve Ay tutulmalarının nasıl gerçekleştiğini ve tutulma türlerini detaylı bir şekilde anlatacağım.

En yakını trilyonlarca kilometre ötede olan yıldızlar nokta kaynak şeklinde görünürken bildiğiniz gibi Güneş nokta şeklinde bir ışık kaynağı değildir. O yıldızlara kıyasla adeta burnumuzun dibinde olan Güneş’i disk şeklinde görebiliriz. Bu nedenle Güneş aydınlattığı gezegenlerin arkasında tam gölge ve yarı gölge oluşturabilir. Hangi gök cisminin ne kadarlık bir kısmının tam veya yarı gölgeden geçtiği tutulmanın türünü belirler. Peki tam gölge ve yarı gölge kavramları ne ifade eder? O zaman tutulma türlerini açıklamaya başlamadan önce “Tam gölge ve yarı gölge kavramları nedir?”, onu açıklamak gerekir.

Tam Gölge Nedir? 

Bir ışık kaynağını tam olarak kapattığınızda yani onun ışığını bir şekilde tam olarak engellediğinizde bir tam gölge oluşur. Örneğin Ay veya Dünya, Güneş’i tam olarak kapattığında o esnada uygun konumda olanlar Güneş ışığının tamamen engellendiğini görecek yani tam gölgenin içinde olacaktır. Bu gölge, üç boyutlu düşünürseniz bir koni şeklindedir.

Umbra (Tam Gölge) Nedir?

İşte bu tam gölge konisine umbra denir. Üzerine ışık vuran herhangi bir cismin arkada bıraktığı gölge sadece umbradan oluşmaz. Gölgenin bazı bölgeleri umbra gibi zifiri karanlık olmayacaktır.

Penumbra (Yarı Gölge) Nedir?

İşte o bölgelere yarı gölge veya bir diğer adıyla penumbra denir. Umbra ve penumbra kavramlarını şu şekilde zihinde canlandırmak daha basit olacaktır. Biri büyük biri küçük olmak üzere, iç içe geçmiş iki daire düşünün. İçteki zifiri karanlık daire umbrayı temsil eder. Dıştaki daire ile umbra arasında kalan simit şeklindeki bölge ise penumbrayı temsil eder ve o bölge tamamen karanlık değildir. Daha çok gri renktedir.

Artık gölge ve yarı gölge kavramlarını anladığımıza göre, yayının bu kısmında Güneş ve Ay tutulmalarının genel geometrisinden bahsedeceğim ve daha sonra her iki grup tutulmanın alt türlerini anlatacağım.

Güneş Tutulması Nedir? Güneş Tutulması Nasıl Gerçekleşir?

Önce Güneş tutulması ile başlayalım ve tutulma esnasında Güneş, Dünya ve Ay’ın geometrik dizilişinden bahsedelim. Bildiğiniz gibi Ay, Dünya etrafında yaklaşık 30 günde 1 tur atar ve bu esnada Ay’ın Dünya ile Güneş arasından geçtiği zamanlar olacaktır. Eğer Ay, Dünya ile Güneş arasına girerse ve uygun bir konumda olursa Güneş’in ışığını bir miktar veya tamamen kapatabilir. O esnada Dünya’nın belli bölgeleri belli bir süre için Güneş tutulması olayına şahit olacaktır.

 Güneş Tutulması Sırasında Ay Hangi Evrededir?

Güneş tutulması, Ay yeni ay evresindeyken gerçekleşir. Bu evrede Ay’ın her zaman bize görünen yüzü güneş ışığı alamayacağı için karanlık olur. Ay’ın neden hep aynı yüzünü gördüğümüzü ise Dünya’nın neden düz olmadığını anlattığımız ses kaydında açıklamıştık.

 Ay Tutulması Nedir? Ay Tutulması Nasıl Gerçekleşir?

Sırada Ay tutulması var. Bu kez Dünya, Güneş ile Ay arasında yer alır. Yani bu sefer Dünya’nın gölgesi Ay üzerine düşecektir. Ay Dünya etrafındaki yörüngesinde ilerlerken, eğer uygun bir konumda ise, Ay’ın bir kısmı veya tamamı Dünya’nın gölge konisinin içine girecektir. Ay’ın Dünya’nın gölge konisine girip çıkması birkaç saat sürebilir.

 Ay Tutulması Sırasında Ay Hangi Evrededir?

Ay tutulması, Ay dolunay evresindeyken gerçekleşir. Sırasıyla Güneş, Dünya ve Ay aynı hizaya geleceği için Ay tutulmasının Dünya’da geceyi yaşayan yerlerden gözlenebileceği kolaylıkla anlaşılabilir.

Şimdi ise Güneş ve Ay tutulmalarının alt türlerinden bahsedelim ve Ay tutulması ile başlayalım. 

 Ay Tutulmasının Alt Türleri Nedir?

Ay tutulması üç alt tutulma türü içerir. Parçalı Ay tutulması, yarı gölgeli Ay tutulması ve tam Ay tutulması.

 Parçalı Ay Tutulması Nedir? Parçalı Ay Tutulması Nasıl Gerçekleşir?

Parçalı Ay tutulması esnasında Ay’ın bir kısmı Dünya’nın tam gölge konisine girer. O esnada Ay’ın bir kısmının zifiri karanlık olduğunu görürsünüz.

 Yarı Gölgeli Ay Tutulması Nedir? Yarı Gölgeli Ay Tutulması Nasıl Gerçekleşir?

Yarı gölgeli Ay tutulmasında ise Ay Dünya’nın yarı gölgesinden yani penumbradan geçer. Yarı gölgeli Ay tutulmasını gözle fark etmek çok zordur. Çünkü o esnada, dolunay evresindeki Ay’ın parlaklığı sadece çok küçük bir miktar azalır.

Tam Ay Tutulması Nedir? Tam Ay Tutulması Nasıl Gerçekleşir?

Tam Ay tutulmasında ise Ay Dünya’nın tam gölge konisine yani umbraya tamamen girer. Ancak umulanın aksine, Tam Ay tutulmasında Ay zifiri karanlık olmaz. Farklı tonlarda kızıl, turuncu veya altın renklerinin karışımına sahip olabilir. Ay’ın tam Ay tutulması esnasında tamamen karanlık olmamasının ve az önce bahsettiğim renklere sahip olmasının temel bir nedeni vardır. Ve burada en önemli etken Dünya’nın bir atmosferinin olmasıdır. Dünya Güneş ve Ay arasına girdiğinde Ay’dan bakan biri için Güneş’in ışığı Dünya tarafından engellenmiş olacaktır. Ancak tam olarak değil. Çünkü Dünya atmosferinde ilerleyen ve tüm renkleri içeren güneş ışığının uzun dalga boyundaki kısmı Dünya atmosferini geçip Ay’a ulaşabilir. Oysa daha kısa dalga boyundaki ışınım Dünya atmosferinde sürekli saçılmaya uğrayacağından atmosferde pek fazla ilerleyemez. Kısa dalga boyu denilince mavi, uzun dalga boyu denilince kırmızı rengi anlamamız şimdilik yeterlidir. İşte bu nedenle tam Ay tutulması esnasında Ay tamamen karanlık olmaz.

Ya da daha basit bir şekilde durum şöyle anlatılabilir. Tam Ay tutulması esnasında Ay’dan Dünya’ya baktığınızı hayal edin. Tutulma boyunca Dünya’daki tüm gün doğumları ve gün batımlarının ışığı size ulaşacaktır. İşte tam Ay tutulması esnasında Ay’ı kızıl yapan da odur. Hatırlayın. Dünya’daki gün doğumu ve gün batımında Güneş kızıl görünür. Diğer yandan, eğer Mars’ta olsaydınız mavi bir gün doğumu ve gün batımına şahit olurdunuz. Bu da demek oluyor ki gün doğumu ve gün batımının hangi renkte olacağı, güneş ışığı ile sizin aranızda bulunan atmosferin hangi moleküllerden oluştuğuna bağlıdır. 

Peki Ay sadece Ay tutulması esnasında mı kızıl görünebilir? Yanıt hayır. Bazen Ay ufuktan yükselirken de kızıl görünür. Buna neden olan fiziksel süreç Ay tutulması esnasında kızıllığa neden olan fiziksel süreçle aynıdır. Çünkü önemli olan şey yine Dünya atmosferi ve onun kendine özgü kimyasal kompozisyonudur. Elbette  Ay ufuktan yükselirken her zaman kızıl olmaz. Koyu kahverengi renkten kırmızı veya turuncu renklere değişik renklerde olabilir. Ay’ın hangi renkte olacağı tutulma esnasında atmosferde ne kadar toz, su buharı ve bulut olduğuyla yakından ilişkilidir. Eğer Dünya’nın bir atmosferi olmasaydı tam Ay tutulması esnasında Ay simsiyah olurdu yani onu tam tutulma boyunca göremezdik. Tutulmaya giriş ve tutulmadan çıkış anları hariç.

Güneş Tutulmasının Alt Türleri Nedir?

Şimdi ise Güneş tutulması çeşitlerinden bahsedelim. Tam Güneş tutulması, parçalı Güneş tutulması ve halkalı Güneş tutulması.

 Tam Güneş Tutulması Nedir? Tam Güneş Tutulması Nasıl Gerçekleşir?

Eğer Ay Dünya ve Güneş arasında ve Dünya’ya nispeten daha yakın konumunda ise Ay Güneş’i tamamen kapatabilir. Böylece bir tam Güneş tutulması oluşur. Yani Dünya üzerine Ay’ın gölgesi düşer. Ay Dünya’nın yaklaşık 4’te 1’i genişliğe sahip olduğu için tam Güneş tutulması esnasında Ay’ın gölgesi, Dünya’yı tamamen karanlık içinde bırakamaz. Tam Güneş tutulması esnasında oluşan Ay’ın gölgesi, birkaç yüz kilometre genişlikteki bir hat boyunca Dünya yüzeyinde hareket eder. Eğer o gölge hattının üzerinde bir yerde iseniz tam Güneş tutulmasına şahit olabilirsiniz.

 Tam Güneş tutulması Güneş’in dış katmanlarını incelemek için uygun bir tutulmadır. Ülkemizden gözlenebilen son tam Güneş tutulması 2006 yılında gerçekleşti. Elbette Dünya’nın birçok yerinde tam Güneş tutulması belli tarihlerde olur. Ancak eğer başka bir ülkeye gitmeyi planlamıyorsanız ülkemizden gözlenebilecek sıradaki tam Güneş tutulması 30 Nisan 2060 yılında gerçekleşecek. O gün geldiğinde Mersin ile Van’ı birleştiren doğrultu üzerinde bir yerde olursanız tutulmaya şahit olabilirsiniz.

 Parçalı Güneş Tutulması Nedir? Parçalı Güneş Tutulması Nasıl Gerçekleşir?

Sırada parçalı Güneş tutulması var. Bu tutulma türünde Dünya ve Güneş arasına giren Ay, Güneş’in tamamını değil de sadece bir kısmını kapatır. 25 Ekim 2022 tarihinde ülkemizden de gözlenebilen parçalı Güneş tutulması esnasında ülkemizin en batısındaki gözlemciler Güneş’in yaklaşık %30’unun Ay tarafından kapandığını görürken, ülkemizin en doğusundakiler %53’ünün kapandığını gördü.

Halkalı Güneş Tutulması Nedir? Halkalı Güneş Tutulması Nasıl Gerçekleşir?

Ve son olarak halkalı Güneş tutulmasından bahsedeceğim. Ay tam olarak Dünya ve Güneş’in merkezini birleştiren hayali doğrultu üzerinden geçse de bazen Güneş’i tamamen kapatamaz. Çünkü halkalı tutulma esnasında Ay Dünya’dan neredeyse en uzak konumunda bulunur. Bu nedenle Ay’ın görünen büyüklüğü normalden daha küçük olur. Böyle bir durumda Ay Güneş ile Dünya’nın merkezlerini birleştiren hayali doğru üzerinden geçerse ve siz o an Dünya üzerinde uygun bir yerde olursanız, Güneş’in ışığını Ay’ın etrafında bir halka şeklinde görürsünüz. Bu yapının bir diğer adı da "ateş halkası”dır. İşte bu nedenle bu tutulma türüne halkalı Güneş tutulması denir.

 Tutulmalar Nasıl İzlenir? Tutulmalar İzlenirken Nelere Dikkat Edilmelidir?

Yayınımızı sonlandırmadan önce tutulmaların nasıl gözlenmesi gerektiği ile ilgili önemli bazı uyarılar yapalım. Ay tutulmasını dilediğiniz gözlem aracı ile gözleyebilirsiniz. Buna çıplak gözle gözlem yapmak da dâhildir. Ancak Güneş tutulmasını uygun bir filtreye sahip gözlem araçları ile izlemeniz gerekir. Çıplak gözle direkt olarak Güneş’e bakmamalısınız. Bu durum Güneş tutulması için de geçerlidir. İsli cam, röntgen filmi, güneş gözlüğü ve benzeri yöntem ve araçlarla Güneş tutulmasına bakılmamalıdır. Aksi hâlde, körlük de dâhil olmak üzere, gözlerinize ciddi zararlar verebilirsiniz. 

Uzaya ve bilime meraklı sevgili dostlar! Sizlere kozmik bir yolculuk yaptıran Bilim Genç Sesli Yayınları Kaostan Kozmosa serisinin bir bölümünün daha sonuna geldik. Bu bölümde Güneş ve Ay tutulmalarının genel özelliklerinden, her bir tutulmanın alt türlerinden ve konuyla ilgili ilave bazı bilgilerden bahsettim. Bilim Genç sesli yayınlarının bir sonraki bölümünde görüşmek üzere. Hoşça kalın!

  Kaynaklar:

• https://eclipse.gsfc.nasa.gov/
• https://www.timeanddate.com/eclipse/
• https://www.timeanddate.com/eclipse/shadows.html
• https://www.timeanddate.com/eclipse/eclipse-information.html
• https://www.timeanddate.com/eclipse/solar/2060-april-30

Hazırlayan ve Seslendiren Hakkında: