6. Sınıf Güneş Sistemi ve Tutulmalar — Konu Anlatımı

Bir Gözlem Defterinden İki Satır

Bir öğrencinin defterinde iki kayıt var. Birincisi öğleden sonra saat 13.20: "Güneş birkaç dakikalığına karardı, kuşlar sustu." İkincisi başka bir gün, gece 22.40: "Dolunay yavaş yavaş kızıl, bakır rengine döndü."

İki olay da tutulmadır, ama biri Güneş'in, diğeri Ay'ın tutulmasıdır. Hangisinin hangisi olduğunu saatten bile çıkarabilirsiniz: Güneş tutulması gündüz, Ay tutulması gece izlenir. Peki bu olaylar nasıl oluşuyor? Önce sahnedeki oyuncuları tanıyalım.

Sahnedeki Oyuncular: Bir Yıldız, Sekiz Gezegen

Merkezde bir yıldız vardır: Güneş. Çevresinde 8 gezegen dolanır. Güneş'e yakından uzağa sıra: Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün.

• İç gezegenler (ilk 4): kayaçtan yapılıdır, küçüktür, uydusu azdır. Merkür ve Venüs'ün uydusu yoktur, Dünya'nın 1, Mars'ın 2 uydusu vardır.
• Dış gezegenler (son 4): büyük kısmı gazdır, çok büyüktür, halkaları ve çok sayıda uydusu vardır.

İki grubu asteroit kuşağı ayırır: Mars ile Jüpiter arasında, sayısız kaya parçasından oluşan bir kuşak.

Birkaç sayı ölçeği hissettirir. Dünya'nın çapı yaklaşık 12 742 km, Jüpiter'inki yaklaşık 139 820 km, yani 11 katına yakın. Güneş'in çapı ise Dünya'nınkinin yaklaşık 109 katıdır. Güneş'ten uzaklaştıkça bir tur da uzar: Dünya bir turu 1 yılda, Mars yaklaşık 2 yılda, Jüpiter yaklaşık 12 yılda, Satürn yaklaşık 29 yılda tamamlar.

Burada duralım: gece gökyüzünde parlayan Venüs ile bir yıldız aynı sebeple mi parlıyor? Hayır. Yıldız ışığını kendisi üretir; gezegen ise Güneş'ten aldığı ışığı yansıtır. Gezegenler gibi Ay da ışık üretmez, yansıtır.

Ay Ortaya Girince: Güneş Tutulması

Dizilim: Güneş – Ay – Dünya. Güneş ışığının önünü Ay keser ve gölgesini Dünya'ya düşürür. Ay'ın Güneş ile Dünya arasında olduğu evre yeni ay evresidir; Güneş tutulması yalnız bu evrede olabilir.

Gölgenin iki bölgesi vardır:

• Tam gölge: Güneş'ten hiç ışık gelmeyen dar bölge. Buradaki insanlar tam Güneş tutulması görür; gündüz birkaç dakikalığına alacakaranlık olur.
• Yarı gölge: Güneş'in bir bölümünün görüldüğü geniş bölge. Buradakiler parçalı tutulma görür.

Ay'ın tam gölgesi Dünya'da ancak dar bir bant boyunca ilerler. Işıksız kalan bölge küçük olduğundan bir Güneş tutulması Dünya'nın her yerinden görülmez.

İlginç bir soru: Ay, Güneş'ten çok küçükken onu nasıl tamamen örtebiliyor? Çünkü Güneş'in çapı Ay'ınkinin yaklaşık 400 katı, ama Güneş bize Ay'dan yaklaşık 400 kat daha uzak. Gökyüzünde ikisi neredeyse aynı büyüklükte görünür. Elinizdeki bozuk para uzaktaki bir binayı nasıl örtebiliyorsa öyle.

Güvenlik: Güneş tutulması çıplak gözle ya da güneş gözlüğüyle izlenmez. Güneş'in ışığı gözün arka yüzündeki ağ tabakaya kalıcı zarar verebilir; yalnız bu iş için üretilmiş özel filtreli gözlük kullanılır.

Dünya Ortaya Girince: Ay Tutulması

Dizilim: Güneş – Dünya – Ay. Şimdi Dünya ortadadır ve gölgesini Ay'ın üzerine düşürür. Ay, Dünya'nın Güneş'e göre arkasında olduğu için evre dolunaydır.

Defterdeki "bakır rengi" nereden geliyor? Dünya'nın atmosferi Güneş ışığının bir bölümünü kırarak gölgenin içine doğru büker; bu ışığın en çok kırmızı tonları Ay'a ulaşır. Sonuçta Ay tamamen kararmaz, kızıllaşır.

O sırada gecenin yaşandığı yarım kürenin hemen her yerinden Ay tutulması görülür. Güneş tutulmasındaki dar bant burada yoktur, çünkü Dünya'nın gölgesi Ay'ın tamamını kaplayacak kadar büyüktür.

Masada Bir Model: Fener, Pinpon Topu, Futbol Topu

Karanlık bir odada el feneri Güneş'i, pinpon topu Ay'ı, futbol topu Dünya'yı temsil etsin.

1. Fener → pinpon → futbol topu dizilimi kurulursa pinponun gölgesi futbol topuna düşer; böylece Güneş tutulması canlandırılır.
2. Fener → futbol topu → pinpon dizilimi kurulursa pinpon futbol topunun gölgesine girer; bu da Ay tutulması modelidir.

Mini soru: 1. düzenekte pinpon topunu futbol topuna yaklaştırırsanız gölgesi nasıl değişir? Birkaç satır sonra cevabı var.

Modelin bir sınırı da var: gerçekte uzaklıklar çok daha büyüktür. Dünya ile Ay arası ortalama 384 000 km, Dünya ile Güneş arası yaklaşık 150 milyon km'dir; masaya sığdırılamaz.

Cevap: Pinpon futbol topuna yaklaştıkça tam gölgesi büyür, keskinleşir. Uzaklaştırılırsa tam gölge küçülür, bir noktadan sonra futbol topuna hiç ulaşmaz; yalnız yarı gölge kalır.

Neden Her Ay Tutulma Yok? — Sık Yapılan Hatalar

Ay, Dünya çevresindeki turunu yaklaşık 27,3 günde bitirir; bir yeni aydan sonraki yeni aya ise yaklaşık 29,5 gün geçer. Her ay bir yeni ay ve bir dolunay var. O hâlde neden her ay iki tutulma görmüyoruz?

Çünkü Ay'ın yörüngesi, Dünya'nın Güneş çevresindeki yörüngesine göre yaklaşık 5° eğiktir. Çoğu yeni ayda Ay, Güneş-Dünya çizgisinin biraz üstünden ya da altından geçer; gölgesi Dünya'yı ıskalar. Üç gök cismi ancak yılın belli dönemlerinde tam bir doğru üzerine gelir.

Yanılgı: "Ortadaki tutulur" sanmak. Tam tersi: ortadaki cisim gölgeyi düşürendir. Ay ortadaysa Güneş tutulur, Dünya ortadaysa Ay tutulur.

Evre karışıklığı: Öğrenciler evreleri de sıkça karıştırır. Doğrusu: Güneş tutulması = yeni ay, Ay tutulması = dolunay. Sınavda "Güneş tutulması dolunayda olur" şıkkı sık görülen bir çeldiricidir.

Işık yanılgısı: Gezegenlerin de yıldızlar gibi ışık ürettiğini sanmak. Sistemimizde ışık üreten tek gök cismi Güneş'tir.

Sınav ipucu: Soruda bir dizilim şeması görürseniz ilk iş ortadaki cismi bulun. Sonra evreyi yazın: Ay ortadaysa yeni ay, Ay en arkadaysa dolunay.

Sık sorulanlar