Ай - жердің жалғыз табиғи серігі. Сонымен бірге, бұл Күнге жақын планеталық спутник, Күн жүйесінің бесінші табиғи планеталық спутнигі және жердегі ең жарқын (Күннен кейін) объект.
Шамдар арасындағы қашықтық және оның өзгеруі
Айдың диаметрі (3474 км) Жердің 1/4 диаметрінен сәл артық. Осылайша, Айдың массасы Жерге қарағанда бірнеше есе аз және 6 есе күшті. Олардың арасындағы өзара ауырлық күші айды жердің айналасындағы орбита бойынша қозғалуға мәжбүр етеді. Жер серігі ғаламшарды 27, 3 күн ішінде толық айналып шығады.
Ай мен Жердің орталықтары арасындағы қашықтық 384 467 км құрайды, бұл шамамен 30 Жер диаметрінің қосындысына тең. Алайда жыл сайын Ай планетадан шамамен 4 см-ге алшақтайды. Мұның себебі Жер-Ай жүйесіндегі энергияның жоғалуына байланысты пайда болатын аспан денелері арасындағы ауырлық күшінің үнемі төмендеуі.
Ай Жерге жақын болғандықтан және оның массасы едәуір үлкен болғандықтан, гравитациялық өзара әрекеттесу аспан денелері арасында ауытқулар мен ағындар түрінде пайда болады, олар мұхит жағалауында, әртүрлі су айдындарында және жер қыртысында жүреді. Олардың арқасында үйкеліс төменгі және мұхиттар, мантия мен жер қыртысының арасында пайда болады, бұл Ай-Жер жүйесінде кинетикалық энергияның жоғалуын тудырады. Сол себепті, әр 120 жыл сайын Жердің күні 0,001 секундқа ұзарады.
Жерден өзінің спутнигінің жылдық арақашықтығын ескере отырып, мың жылдан кейін Айдың планетадан 40 метрге алыстайтынын есептеуге болады.
Осы бағыттағы зерттеулер
Адамдар Жерден Айға дейінгі қашықтықты ежелгі уақыттан бастап өлшеуге тырысқан. Олардың арасында, мысалы, ежелгі грек ғалымы Самостың Аристархы болған. Ол есептеулерінде 20 рет қателескен, өйткені сол кездегі технологиялар жоғары дәлдікке жол бермеген.
Ғалымдар Жер мен Ай арасындағы қашықтықты лазерлік мылтықтардың көмегімен минималды қателіктермен өлшей алды. Сондай-ақ мұны Ай роверлерінің айналарынан шағылысқан жарық фотондарының көмегімен жасауға тырысқан, бірақ олар сәтсіз аяқталды.
Сан-Диего университетінің физигі Том Мерфи қашықтықты миллиметрге дейін өлшегісі келді. Ол әріптестер тобымен бірге Айдағы рефлекторларға 100 квадриллион фотоннан тұратын лазерлік импульстер жіберді. Ең жақсы жағдайда, олардың біреуі ғана оралды, және көбінесе телескоп мұны жаза алмады. Сәтсіздіктің себебі фотондар оралатын бұрмаланған траекторияда деп болжануда. Том Мерфидің айтуы бойынша кері сигналдың болмау себебі - ай шаңы шағылыстырғыштардың шыны призмаларын жауып тастайды.
