శాస్త్ర విజ్ఞానము

గతంలోకి తొంగి చూస్తూ పోతే ఒక దశలో పృథ్వీ చంద్రులు ఒకే అఖిల ఘనరాశిగా ఉండేవారేమో నని ఆలోచించాడు డార్విన్. ప్రస్తుతం భూమికి, చంద్రుడికి వేరువేరుగా ఉండే కోణీయ ద్రవ్యవేగాల మొత్తం, గతంలో పృథ్వీ చంద్రుల సమగ్ర వ్యవస్థకి ఉండేది కనుక, ఆ వ్యవస్థ చాలా వేగంగా తిరుగుతూ ఉండేదన్నమాట. అలా అమిత వేగంతో తిరుగుతున్న ద్రవ్యరాశి నుండి కొంత భాగం బయటికి విసిరివేయబడి ఉండొచ్చు. అదే చందమామగా ఏర్పడి ఉండొచ్చు. కాలక్రమేణా తరంగ ఘర్షణ వల్ల క్రమంగా భూమి నుండి చంద్రుడు దూరంగా జరిగి జరిగి ప్రస్తుతం ఉన్న దూరానికి వచ్చి ఉండొచ్చు.

మొదట్లో ఈ సిద్ధాంతం అందరికీ బాగానే నచ్చింది. పైగా ఇది చంద్రుడి గురించి మనకి తెలిసిన మరి కొన్ని ఇతర వాస్తవాలతో సరిపోతోంది. ఉదాహరణకి చంద్రుడి సాంద్రత 3.34 గ్రాములు/ఘన సె.మీ. అంటే అది పూర్తిగా రాతి మయం అయ్యుండాలి. భూమికి మల్లె అందులో ద్రవ్య ఇనుముతో కూడుకున్న కేంద్రం లేదన్నమాట. ఇది ఒక విధంగా సమంజసంగానే ఉంది ఎందుకంటే చంద్రుడు భూమి పైపొరలోని రాతి భాగాల నుండి పుట్టి ఉండొచ్చు. భూమి అంతరంగ పదార్థం నుంచి కాదు.

డార్విన్ కి మరో ఆలోచన కూడా వచ్చింది. చంద్రుడి వ్యాసం పసిఫిక్ మహాసముద్రం వెడల్పుతో సరిగ్గా సరిపోతోంది. కనుక చంద్రుడు భూమిలో ఆ భాగం లోంచి ఉద్భవించి ఉండొచ్చు. అంతే కాక పసిఫిక్ సముద్రం చుట్టూ ఉండే అగ్నిపర్వతాలు, తరచు సంభవించే భూకంపాలు అన్నీ, భూమి నుండి బలవంతంగా పెకలించబడ్డ చంద్రశకలం మిగిల్చిన "గాయాలు", గాట్లు అనుకోవచ్చునేమో!

దురదృష్టవశాత్తు డార్విన్ సిద్ధాంతం వినటానికి సమంజసంగానే ఉన్నా మరి కొన్ని వాస్తవాలతో సరిగ్గా పొసగదు.
ఉదాహరణకి ప్రస్తుతం మనం చూస్తున్న పసిఫిక్ మహాసముద్రం యొక్క ఆకారం కాలానుగతంగా మారుతూ వస్తుందని మనకి తెలుసు. అంతే కాక దాని చుట్టూ ఉండే ’పసిఫిక్ అగ్ని పరిధి’ (Pacific ring of fire) కి, చందమామకి మధ్య ససేమిరా సంబంధం లేదని కూడా మనకిప్పుడు తెలుసు.

అంతే కాక ప్రస్తుతం పృథ్వీ చంద్రుల మొత్తం కోణీయ ద్రవ్యవేగాన్ని లెక్కించి చూస్తే, అది చంద్రుడి అంత పెద్ద శకలం భూమి యొక్క బాహ్య పొర నుండి బద్దలై వెలువడడానికి సరిపోయేటంత ఎక్కువేం కాదని, అందుకు అవసరమైన కోణీయ ద్రవ్యవేగంలో అది కేవలం నాలుగోవంతు మాత్రమే ఉందని తేలింది.

ఇలా మరెన్నో కారణాల దృష్ట్యా, చంద్రుడు భూమి నుండి ఆవిర్భవించాడన్న డార్విన్ సిద్ధాంతం తప్పన్న నిర్ణయానికి వచ్చారు శాస్త్రవేత్తలు.

అంటే భూమి, చంద్రుడు మొదటి నుండి వేరువేరుగానే ఉన్నాయని అనుకోవాల్సి ఉంటుంది. అదే నిజమనుకుంటే రెండు రకాల గతాలు ఉండొచ్చని ఊహించుకోవచ్చు.

1) ఆదిలో సుడులు తిరిగే ఏ వాయు, ధూళి గుండం లోంచి గ్రహాలన్నీ ఉద్భవించాయో, దాని నుండే భూమి చంద్రుడు కూడా పుట్టి ఉంటారన్నది మొదటి భావన. అయితే మరి ఏ కారణం చేతనో అవి ఒకే అఖిల ఘనరాశిగా కాక రెండు వేరు వేరు వస్తువులు గల గ్రహ ద్వయంగా రూపొందాయి.

2) ఇక రెండవ కథనం ప్రకారం అవి రెండూ వేరు వేరుగా పుట్టి సూర్యుడు చుట్టూ ప్రత్యేక కక్ష్యలలో తిరుగుతున్న గ్రహాలు. ఈ రెండు కక్ష్యలూ బాగా దగ్గరగా ఉండడం చేత, చంద్రుడు ఒక దశలో భూమికి బాగా దగ్గరిగా వచ్చి ఉంటాడు. అలా భూమి గురుత్వ క్షేత్రంలో చిక్కుకుని ఉంటాడు.

భూమి, చంద్రులు రెండూ ఒకే వాయు, ధూళి గుండం లోంచి పుట్టి ఉండొచ్చన్న ప్రతిపాదన అంత ఆశాజనకంగా లేదు. అదే నిజమైతే చంద్రుడికి కూడా, భూమికి మల్లె, లోహపు కేంద్రం (core) ఉండాలి. అందుకు భిన్నంగా ఈ రెండు ప్రపంచాలు, వేరు వేరు గుండాల్లో ఆవిర్భవించి ఉన్నట్లయితే, ఒక గుండం పరిమాణంలో పెద్దదై, ఇనుము సమృద్ధిగా గలదై ఉండొచ్చు. భూమి ఇందులోంచి పుట్టి ఉండొచ్చు. మరో గుండం పరిమాణంలో కొంచెం చిన్నదై, తక్కువ మోతాదులో ఇనుము గలదై, రాతిమయమై ఉండొచ్చు. ఇందులోంచి చంద్రుడు పుట్టి ఉండొచ్చు.

కాని చంద్రుడి అంత పెద్ద వస్తువుని భూమి ఎలా ఆకర్షించి వశ పరుచుకుందో శాస్త్రవేత్తలు సవివరంగా వర్ణించలేకపోయారు.

ఆ విధంగా చంద్రోద్భవం గురించిన మూడు సిద్ధాంతాలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి - 1) డార్విన్ చెప్పినట్టు భూమినుండి చంద్రుడు విసిరివేయబడడం, 2) పృథ్వీ చంద్రులు ఇద్దరూ ఒకే వాయు, ధూళి గుండంలోంచి పుట్టడం, 3) పృథ్వీ చంద్రులు వేరువేరుగా పుట్టి కలియడం. ఈ మూడు సిద్ధాంతాలలోను తేలని సమస్యలు తలెత్తి, సిద్ధాంతాలు విఫలం అయ్యాయి. ఈ వ్యవహారం అంతా చూసి ఒళ్లు మండిపోయిన ఓ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త "దీన్ని బట్టి మనకి ఒక్కటే దారి మిగిలింది - అసలు చంద్రుడే లేడని అనుకోవడం," అన్నాడు! కాని మరి చంద్రుడు ఉన్నాడన్న విషయం అమ్మ చేతిలో గోరుముద్దలు తింటున్న పసిపాపాయిలకి కూడా తెలుసు! మరేంటి దారి?

ఇలా ఉండగా 1974 లో అమెరికన్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త విలియమ్ కె. హార్ట్ మన్ మరో నాలుగో మార్గాంతరాన్ని సూచించాడు. ఇతడు కూడా డార్విన్ సూచించిన పృథ్వీ చంద్రుల సమగ్ర వ్యవస్థ అన్న భావననే ఆశ్రయించాడు. అయితే భూమి మరీ వేగంగా తిరగడం వల్ల చంద్రుడు బయటికి విసిరివేయబడ్డట్టు అతడు ఊహించుకోలేదు. అంతకన్నా సంచలనాత్మకమైన కారణాన్ని అతడు ఊహించుకున్నాడు. గ్రహోద్భవం జరుగుతున్న దశలో మొదట కొన్ని మిలియన్ల సంవత్సరాల పాటు సౌరమండలం అంతా అల్లకల్లోలంగా ఉండేది. చిన్న చిన్న శకలాలు సమీకృతమై గ్రహాలు ఏర్పడుతున్న దశ అది. ప్రస్తుతం ఉన్న గ్రహాల కన్నా అప్పుడు చాలా ఎక్కువ గ్రహశకలాలు ఉండి ఉండొచ్చు. వాటి మధ్య అభిఘాతాలు (collisions) కూడా తరచుగానే జరుగుతూ ఉండొచ్చు. ఈ అభిఘాతాల ఫలితంగా చిన్న శకలాలు పోగై, క్రమంగా ప్రస్తుతం మనకి తెలిసిన గ్రహాలు ఏర్పడి ఉండొచ్చు.

ఆ తొలి దశల్లో భూమి లాగే ఉండి, భూమి ద్రవ్యరాశిలో పదో వంతు ద్రవ్యరాశి గల ఓ వస్తువు భూమిని బలంగా ఢీకొని ఉండొచ్చు. (ఇది భూమి మీద జీవం పుట్టక ముందు, అంటే నాలుగు బిలియన్ సంవత్సరాలకి పూర్వం జరిగి ఉండాలి. జీవావిర్భావం జరిగాక ఈ ఉపద్రవం జరిగి ఉంటే భూమి మీద అంకురదశలో ఉన్న జీవరాశి మొత్తం ధ్వంసమై జీవపరిమాణం మళ్లీ మొదటి నుండి జరగాల్సి వచ్చేది.) లోహపు కేంద్రం గల ఈ రెండు వస్తువులు ఢీకొని ఒక్కటై ఉంటాయి. అప్పుడు రాతి మయమైన వాటి పైపొర నుండి మాత్రం ఒక శకలం అంతరిక్షంలోకి విసిరేయబడి అదే చంద్రుడిగా రూపొంది ఉండొచ్చు.

మొదటి మూడు సిద్ధాంతాలని వేధించే సమస్యలు ఈ చివరి సిద్ధాంతంలో తలెత్తవు. మొదట్లో హార్ట్ మన్ సూచనని ఎవరూ పట్టించుకోలేదు. కాని 1984 ప్రాంతాల్లో కంప్యూటర్ సిములేషన్ల సహాయంతో రెండు మహావస్తువులు ఢీకొనే పరిణామాన్ని శాస్త్రవేత్తలు క్షుణ్ణంగా అధ్యయనం చేసి ఆ సిద్ధాంతం సమంజసంగా, సహేతుకంగా ఉందన్న నిర్ణయానికి వచ్చారు. చంద్రోద్భవం విషయంలో ప్రస్తుతం ఈ సిద్ధాంతమే అందరికీ ఆమోదనీయంగా అనిపిస్తోంది.

References:
1. Isaac Asimov, Guide to Earth and Space, Random House Publishing, 1991.
2. http://www.hardyart.demon.co.uk/pages-gallery/p-moon1.html