శాస్త్ర విజ్ఞానము

చంద్రుడు ఎలా ఏర్పడ్డాడు?

సాధారణంగా ఉపగ్రహాలు అవి పరిభ్రమించే గ్రహాల కన్నా చిన్నవిగా ఉంటాయి. కనుక చిన్న గ్రహాలకి అసలు ఉపగ్రహాలే ఉండవు. ఉన్నా చాలా చిన్నవి మాత్రమే ఉంటాయి. మెర్క్యురీ, వీనస్ లకి ఉపగ్రహాలే లేవు. మార్స్ కి రెండు ఉన్నా అవి చాలా చిన్నవి. వాటి వ్యాసం కొన్ని కిలోమీటర్లు మాత్రమే.

1978 లో అమెరికన్ ఖగోళవేత్త జేమ్స్ క్రిస్టీ ప్లూటోని కనుక్కున్నాడు. అప్పటి వరకు తెలిసిన ’గ్రహాల్లో’ అదే అన్నిటికన్నా సుదూరమైన గ్రహం. (ప్లూటో మరీ చిన్నది కనుక గ్రహాల స్థాయి నుండి ఇటీవల తొలగించబడ్డ విషయం మనకి తెలుసు). దానికి షారన్ అనే ఉపగ్రహం ఉంది. దాని ద్రవ్యరాశి ప్లూటో ద్రవ్యరాశిలో పదో వంతు మాత్రమే. అయితే ప్లూటో చాలా చిన్న ప్రపంచం. దాని ద్రవ్యరాశి మన చందమామ ద్రవ్యరాశి కన్నా చాలా తక్కువ. ఇక షారన్ మరీ చిన్నది అని వేరే చెప్పనక్కర్లేదు.

జూపిటర్, సాటర్న్, యురేనస్, నెప్ట్యూన్ గ్రహాలలో ఒక్కొక్క దానికి పలు ఉపగ్రహాలు ఉన్నాయి. కాని ఈ గ్రహాలన్నీ భూమి కన్నా చాలా పెద్దవి. ఈ బాహ్య గ్రహాలలో కొన్నిటి ఉపగ్రహాల వ్యాసం 3000 km నుండి 5500 km దాకా ఉంటుంది. అంటే మన చందమామ కన్నా చిన్న పరిమాణం నుండి, దాని కన్నా చాలా ఎక్కువ పరిమాణం కూడా కలిగి ఉంటాయన్నమాట. జూపిటర్ చుట్టూ అలాంటి పెద్ద ఉపగ్రహాలు నాలుగు తిరుగుతున్నాయి. సాటర్న్, నెప్ట్యూన్ ల చుట్టూ అలాంటివి చెరొకటి ఉన్నాయి. అయితే ఈ పెద్ద ఉపగ్రహాలు కూడా అవి తిరుగుతున్న బృహద్ గ్రహాల కన్నా చాలా చిన్నవి.

కాని భూమి మాత్రం కొంచెం చిన్న గ్రహమే అయినా, దాని చుట్టూ ఓ పెద్ద ఉపగ్రహం తిరుగుతోంది. బృహద్ గ్రహాలకి చెందిన ఉపగ్రహాలతో పోల్చితే ఇది చాలా పెద్దది అన్నట్టే. భూమి ద్రవ్య రాశిలో చంద్రుడి ద్రవ్య రాశి 1.2 శాతం ఉంటుంది. కనుక పృథ్వీ చంద్రుల వ్యవస్థని గ్రహద్వయ (double planet) వ్యవస్థగా పరిగణించవచ్చు.

చంద్రుడు ఎలా రూపొందాడు అన్న ప్రశ్న గురించి శాస్త్రీయంగా ఆలోచించిన మొదటి వాడు జార్జ్ హొవార్డ్ డార్విన్ (1845-1912) అనే బ్రిటిష్ ఖగోళవేత్త. (ఇతడు పరిణామ సిద్ధాంత కారుడు చార్లెస్ డార్విన్ కొడుకు). చంద్రుడి వల్ల పుట్టే కెరటాల గురించి కూడా ఇతడు ఆలోచించాడు. భూమికి, చంద్రుడికి మధ్య సంబంధాన్ని పూర్తిగా అర్థం చేసుకోవాలంటే, తరంగ ఘర్షణ (tidal friction) అనే ఒక ప్రక్రియ గురించి తెలుసుకోవాలి.

తరంగ ఘర్షణ
చంద్రుడి నుండి భూమిని చూస్తున్నప్పుడు భూమి యొక్క ఒక ముఖమే కనిపిస్తుంది. అవతలి ముఖం అదృశ్యంగా ఉండిపోతుంది. కనిపించే ముఖం, కనిపించని ముఖం కన్నా 7 శాతం చందమామకి దగ్గరగా ఉంటుంది. అంటే చంద్రుడికి అభిముఖంగా ఉండే ముఖం చంద్రుడి నుండి కొంచెం ఎక్కువ గురుత్వాకర్షణకి లోనవుతుంది అన్నమాట. అందుకే భూమి భూమద్యరేఖ వద్ద కొంచెం పొంగినట్టు ఉంటుంది. ధృవాల మధ్య దూరం 12,715.43 km అయితే, భూమధ్య రేఖ వద్ద వ్యాసం 12,756.32 km ఉంటుంది. ఈ ఆకర్షణ వల్ల భూమిలో ఘనపదార్థం మీద పెద్ద ప్రభావం ఉండదు గాని, జలభాగాల మీద విశేషమైన ప్రభావం ఉంటుంది. ఆ ఆకర్షణ వల్ల, భూమి నెమ్మదిగా పరిభ్రమిస్తున్నప్పుడు, చంద్రుడికి సరిగ్గా కిందకి వచ్చిన జలభాగం కొద్దిగా పైకి ఉబికి, మళ్లీ దూరంగా జరిగినప్పుడు కిందకి, మునుపటి మట్టానికి వస్తుంది. ఆ కారణం చేత నీటి మట్టం ఓ గరిష్ఠ స్థాయికి లేచి, మళ్లీ ఓ కనిష్ఠ స్థాయికి పడ్డట్టు కనిపిస్తుంది. గరిష్ఠ స్థాయికి లేవడాన్నే గరిష్ఠ తరంగం (high tide) అంటారు. కనిష్ఠ స్థాయికి పడ్డప్పుడు కనిష్ఠ తరంగం (low tide) అంటారు.

భూమి పరిభ్రమిస్తున్నప్పుడు భూమికి రెండు వైపులా (చంద్రుడి వైపు, అవతలి వైపు కూడా) సముద్రం కొద్దిగా ఉబుకుతుంది. కొన్ని చోట్ల సముద్రం కొంచెం లోతు తక్కువగా ఉండడం వల్ల ఈ కెరటానికి, అడుగున నేలకి మధ్య గణనీయమైన రాపిడి పుడుతుంది. ఈ రాపిడి భూమి యొక్క ఆత్మభ్రమణం మీద ఒక బ్రేకులా పనిచేస్తుంది. అయితే ఈ ప్రభావం ఎంత సూక్ష్మంగా ఉంటుందంటే, దాని వల్ల భూమి యొక్క దిన కాలం 62,500 ఏళ్లకి ఒక సెకను కాలం పెరుగుతుంది! ఆ విధంగా భూమి యొక్క ఆత్మభ్రమణ వేగం తగ్గుతుంటే, కోణీయ ద్రవ్యవేగం యొక్క నిత్యత్వ నియమం (law of conservation of angular momentum) ఒకటి ఉంది కనుక, ఆ కోణీయ ద్రవ్యవేగం మరో చోట పెరగాలి. పృథ్వీ చంద్రులు ఒక జంట వ్యవస్థగా తిరుగుతున్నాయి కనుక, చంద్రుడి కోణీయ వేగం పెరుగుతుంది. అంటే భూమి నుండి చంద్రుడు కొద్ది కొద్దిగా దూరంగా జరుగుతుంటాడు అన్నమాట. అంటే ఇవాళ్టి కన్నా నిన్న చంద్రుడు మనకి కొంచెం దగ్గరగా ఉన్నాడన్నమాట. ఒక శతాబ్దం క్రితం ఇంకా దగ్గరగా ఉండేవాడన్నమాట. అలాగే గతంలోకి తొంగి చూస్తూ పోతే ఒక దశలో పృథ్వీ చంద్రులు ఒకే అఖిల ఘనరాశిగా ఉండేవారేమో నని ఆలోచించాడు డార్విన్.

(సశేషం...)