శాస్త్ర విజ్ఞానము

మొన్న సోమవారం ఆంధ్రభూమిలో అచ్చయిన వ్యాసం -

http://www.andhrabhoomi.net/intelligent/sowramandalaniki-397




రెండు శతాబ్దాల క్రితం వరకు కూడా సూర్యుడి చుట్టూ ఆరు గ్రహాలే (భూమితో కలుపుకుని) తిరుగుతున్నాయని అనుకునేవారు. ఆ గ్రహాలు – మెర్క్యురీ, వీనస్, భూమి, మార్స్, జూపిటర్, సాటర్న్. అంటే నాటి చింతన ప్రకారం సౌరమండలానికి పొలిమేరలు సాటర్న్ యొక్క కక్ష్య వద్ద ఉన్నాయన్నమాట. సౌరమండలం గురించి ఇలాంటి దృక్పథం కొన్ని వేల ఏళ్ల కాలంగా చలామణిలో ఉంది. అటు ప్రాచీన గ్రీకు విజ్ఞానంలోను, ఇటు సాంప్రదాయక భారతీయ ఖగోళవిజ్ఞానంలోను కూడా సౌరమండలం పట్ల అలాంటి అవగాహనే ఉండేది. 1781 లో విలియమ్ హెర్షెల్ అనే ఖగోళశాస్త్రవేత్త సాటర్న్ కి ఆవల యురానస్ అనే కొత్త గ్రహాన్ని కనుక్కోవడంతో సౌరమండలం పొలిమేరలు గణనీయంగా విస్తరించాయి. సూర్యుడి నుంచి గ్రహాల దూరాలని ఖగోళఏకాంకంతో (Astronomical Unit – A.U.) కొలుస్తారు. సూర్యుడికి భూమికి మధ్య దూరంతో సమానమైన ఈ కొలమానం విలువ సుమారు 93 మిలియన్ మైళ్లు. అంతవరకు సూర్యుడికి అతి దూరమైన సాటర్న్ దూరం 10 ఏ.యు.లు అయితే, యురేనస్ దూరం 20 ఏ.యు.లు అని తేలింది. ఆ దెబ్బతో మనకు తెలిసిన సౌరమండలం యొక్క వ్యాసం ఒక్కసారిగా రెండింతలు అయ్యింది.


న్యూటన్ కనిపెట్టిన మెకానిక్స్ సహాయంతో యురేనస్ కక్ష్యని విశ్లేషిస్తే, పరిశీలించబడ్డ కక్ష్యకి, గణించిన కక్ష్యకి మధ్య కొన్ని తేడాలు కనిపించాయి. దానికి కారణం యురేనస్ కి ఆవల, అంతవరకు తెలీని గ్రహమేదో, యురేనస్ మీద చూపుతున్న గురుత్వ ప్రభావమే కావచ్చునని కొందరు ఖగోళశాస్త్రవేత్తలు సూచించారు. ఆ సూచన మేరకే తదనంతరం 1846 లో 30 ఏ.యూ. ల దూరంలో నెప్ట్యూన్ గ్రహాన్ని కనుక్కోవడంతో సౌరమండలపు సరిహద్దులు మరింత విస్తరించాయి. కాని నెప్ట్యూన్ ఆవిష్కరణ తరువాత కూడా యురేనస్ కక్ష్యకి సంబంధించిన సమస్యలు పూర్తిగా తేలలేదు. కనుక నెప్ట్యూన్ కి ఆవల మరేదైనా గ్రహం ఉండొచ్చుననే ఆలోచనతో కొత్త గ్రహం కోసం వేట మొదలయ్యింది. ఆ వేటకి ఫలితంగా 1930 లో ప్లూటోని కనుక్కున్నారు. అయితే ఇతర గ్రహాలతో పోలిస్తే ప్లూటో కక్ష్య బాగా దీర్ఘవృత్తీయంగా (elliptical) ఉంటుంది. సూర్యుడికి అతి దగ్గరగా వచ్చినప్పుడు (perihelion) దాని దూరం 29 ఏ.యూ,లు అయితే, అతి దూరంగా పోయినప్పుడు (aphelion) 49 ఏ.యూ.లు. ఆ విధంగా సౌరమండలం యొక్క వ్యాసార్థం ఇంచుమించు 50 ఏ.యూ.ల మేరకు విస్తరించింది.



ప్లూటో ఆవిష్కరణ తరువాత, సూర్యుడు కేంద్రంగా ప్రదక్షిణ చేసే నవగ్రహాల కూటమే సౌరకుటుంబం అన్న భావన కొంత కాలం స్థిరంగా నిలిచింది. ఇలా ఉండగా 1970 లో సాటర్న్ కి యురేనస్ కి నడిమి ప్రాంతంలో 2060 కైరన్ అనే ఓ బుల్లి గ్రహం కనుక్కోబడింది. ఇది ప్లూటో కన్నా బాగా చిన్నది. కనుక దీన్ని ‘లఘు గ్రహం’ (minor planet) కింద జమకట్టారు. తదనంతరం నెప్ట్యూన్ కి ఆవల, అంటే 30 ఏ.యూ.లకి 55 ఏ.యూ.లకి నడిమి ప్రాంతంలో అలాంటి ఎన్నో చిన్న వస్తువులు కనుక్కోబడ్డాయి. ఆ ప్రాంతానికి దాన్ని కనుక్కున్న నిపుణుడి పేరిట కైపర్ వలయం (Kuiper belt) అని పేరు పెట్టారు. 1992 లో దీన్ని గుర్తించిన నాటి నుండి జరిగిన అధ్యయనాల వల్ల ప్రస్తుతానికి ఈ ప్రాంతంలో 100 కిమీల పైగా వ్యాసం ఉన్న వస్తువుల సంఖ్య 70,000 పైచిలుకు ఉన్నట్టు తెలుస్తోంది. ప్లూటో లాంటి మరెన్నో లఘుగ్రహాలకి ఈ కైపర్ వలయమే పుట్టినిల్లు అని అర్థమయ్యింది.

అయితే కైపర్ వలయానికి అవతల అంటే 55 ఏ.యూ.ల కన్నా దూరంలో ఎన్నో పెద్ద పెద్ద వస్తువులు ఉన్నట్టు గత ఒకటి రెండు దశాబ్దాల పరిశోధనల్లో తేలింది. జనవరి 2005 లో ప్లూటో కన్నా భారమైన ఓ లఘుగ్రహం కనుక్కోబడింది. ఎరిస్ (Eris) అనబడే ఈ వస్తువు సూర్యుడి నుండి సుమారు 100 ఏ.యూ. ల దూరంలో ఉంది. అసలు 1996 నుండే ఇంత దూరాలలో ఉండే వస్తువులని కనుక్కోవడం మొదలెట్టారు. ఈ వస్తువులన్నిటికీ పుట్టినిల్లయిన మరో ప్రాంతం కైపర్ వలయానికి అవతల ఉందని తెలుసుకుని దానికి ఛిద్ర వర్తులం (scattered disc) అని పేరు పెట్టారు. 4.5 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం, సౌరమండలం యొక్క తొలిదశలలో ఉన్నది కేవలం విస్తృతంగా వ్యాపించిన తారాధూళి మాత్రమే. ఆ విశాల సౌరనీహారిక దాని కేంద్రం చుట్టూ నెమ్మదిగా పరిభ్రమిస్తుండగా, కేంద్రంలోని పదార్థం సాంద్రమై సూర్యుడుగా రూపొందింది. కేంద్రానికి దూరంగా ఉండే పదార్థం కూడా సంఘననం చెంది గ్రహాలు ఏర్పడ్డాయి. అయితే సూర్యుడి నుండి మరీ ఎక్కువ దూరంగా ఉన్న ప్రాంతాల్లో ఆ సంఘననం పూర్తిగా జరగలేదు. అలాంటి ప్రాంతానికి చెందినదే ఈ ఛిద్ర వర్తులం.


మరి 100 ఏ.యూ. ల దూరం వరకు వ్యాపించిన ఈ ఛిద్ర వర్తులం కన్నా దూరంలో ఇంకా ఏవైనా ఉందా? ఈ ప్రశ్నకి సమాధానం కావాలంటే మనం తోకచుక్కల జన్మస్థానం గురించి ఆలోచించాలి. హాలీ తోకచుక్క లాంటి తోకచుక్కలు ఎంతో దూరం నుండి వచ్చి సూర్యుడి చుట్టూ ఓ “యూ టర్న్” చేసి వెనక్కు వెళ్లిపోతుంటాయని మనం వింటూంటాం. అయితే ఇవి ఇంతకీ ఎక్కణ్ణుంచి వస్తాయి? తోకచుక్కల ద్రవ్యరాశి ఎంత? అవి ఎన్నేళ్ళకి ఒకసారి వస్తుంటాయి? మొదలైన విషయాలని విశ్లేషించి ఇవి కైపర్ వలయానికి, ఛిద్ర వర్తులానికి ఆవల ఎంతో దూరంలో ఉన్నఓ విశాల ప్రాంతం నుండి వస్తుంటాయని శాస్త్రవేత్తలు తెలుసుకున్నారు.


ఆ ప్రాంతం యొక్క అంచులు సూర్యుడి నుండి 50,000 ఏ.యూ.ల దూరంలో ఉంటాయని అంచనా. అంటే ఇంచుమించు ఓ కాంతిసంవత్సరం అన్నమాట! అంతకు నాలుగు రెట్లు దూరం వరకు పోతే మనకి అతిదగ్గరి తార అయిన ప్రాక్సిమా సెంటారీని చేరుకుంటాం! అంటే సూర్యుడికి ఓ కాంతిసంవత్సరం దూరంలో, గ్రహాలు కదిలే తలంలోనే కాక, అన్ని పక్కలా ద్రవ్యరాశి విస్తరించిన ఓ విశాల ప్రాంతం ఉందన్నమాట. దీని ఉన్కిని ప్రతిపాదించిన శాస్త్రవేత్త పేరిట దీన్ని ఒర్ట్ మేఘం (Oort cloud) అంటారు. అక్కడి నుండి సూర్యుడు ఓ చిన్న చుక్కలా కనిపిస్తాడు. సూర్యకాంతి సోకని ఆ పరమశీతల ప్రాంతంలో ఉన్నవి కేవలం నీరు, మీథేన్, అమ్మోనియా మొదలైన వాయువుల మంచుగడ్డలు. సౌరమండలంలో మనకు తెలిసిన గ్రహాలు ఉన్న ప్రాంతానికి అంచుల నుండి (50 ఏ.యూ.లు) ఈ ఒర్ట్ మేఘం వరకు (50,000 ఏ.యూ.లు) విస్తరించిన బృహత్తర ప్రాంతంలో శాస్త్రవేత్తలకి ఇంకా తెలీని రహస్యాలు వేలకి వేలు.

References:

http://en.wikipedia.org/wiki/Kuiper_belt
http://en.wikipedia.org/wiki/Scattered_disc
http://en.wikipedia.org/wiki/Oort_cloud