आणखी काही शोध

अरविंद परांजपे

खगोलनिरीक्षणांसाठी फायदा होऊ शकेल असे एखादे नवीन तंत्रज्ञान जेव्हा विकसित होते तेव्हा तेव्हा त्या तंत्रज्ञानाचा खगोलशास्त्रज्ञांनी भरपूर उपयोग करून घेतला आहे. इतकेच नव्हे तर खगोलशास्त्रज्ञांनी नवनवीन तंत्रज्ञानाच्या विकासासाठी हातभारही लावला आहे.

खगोलशास्त्राचे एक वैशिष्ट्य म्हणजे खगोलशास्त्रात अभ्यासक फक्त निरीक्षक असतो. इतर कुठल्याही शास्त्रातील प्रयोगांसारखा त्याला खुद्द प्रयोगात भाग घेता येत नाही. निसर्ग आपल्याला जे दाखवतो त्याची निरीक्षणेच फक्त त्याला घेता येतात.

त्यामुळे एकाएका निरीक्षणासाठी अनेक निरीक्षकांनी लांबलांबचे प्रवास केले आहेत. उदाहरण म्हणून खग्रास सूर्यग्रहणाबाबत सांगायचे, तर खग्रास सूर्यग्रहणातील खग्रासवस्थेचा अवधी सर्वसाधारणपणे जेमतेम दोन ते तीन मिनिटांचा असतो.

पण त्या तेवढ्या दोन ते तीन मिनिटांच्या निरीक्षणांसाठी संशोधकांनी/निरीक्षकांनी काही महिन्यांची तयारी करून, अवघड प्रवास करून निरीक्षणे घेतली आहेत. बरं एवढे सर्व करून दरवेळी त्यांना हवी ती निरीक्षणे मिळतीलच याची शाश्वती नसतेच. ऐनवेळी आकाशात ढग येऊन अनेकांच्या पदरी निराशा आल्याचाही इतिहास आहे.

मात्र जेव्हा जेव्हा खगोलनिरीक्षणांसाठी फायदा होऊ शकेल असे एखादे नवीन तंत्रज्ञान विकसित झाले, तेव्हा तेव्हा त्या तंत्रज्ञानाचा खगोलशास्त्रज्ञांनी भरपूर उपयोग करून घेतला. इतकेच नव्हे तर खगोलशास्त्रज्ञांनी नवनवीन तंत्रज्ञानाच्या विकासासाठी हातभारही लावला आहे.

तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीचा हा इतिहास गेल्या जवळजवळ अडीचशे तीनशे वर्षांचा आहे. काम सोपे व्हावे म्हणून ज्या नवनवीन यंत्रणा आल्या, त्या खगोलशास्त्रज्ञांनी आत्मसात करून घेतल्या.

या लेखमालेच्या संदर्भाने सांगायचे झाले तर एकेकाळी ज्यांना आकाशातील बिंदू मात्र भटके तारे, किंवा प्लॅनेट म्हणजे ग्रह म्हणून ओळखले गेले, त्यांचे आकार विकसित झालेल्या तांत्रिक बाबींमुळे दिसू लागले.

त्या ग्रहांचे पृष्ठभाग दिसू लागले. या पृष्ठभागांच्या निरीक्षणांतून ते ग्रह आपल्या अक्षावर एक परिक्रमा किती दिवसात पूर्ण करतात म्हणजेच त्यांचे परिवलन काळ किती हे आपण मोजू शकलो.

पृथ्वीची कक्षा तर आपण आधीच जाणली होती, त्याचप्रमाणे पृथ्वीचा अक्ष तिच्या कक्षेस किती अशांने कललेला आहे हेदेखील आपण जाणून घेतले होते. त्यापुढे जाऊन इतर ग्रहांच्या कक्षा आणि त्या कक्षेवर ग्रहांचा अक्ष कसा आहे, याचाही शोध लागला. बदलणाऱ्या तंत्रज्ञानामुळे अशा अनेक गोष्टींचे शोध लागत गेले.

सूर्याच्या बाबतीत बोलायचे झाले तर सूर्यावर काळे डाग दिसतात याची नोंद इसवी सन पूर्वकाळातच झाली असल्याचे पुरावे मिळतात. पण दुर्बिणीच्या शोधानंतर खुद्द गॅलिलिओ या डागांची अत्यंत काळजीपूर्वक चित्रे काढत होता.

हे डाग येतात आणि जातात हे त्याला (आणि इतरांनाही) अनेक दिवसांच्या निरीक्षणानंतर दिसून आले. ते वेगवेगळ्या आकाराचे असतात.

तसेच या सर्व डागांची जागा क्रमाक्रमाने बदलत असते. या निरीक्षणातून गॅलिलिओने सूर्य आपल्या अक्षाभोवती फिरत आहे, असा कयास केला आणि त्याने सूर्याचा परिवलन काळ शोधून काढला. सूर्य सुमारे २७ दिवसांत स्वतःभोवती एक फेरी मारतो.

या सगळ्या बाबी ग्रहांच्या (आणि इतर खगोलीय पदार्थांच्याही) भौतिक रचनेबद्दल होत्या. पण त्यांच्या रासायनिक घटकांबद्दल आपल्याला कल्पना मिळू लागली ती त्यांच्या वर्णपटांच्या अभ्यासामुळे. एखाद्या पदार्थाचे वर्णपट म्हणजे त्याच्या अंगठ्याचा ठसाच. वर्णपटांच्या अभ्यासातून त्या पदार्थात कोणकोणते रासायनिक घटक आहेत आणि त्यांची मात्रा किती हे आपण समजू शकतो.

हिलियम वायूचा शोध १८ ऑगस्ट १८७६ या दिवशी झालेल्या खग्रास सूर्यग्रहणाच्यावेळी लागला. सूर्यग्रहणाच्या खग्रास स्थितीच्या एक क्षण आधी आपल्याला सूर्याभोवती एक ताम्रवलय (क्रोमोस्फियर) दिसते.

तर त्याचे असे झाले, की त्या ग्रहणाच्यावेळी या ताम्रवलयाच्या निरीक्षणात एक नवीनच पदार्थ असल्याचे संकेत दिसून आले. त्या पदार्थाला सूर्याचे लॅटीन नाव हिलीयोवरून हिलियम असे नाव देण्यात आले. पृथ्वीवर या मूलद्रव्याचा शोध नंतर लागला.

बुध हा ग्रह सूर्याच्या खूप जवळ आणि आकाराने लहान असल्यामुळे त्याच्याबद्दल फार माहिती मिळू शकली नाही, पण शुक्राचे निरीक्षण मात्र शक्य होते. शुक्रावर वातावरणाचे गडद आच्छादन आहे, असे या निरीक्षणांमधून दिसून आले.

या आच्छादनातून त्याचा पृष्ठभाग दिसत नव्हता. पण ढगांच्या एकंदर दिसणाऱ्या रचनेवरून त्याचा परिवलन काल काढण्याचा प्रयत्न झाला. पुढे रडार यंत्रणेचा विकास झाल्यावर शुक्र आपल्या अक्षावर एक फेरी २४३ दिवसांत पूर्ण करतो हे आपल्याला त्या यंत्रणेचा वापर करून पहिल्यांदाच कळले.

पण सूर्याची एक परिक्रमा पूर्ण करण्यासाठी शुक्राला २२४ दिवस लागतात, म्हणजे याचा एक दिवसाचा कालावधी म्हणजे पृथ्वीवरचे २४३ दिवस. शुक्राची दुसरी खासियत म्हणजे याच्या क्षितिजावर सूर्योदय पश्चिमेकडे होतो आणि सूर्य मावळतो तो पूर्वेस, आणि शुक्राचा पृष्ठभागही पृथ्वीसारखाच खडकाळ आहे.

मंगळाबद्दल बोलायचे झाले तर मंगळ आणि पृथ्वी यांच्यामध्ये खूप साधर्म्य दिसून आले. दुर्बिणीतून बघताना मंगळाच्या ध्रुवीय भागात, विशेषतः उत्तरीय ध्रुवीय भागावर फार मोठा बर्फाचा साठा आहे - अगदी आपल्या पृथ्वीवरील आर्क्टिक भागासारखा.

तसेच मंगळावर ऋतूही होतात. हा ग्रह खूपसा पृथ्वीसारखा असल्यामुळे स्वाभाविक मंगळावर सजीवसृष्टी आहे का? किंवा होती का? हा प्रश्न चर्चेत आला. मात्र कोणत्याही काळात मंगळावर सजीवसृष्टी होती याची पुष्टी अजूनही झालेली नाही.

प्रकाशाची तीव्रता मोजायची आणि ती रेकॉर्ड करणारी यंत्रेही विकसित झाली होती. लघुग्रहांचे आकार शोधण्यासाठी या यंत्राच्या साह्याने एक अभिनव प्रयोग झाला. ग्रहांचे गणित आता इतके विकसित झाले होते की एखादा ग्रह कुठल्या ताऱ्याला आपल्यामागे झाकेल (सूर्यग्रहणासारखे) आणि हे ग्रहण कुठून दिसेल हे शोधणे सहज शक्य झाले.

या खगोलीय घटनेला पिधान म्हणतात. एखाद्या लघुग्रहाने दूरच्या एका ताऱ्याला आपल्या मागे किती काळ झाकले यावरून त्या लघुग्रहाच्या आकाराचा अंदाज घेता येऊ लागला. हौशी आकाश निरीक्षकांनी यात फार मोठ्या प्रमाणात भाग घेतला. लघुग्रहाच्या आकाराचा अंदाज करणे रडार प्रणाली वापरूनही शक्य आहे, पण पिधानांचे निरीक्षण फारच अचूक असू शकते.

गुरूच्या संदर्भात रेडिओ लहरींच्या निरीक्षणातून असे लक्षात आले, की गुरू आणि त्याचा उपग्रह आयो यांच्यातून फार मोठ्या प्रमाणात रेडिओ लहरी बाहेर पडतात. आणि ही निरीक्षणेसुद्धा अनेक हौशी आकाश निरीक्षक किंवा कॉलेजचे विद्यार्थी एखादा प्रकल्प म्हणून घेत असतात.

शनी हा नुसत्या डोळ्यांना सहज दिसणारा सर्वात दूरचा ग्रह. पृथ्वीवरून शनीचे निरीक्षण करणे फार काही सोपे नाही. सूर्याची एक परिक्रमा शनी सुमारे वर्षात पूर्ण करतो. या कालावधीत पृथ्वी दोनदा शनी ग्रहाच्या विषुववृत्ताच्या पातळीतून जाते तेव्हा काही दिवसांसाठी आपल्याला शनीची कडी दिसत नाहीत.

यावरून असे लक्षात आले की शनीच्या कड्यांची जाडी फारच कमी आहे म्हणजे सुमारे १ किलोमीटर इतकी. शनीच्या कड्यांचा व्यास २ लाख ७४ हजार किलोमीटर आहे. म्हणजे जर आपण शनीच्या कड्यांचे मॉडेल तयार करण्यासाठी वहीचा कागद घेण्याचे ठरवले तर त्या कागदाचा व्यास आपल्याला सुमारे २.७ किलोमीटर एवढा घ्यावा लागेल.

शनी पलीकडील ग्रह म्हणजे युरेनस आणि नेपच्यून. हे इतके दूर आहेत, की त्यांचीही निरीक्षणे तितकीशी सोपी नाहीत. तरीही १० मार्च १९७७ रोजी युरेनस हा आपल्या आणि एका ताऱ्याच्या मधून गेला.

तेव्हा युरेनसमुळे त्या ताऱ्याचे पिधान होत असताना जर युरेनसवर वातावरण असेल तर त्या वातावरणामुळे ताऱ्याचा प्रकाश कमी जास्त होईल आणि आपल्याला युरेनसच्या वातावरणाबद्दल माहिती मिळेल म्हणून बंगळूर येथील इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ अॅस्ट्रोफिजिक्समधील शास्त्रज्ञांनी या पिधानाची निरीक्षणे घेण्याचे ठरवले.

पण त्या रात्री झाले असे, की पिधानाच्या खूप आधीच ताऱ्याचा प्रकाश लुकलुकताना दिसला. याचा अर्थ आपल्या आणि त्या ताऱ्याच्यामध्ये आणखी काहीतरी असणार. हे ‘काही तरी’ म्हणजे युरेनसच्या कड्या होत्या, हे नंतर सिद्ध झाले. त्या काळातला हा एक मोठा शोध मानण्यात येतो.

ही झाली सूर्यमालेतील वेगवेगळ्या शोधांची एक झलक. अर्थात अजूनही असे कितीतरी नवीन शोध लागतील आणि पण आपल्या सूर्याच्या परिवारात आमूलाग्र बदल होतीलही किंवा असे बदल होणारच नाहीत, हे मात्र आपण सांगू शकत नाही!!

-----------------------