कशी असते सूर्यमाला? जाणून घ्या सूर्यमालेच्या निर्मितीविषयी; सूर्य, आठ ग्रह, लाखो लघुग्रह, काही बटुग्रह.. आणि बरंच काही!

सूर्यमालेचा शोध : अरविंद परांजपे

एक तारा म्हणजेम सूर्य, आठ ग्रह, लाखो लघुग्रह, काही बटुग्रह, काही कोटी खायपर पदार्थ आणि लाखो धूमकेतू असे आपल्या सूर्यमालेचे स्वरूप आहे.

यातील काही पदार्थांच्या परिभाषेत बदल होतील, काही नवीन श्रेणी तयार होतील, पण यात फार मोठा बदल होण्याची शक्यता आता कमीच वाटते, पण अर्थातच अशी शक्यता नाकारता येत नाही.

एकीकडे खगोलनिरीक्षक आकाशात नवीन ग्रहांचा शोध घेत असताना, खगोलगणितज्ञ सूर्यमालेच्या निर्मितीचे आणि जडणघडणीचे गणित शोधायचा प्रयत्न करत होते. त्याकाळात सूर्यमालेच्या निर्मितीच्या संदर्भात अनेक संकल्पना मांडण्यात आल्या होत्या.

सूर्यमालेच्या निर्मितीपूर्वी बहुधा सूर्य एका युगुल ताऱ्यातील जोडीदार होता, अशी या संकल्पनांतील एक. केव्हा तरी या दोघांच्या जवळून एक तिसराच तारा गेला व जाता जाता त्याने सूर्याच्या जोडीदाराला आपल्या बरोबर ओढून नेले.

हे होत असताना सूर्यातील काही द्रव्यमान त्याच्या दिशेने खेचले गेले, तर त्याच्या जोडीदारातील काही द्रव्यमान मागेच राहिले. ते दुसऱ्या ताऱ्याबरोबर गेले नाही आणि वेगवेगळ्या ठिकाणी ते आकुंचित झाले व त्याच्यापासून ग्रहांची निर्मिती झाली.

ही संकल्पना लोकांना फारशी काही पटली नाही. जर अशा प्रकारे ग्रहांची निर्मिती होत असेल तर विश्वात ग्रह असलेल्या ताऱ्यांची संख्या फारच कमी असेल. कारण असा अद्‌भुत योगायोग काही वरचेवर घडणे शक्य नसेल.

पुढे अनेक संशोधनांतून आणि निरीक्षणांतून सूर्यमालेच्या निर्मितीच्या संदर्भात आता सर्वमान्य असणारा सिद्धांत मांडण्यात आला. तो असा... आपल्याला आकाशात वायूंचे अनेक महाकाय मेघ दिसतात.

यात प्रामुख्याने हायड्रोजन (सुमारे ७५ टक्के) आणि हीलियम वायू (सुमारे २४ टक्के) असतो. उरलेल्या एका टक्क्यात इतर अणू-रेणू असतात. यांना तेजोमेघ किंवा इंग्रजीत नेब्युला म्हणतात.

या तेजोमेघांतील द्रव्यमान सूर्याच्या द्रव्यमानाच्या काही कोटी पट इतके जास्त असू शकते. हे मेघ अनेक प्रकाशवर्षांच्या परिसरात पसरलेले असतात त्यामुळे खुद्द यांची घनता आणि तापमान खूप कमी असते.

कधी तरी काही कारणांनी यांच्यामध्ये कुठेतरी किंचित दाब निर्माण होतो आणि मेघातील काही द्रव्यमान जवळ येते व वस्तुमानाचे आकुंचन होते.

तिथे वस्तुमानाचा एक प्रकारचा पुंजका तयार होतो. स्वाभाविकच या आकुंचनामुळे तिथली घनता किंचित वाढते तसेच त्याचे गुरुत्वीय बलदेखील.

हे गुरुत्वीय बल मग जवळच्या कणांना आपल्याकडे ओढते, आणि हा पुंजका मोठा होऊ लागतो. काही काळानंतर तो फक्त पुंजका न राहता जास्त घनतेचा एक मोठा मेघ झालेला असतो. या मेघाचा गाभा जवळपासचे अणुरेणू आणखी वेगाने आपल्याकडे ओढू लागतो. यामुळे आता दोन गोष्टी घडतात.

मोठ्या मेघातील अणुरेणू गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावामुळे गाभ्याकडे ओढले जात असताना त्यांच्या स्थितिज ऊर्जेचे गतिज ऊर्जेत रूपांतर होते व गाभ्याच्या तापमानात वाढ होऊ लागते. आणि गाभ्याचा आकार खूप वाढून तो हळूहळू स्वतःभोवती फिरू लागतो.

जशी या गोलाकार गाभ्याची गती वाढू लागते, तसा त्याचा मधला भाग केंद्रप्रसारक बलामुळे पसरू लागतो आणि त्याची मध्यभागी गोळा असलेली एक तबकडी तयार होते.

या तबकडीचा आकार काही प्रकाशवर्षांपासून आता सुमारे दहा हजार खगोलीय एकक (एक खगोलीय एकक म्हणजे सूर्य आणि पृथ्वी यांतील सरासरी अंतर) झालेला असतो.

अजूनही या गाभ्यात वस्तुमान ओढले जात असतेच त्यामुळे या तबकडीच्या द्रव्यमानात, घनतेत आणि तापमानात वाढ होते. हे होत असताना काही वस्तुमान मागेही राहते. जे वस्तुमान मागे राहते ते परत वेगवेगळ्या ठिकाणी एकत्र होऊ लागते. त्याबद्दल नंतर पुढे पाहू.

तर तबकडीच्या गाभ्याचे तापमान सुमारे दीड कोटी सेल्सिअसपर्यंत वाढल्यावर तिथे अणुगर्भीय प्रक्रियेला सुरुवात होते. म्हणजे हायड्रोनचे अणू एकत्र येऊन त्यापासून हीलियम तयार होते. या प्रक्रियेत ०.७ टक्के वस्तुमानाचे ऊर्जेत रूपांतर होते.

म्हणजेच एक हजार ग्रॅम हायड्रोजनपासून आपल्याला ९७३ ग्रॅम हीलियम मिळते आणि ७ ग्रॅम वस्तुमानाचे रूपांतर ऊर्जेत होते. आइन्स्टाइनच्या नियमानुसार ही जी ऊर्जा तयार होते, ती सुमारे २०० टन कोळसा जाळण्याने मिळणाऱ्या ऊर्जेइतकी असते.

आपला सूर्य दर सेकंदाला सहा खर्व (सहा गुणिले दहाचा ११वा घात) किलो हायड्रोजनचे रूपांतर हीलियममध्ये करत आहे. ही ऊर्जा आता गुरुत्वाकर्षणाने आकुंचन होणाऱ्या गाभ्याला प्रतिरोध करते आणि त्याचे आकुंचन थांबवते. हे दोन्ही बल एकमेकांना समान असतात. त्याला थर्मोडायनॅमिक इक्विलिब्रियम म्हणतात.

अशा प्रकारे ताऱ्याचा जन्म होतो. या दोन्ही बलांपैकी एकात जरी बदल झाला तरी ताऱ्यात बदल होतो. आता आधीच्या मेघातील जे वस्तुमान गाभ्यात गेले नाही, त्याचे आपल्या ताऱ्यापासून, म्हणजेच सूर्यापासून, वेगवेगळ्या अंतरावर छोटे छोटे पुंजके तयार होतात.

इथे परत गुरुत्वाकर्षणाचे बल कार्य करते आणि त्या पुंजक्यांचे वेगवेगळ्या आकाराचे मोठे गोळे तयार होतात. त्यांना आपण आता ग्रह म्हणून ओळखतो. ज्या पुंजक्यात वायूंचे (हायड्रोजन आणि हीलियम) प्रमाण जास्त असते ते सूर्यापासून दूर असतात.

त्यांचा आकार आणि वस्तुमानही जास्त असते. गुरू, शनी, युरेनस आणि नेपच्यून हे आहेत वायूंचे बनलेले ग्रह. तर ज्या पुंजक्यांत सिलिकेट, लोखंड यांसारखे जास्त वजनाचे पदार्थ जास्त असतात (बुध, शुक्र, पृथ्वी आणि मंगळ) त्यांची निर्मिती सूर्याच्या जवळ होते.

मंगळ आणि गुरू यांच्यामध्ये एक पूर्ण ग्रह तयार करण्याइतके वस्तुमानच नव्हते, आणि या भागात वेगवेगळ्या ठिकाणी एखाद्या पाषाणासारखे ओबडधोबड पदार्थ तयार झाले. त्यांना आपण लघुग्रह म्हणून ओळखतो. लघुग्रहांच्या शोधाची चर्चा आपण मागे केलीच आहे.

(लघुग्रह आणि नवीन घटक –प्रसिद्धीः १० फेब्रुवारी) सर्वच वस्तुमान काही ग्रह किंवा लघुग्रह बनवण्यात खर्च होत नाही. काही वस्तुमान लहान मोठ्या दगडांच्या किंवा खडकांच्या रूपात विखुरलेले असते.

त्यांचे आकार काही मिलीमीटर ते काही मीटर असू शकतात. जेव्हा त्यांच्यातील एखादा खडक पृथ्वीच्या वातावरणात प्रवेश करतो तेव्हा त्याचे वातावरणातील घटकांशी घर्षण होऊन इतकी प्रचंड ऊर्जा निर्माण होते, की तो अक्षरशः पेट घेतो.

अशा खडकांना आपण उल्कांच्या रूपात बघतो. याशिवाय सूर्यापासून सुमारे ३० ते ५५ खगोलीय एकक अंतरावर हजारोंच्या संख्येत सुमारे १०० किलोमीटर आकाराचा बर्फांनी माखलेल्या पाषाणांचा पट्टा आहे.

या पट्ट्याला ‘खायपर बेल्ट’ म्हणून ओळखतात, कारण अशा पट्ट्याची कल्पना जेरार्ड खायपर -Gerard Kuiper, 1905-73 -(हा उच्चार अमेरिकी इंग्रजीतील आहे, ब्रिटिश इंग्लिश किंवा अन्य भाषांत तो थोडा वेगळा होतो) यांनी १९५१मध्ये मांडली होती.

आणि या पट्ट्यातील पदार्थांना खायपर बेल्ट ऑब्जेक्ट (केबीओ) म्हणतात.

आपल्या सौरमालेत धूमकेतू आहेत, हे आता आपल्याला माहिती आहेच. जान ऊर्द या शास्त्रज्ञाने अनेक धूमकेतूच्या कक्षांचा सखोल अभ्यास केला. त्याच्या असे लक्षात आले, की ग्रहांसारखे धूमकेतू एकाच पातळीतून सूर्याची परिक्रमा करत नाहीत.

तर ते आकाशाच्या कुठल्याही दिशेतून प्रवास करताना आपल्याला दिसतात. त्यांची कक्षा आपल्या पृथ्वीच्या कक्षेला लंबही असू शकते. जवळजवळ सर्व धूमकेतू एका विशिष्ट अंतरावरून सूर्याच्या दिशेला येतात आणि त्यांचा सूर्याभोवती एक गोल आहे.

या गोलातून धूमकेतू येतात, असेही त्याच्या लक्षात आले. धूमकेतूंच्या गोलाला आपण ऊर्द क्लाऊड किंवा ऊर्दचा मेघ म्हणून ओळखतो.

तर एकंदरीत आपल्या सौरमालेचे स्वरूप हे असे आहे. एक तारा म्हणजे सूर्य, आठ ग्रह, लाखो लघुग्रह, काही बटुग्रह, काही कोटी खायपर पदार्थ आणि लाखो धूमकेतू.

यातील काही पदार्थांच्या परिभाषेत बदल होतील काही नवीन श्रेणी तयार होतील पण यात फार मोठा बदल होण्याची शक्यता आता कमीच वाटते, पण अर्थातच अशी शक्यता नाकारता येत नाही.

हे सर्व खरे कशावरून? असा एक प्रश्न तुमच्या मनात उभा राहाणे स्वाभाविक आहे. तर हबल व आता जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप आणि पृथ्वीवरच्या इतर दुर्बिणींच्या मदतीने घेतलेल्या निरीक्षणांतून तारे आणि त्याच्याभोवती ऊर्द क्लाऊड आणि खायपर बेल्ट असल्याचे संकेत मिळाले आहेत.

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