ஒளிமிகு வளையல்கள் அணிந்த பனிமிகு சனிக் கோளம்

This entry is part of 30 in the series 20020610_Issue

சி. ஜெயபாரதன், கனடா


பண்டைய ஞானிகள் கண்டறிந்த சனிக்கோளின் தோற்றம்

விண்வெளியில் தொலை நோக்கி மூலம் பார்ப்போர் நெஞ்சைக் கவர்ந்து கண் கொள்ளாக் காட்சியாய் வெண்ணிற ஒளியுடன் மிளிர்வது, சனிக்கோள். பல்லாயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வாழ்ந்த பூர்வீகக் குடிமக்களுக்கே அறிமுகமானது, சனிக் கோள். தொலை நோக்கிக் கருவிகள் தோன்றாத காலத்திலே, அதன் ஆமை நகர்ச்சியை ஒழுங்காகத் தொடர்ந்து, வெறும் கண்கள் மூலமாகக் கண்டு பழங்குடி வானியல் ஞானிகள் ஆராய்ந்து வந்தார்கள். ரோமானியர் சனிக் கோளை வேளாண்மைக் கடவுளாய்ப் [God of Agriculture] போற்றினார்கள்.

கி.பி.1610 ஆண்டில் இத்தாலிய வானியல் மேதை காலிலியோ, தனது பிற்போக்கான தொலை நோக்கிக் கருவியில், ஒளி மயமான சனிக் கோளை முதலில் பார்த்த போது, ஒளிப் பொட்டுக்கள் [Bright Spots] சனியின் இருபுறமும் ஒட்டி இருப்பதாக எண்ணினார்! தெளிவாகத் தெரியாத வடிவத்தைக் கொண்டு, சனியின் தள அமைப்பு [Geometry] புரியாது, சனி இருபுறமும் குட்டி அண்டங்கள் ஒட்டி நடுவே உருண்டை வடிமுள்ள ஒரு முக்கோள் கிரகம் [Triplet Planet] என்று தவறாக அறிவித்தார்!

1655 இல் டச் வானியல் வல்லுநர் கிரிஸ்டியான் ஹூயூஜென்ஸ் செம்மையான தொலை நோக்கியில் சற்று கூர்ந்து பார்த்து, மெலிதான வட்ட வளையம் சனிக்கோளின் இடுப்பைச் சுற்றி உள்ளது என்று அறிவித்துக் காலிலியோவின் தவறைத் திருத்தினார். மேலும் சனியின் வட்டத் தட்டு, சனி சுற்றி வரும் சுழல்வீதியின் மட்டத்திலிருந்து [Orbital Plane] மிகவும் சாய்ந்துள்ளது என்றும் எடுத்துரைத்தார். சனியின் வளையம் திரட்சி [Solid] யானது, என்று அவர் தவறாக நம்பினார்.

இத்தாலியில் பிறந்த பிரெஞ்ச் வானியல் நிபுணர், காஸ்ஸினி சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு சனியின் வளையங்களில் இடைவெளி இருப்பதை முதன் முதல் கண்டு பிடித்து, வளையம் திரண்ட தட்டு [Solid Disk] என்னும் கருத்தை மாற்றினார். 1789 இல் பிரான்ஸின் பியர் ஸைமன் லப்லாஸ் சனியின் வளையங்களில் எண்ணற்ற சிறு துணுக்குகள் [Components] நிறைந்துள்ளன என்னும் புதிய கருத்தை எடுத்துரைத்தார். சனிக்கோளின் வட்ட வளையங்களில் கோடான கோடிச் சிறு துகள்கள் [Particles] தங்கி இருப்பதால்தான், வளையங்களில் ஒழுங்கு நிலைப்பாடு [Stability] நீடிக்கிறது என்னும் நியதியைக் கணித மூலம் 1857 இல் நிரூபித்தவர் ஜேம்ஸ் கிளார்க் மாக்ஸ்வெல்.

சூரிய மண்டலத்தில் சனிப் பெயர்ச்சி

சூரிய மண்டலத்தில் பூத வடிவான வியாழக் [Giant Jupiter] கோளுக்கு அடுத்தபடி, மிகப் பெரிய கிரகம் சனிக் கோளம். சனிக் கிரகம் பூமியிலிருந்து குறைந்தது 720 மில்லியன் மைல் தூரத்தில் உள்ளது. கோள வடிவில் சனி, பூமியை விட சுமார் பத்து மடங்கு பெரியது. ஒரே மட்ட அமைப்பில் ஏகமைய வட்டங்களில் [Concentric Circles] பல வளையங்களை அணிந்து மிக்க எழிலுடன் இலங்கும் சனிக் கோளுக்கு ஈடு, இணை சூரிய மண்டலத்தில் எந்தக் கோளும் இல்லை.

சூரிய குடும்பத்தில் 858 மில்லியன் தூரத்தில் தொலை வரிசையில் ஆறாவது அண்டமாகச் சுழல்வீதியில் சுற்றி வருவது, சனிக் கோள். சனியின் மத்திம ரேகை விட்டம் [Equatorial Diameter] 75,000 மைல்; துருவ விட்டம் [Polar Diameter] 66,000 மைல். துருவங்களில் சப்பையான உருண்டை, சனிக் கோளம். ஒரு முறைச் சனிக்கோள் சூரியனைச் சுற்றி வர, 29 ஆண்டுகள் 167 நாட்கள் ஆகின்றன.

பூமியில் உள்ள நவீன பூதத் தொலை நோக்கி மூலம் பார்த்தாலும், சனி மண்டலத்தில் ஒரு சில ஆயிரம் கிலோ மீட்டர் இடைவெளிக்கு மேல் ஆராய முடியாது. பூகோளச் சுழல்வீதியில் [Earth ‘s Orbit] சுற்றி வரும் ஹப்பிள் விண்வெளித் தொலை நோக்கியில் [Hubble Space Telescope] 1990 ஆம் ஆண்டு, முதன் முதலில் சனிக் கோளில் ஒரு மாபெரும் வெண்ணிறத் தளம் [White Spot] கண்டு பிடிக்கப் பட்டது. பல மில்லியன் மைல் தூரத்தில் சூரிய மண்டலத்தின் வெளிக்கோள்களில் ஒன்றாக, ஆமை வேகத்தில் சுற்றி வரும் சனிக்கோளை, விண்வெளி ஆய்வுச்சிமிழ்கள் [Space Probes] மூலமாகத்தான் அறிய முடியும்.

சனிக்கோள் அருகே பறந்த அமெரிக்க விண்வெளிக் கப்பல்கள்

ரஷ்யா செவ்வாய், வெள்ளிக் கோள்களை மட்டும் ஆராய, பல விண்வெளி ஆய்வுச்சிமிழ்களை ஏவிக் கொண்டு, வியாழன், சனி, யுரேனஸ், நெப்டியூன், புளுடோ போன்ற மற்ற அண்ட கோளங்களை ஆய்வதில் எந்த வித ஆர்வமும் காட்டிக் கொள்ளவில்லை. ஆனால் அப்பணியில் முழு முயற்சி எடுத்து, அமெரிக்கா நிதியையும், நேரத்தையும் செலவு செய்து மும்முரமாக முற்பட்டு பல அரிய விஞ்ஞானச் சாதனைகளை உலகுக்கு எடுத்துக் காட்டியது.

1972-1973 ஆண்டுகளில் முதன் முதல் ஏவப்பட்டுப் பயணம் செய்த மூன்று விண்வெளி ஆய்வுச்சிமிழ்கள் [Space Probes] கண்டனுப்பிய சனி மண்டல விபரங்கள் மாபெரும் முற்போக்கான விஞ்ஞானச் சிறப்புக்கள் உடையவை. பயனீயர்-10,-11 [Pioneer-11,-12] ஆகிய இரண்டு விண்வெளிக் கப்பல்கள் வியாழக் [Jupiter] கோளைக் குறிவைத்து அனுப்பப் பட்டாலும், அதைத் தாண்டி அப்பால் பறந்து சென்று, அண்டவெளி விண்மீன் [Interstellar] மந்தைகளைப் படமெடுக்கவும் உதவின.

பயனீயர்-11 [Also called Pioneer-Saturn] 1973 ஏப்ரல் 5 ஆம் தேதி ஏவப்பட்டு, வியாழனை நெருங்கி 1974 டிசம்பர் 2 ஆம் நாள் பயணம் செய்து, சனிக்கோளை 1979 செப்டம்பர் முதல் தேதி 12600 மைல் அருகி, வளையத்தை ஊடுருவிச் சென்று, பூமியிலிருந்து மனிதர் ஏவி முதலில் சனிக்கோளை அண்டிய விண்கப்பல் என்று விண்வெளிச் சரித்திரப் புகழ் பெற்றது. அத்துடன் பயனீயர்-11 சனியின் இரண்டு புதிய வளையங்களை முதன் முதல் கண்டு பிடித்தது. மேலும் சனியின் காந்தக் கூண்டுக்குள் [Magnetosphere] கதிர்வீச்சு வளையங்கள் [Radiation Belts] பரவி இருப்பதையும் படமெடுத்துப் பூமிக்குப் புள்ளி விபரங்களை அனுப்பியது.

அடுத்து 1977 இல் யாத்திரைக் கப்பல்கள் வாயேஜர்-1,-2 [Voyager-1,-2] சனிக் கோளைக் குறிவைத்து ஏவப்பட்டு விஞ்ஞான விளக்கங்களை அறிந்திடவும், வியாழக் கோளை ஆராய்ந்தபின் சனிக் கோளைச் சுழல்வீதியில் சுற்றி வந்து, அதன் இயற்கைச் சந்திரன்களைப் படமெடுக்கவும் அனுப்பப் பட்டன. 1977 செப்டம்பர் 5 ஆம் தேதியில் வாயேஜர்-1 ஏவப்பட்டு, சனிக் கோளை 1980 நவம்பர் 12 ஆம் நாள் அடைந்து சுற்ற ஆரம்பித்தது. அதற்கு முன்பே 1977 ஆகஸ்டு 20 இல் ஏவப்பட்ட வாயேஜர்-2 வியாழனைப் பற்றிய தகவல்களை அனுப்பி விட்டு, சனிக் கோளை 1981 ஆகஸ்டு 25 இல் அண்டிச் சுழல்வீதியில் சுற்ற ஆரம்பித்தது. இரண்டு விண்வெளி ஆய்வுச்சிமிழ்களும் சனி மண்டலக் கூட்டுறுப்புகள் [Composition], தளவியல் [Geology], சூழகத்தின் தட்ப, வெப்பநிலை [Meteorology], துணைக் கோள்கள் நகர்ச்சி [Dynamics of Regional Bodies] ஆகியவற்றை ஆராய்ந்து விபரங்களைப்பூமிக்கு அனுப்பின.

சனி மண்டலம் வாயுப் பாறை உறைந்த ஒரு பனிக்கோளம்!

சனித் தளத்தின் திணிவு [Density] பூமியின் திணிவில் எட்டில் ஒரு பங்கு! காரணம் சனிக் கோளில் பெரும்பான்மையாக இருப்பது, ஹைடிரன் [Hydrogen] வாயு. மிக்க பளு உடைய சனியின் சூழ்நிலை, சூழக அழுத்தத்தைச் [Atmospheric Pressure] சனியின் உட்பகுதியில் விரைவில் உச்சமாக்கி ஹைடிரஜன் வாயு திரவமாய்த் தணிவடைகிறது [Condenses into a Liquid]. உட்கருவில் திரவ ஹைடிரஜன் மிக்கப் பேரழுத்தத்தால் இரும்பாய் இறுகி, உலோக ஹைடிரஜன் [Metallic Hydrogen] பாறை ஆகி, மின்கடத்தி யாக [Electrical Conductor] மாறுகிறது. சனிக்கோளம் ஒரு பிரமாண்டமான காந்தக் களமாக [Magnetic Field] இருப்பதற்கு இதுவே காரணம்.

சனியின் நடுவே ஒரு வேளை கடும் பனிக்கரு[Icy Nucleus] உறைந்துபோய் இருக்கலாம்! அல்லது கன மூலகங்கள் [Heavy Elemets] பேரழுத்தத்தில் பாறையாகி சுமார் 15,000 டிகிரி C உஷ்ணம் உண்டாகி யிருக்கலாம்! 4.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே தோன்றிய சூரிய குடும்பத்தில் பிறந்த வியாழன், சனிக் கோள்கள் ஈர்ப்பியல் கொந்தளிப்பு [Gravitational Settlement] அடங்கி இன்னும் நிலைப்பாடு [Stability] பெறவில்லை. அதனால் அண்டத்தின் கருச் சுருக்கம் [Contraction] உஷ்ணத்தை மிகுந்து வெளிப்படுத்தி, சனிக்கோள் தான் சூரியனிட மிருந்து பெறும் வெப்பத்தைவிட மூன்று மடங்கு மிகையாக விண்வெளியில் அனுப்புகிறது!

சனியின் வாயு மண்டலத்தில் இருப்பது, ஹைடிரஜன் 88%, ஹீலியம் 11%. மேகக் கூட்டங்களின் வெளித் தோல் உஷ்ணம் -176 டிகிரி C. சனி தன்னைத் தானே சுற்றும் காலம் சுமார் பத்தரை மணி நேரம். மத்திம ரேகைக் காற்று [Equatorial Winds] அடிக்கும் வேகம் மணிக்கு 1060 மைல்!

சனிக்கோள் அணிந்துள்ள ஒளிவீசும் எழில் வளையங்கள்!

சனி மண்டலத்தின் ஒளிமயமான வளையங்கள் மிகவும் பிரம்மாண்டமான பரிமாணம் உடையவை! சனியின் வளையங்களை பெண்ணின் கை வளையல் என்றோ, கால் சிலம்பாகவோ, அன்றி இடை அணியாகவோ எப்படி வேண்டு மானாலும் ஒப்பிடலாம்! சனிக் கோளின் விட்டம் சுமார் 75,000 என்றால், அதற்கு அப்பால் பரவிய வெளி வளையத்தின் விட்டம் 170,000 மைல்! உள்ளே முதல் வளையத்தின் விட்டம் 79,000 மைல்! E,G,F,A,B,C,D, என்னும் பெயர் கொண்ட ஏழு வளையங்கள், சனியின் இடையை ஒட்டியாண அணிகளாய் எழிலூட்டுகின்றன! E என்னும் வளையம் அனைத்துக்கும் வெளிப்பட்டது. D என்னும் வளையம் அனைத்துக்கும் முற்பட்டது. A வளையத்துக்கும் B வளையத்துக்கும் இடைவெளி மட்டும் சுமார் 3000 மைல்! காலில் அணியும் சிலம்புக்குள்ளே இருக்கும் முத்துக்களைப் போல் ஒவ்வொரு வளையத்தின் உள்ளே கோடான கோடித் தனித்தனித் துணுக்குகள் [Individual Ringlets] பரவலாகி, சனிக் கோளை வட்டவீதிகளில் [Circular Orbits] சுற்றி வருகின்றன. வாயேஜர்-2 தனிக்கருவி மூலம் எண்ணியதில் சனியின் வளையங்களில் 100,000 மேற்பட்ட கற்களையும், பாறைகளையும் காட்டி யுள்ளது!

வளையங்கள் யாவும் சனியின் மத்திம ரேகை மட்டத்தில் [Equator Plane] சுற்றும், வட்டவீதிக்கு 27 டிகிரி சாய்ந்து அமைந்துள்ளன. சுடர்வீசும் வளையங்கள் எல்லாம் திரட்சியான தட்டுக்கள் [Solid Disks] அல்ல! சில இடத்தில் வளையம் 16 அடியாக நலிந்தும், சில பகுதியில் 3 மைல் தடிமன் பெருத்தும் உள்ளன. வளையங்களில் பல்லாயிரக் கணக்கான பனித்தோல் போர்த்திய கூழாம் கற்கள் [Pebbles], பாறைகள், பனிக் கட்டிகள், தட்ப வாயுக் கட்டிகள் [Frozen Gases] தொடர்ந்து விரைவாக ஓடிச் சனியைச் சுற்றித் தொழுது வருகின்றன! வளையங்கள் சூரிய ஒளியில் மிளிர்வதற்குப், பனி மூடிய கற்களும், பனிக் கட்டிகளுமே காரணம். சனிக்கோளை நெருங்கிய உள் வட்ட வளையத்தின் துணுக்குகள் 2 மணி நேரத்திற்கு ஒரு முறை வெகு வேகமாகச் சுற்றி வரும் போது, வெளி வட்ட வளையத் துணுக்குகள் சிறிது மெதுவாக 15 மணி நேரத்தில் ஒரு தரம் சுற்றுகின்றன. வளையத் துணுக்குகளின் பரிமாணம் தூசியாய் இம்மி அளவிலிருந்து, பாறைகளாய் 33 அடி விட்டமுள்ள வடிவில், வட்டவீதியில் உலா வருகின்றன.

சனிக் கிரகத்தைச் சுற்றி வரும் சந்திரன்கள்

சனிக் கோளின் உறுதி செய்யப் பட்ட 18 சந்திரன்களில் எல்லாவற்றிலும் மிகப் பெரியது, டிடான் [Titan]. அதன் விட்டம் 3200 மைல் என்று அனுமானிக்கப் பட்டுள்ளது. நைட்ரஜன் வாயு மண்டலத்தைக் கொண்டு, ஆரஞ்சு நிறத்தில் மந்தார நிலையில் இருப்பதால், டிடான் கோளின் விட்டத்தைக் கணிப்பது, கடினம். புதன் கோளை [Planet Mercury] விடச் சற்று பெரியது, டிடான். 1655 இல் டச் வானியல் வல்லுநர் கிரிஸ்டியான் ஹூயூஜென்ஸ் டிடான் சந்திரனை முதன் முதலில் கண்டு பிடித்தார். சனியின் மிகச் சிறிய சந்திரன் 12 மைல் விட்டம் கொண்டது.

ஒரு காலத்தில் சனிக் கோளின் சந்திரனாகச் சுற்றி வந்த அண்ட கோளங்கள், சனியின் ஈர்ப்பு ‘ரோச் எல்லைக்குள் ‘ [Roche Limit] சிக்கிக் கொண்ட போது, அதிர்வலை விசையால் [Tidal Force] உடைக்கப் பட்டுத் தூள் தூளாகி, வட்ட வளையங்களாய் மாறி விட்டன என்று கருதப் படுகிறது.

சனிக்கோளை நோக்கி அடுத்த மாபெரும் படையெடுப்பு

2004 ஆம் ஆண்டு சனியை நோக்கி ஏவப்பட இருக்கும் காஸ்ஸினி விண்வெளிக் கப்பல் [Cassini Space Ship] மூலம் சனியைப் பற்றியும், அதன் பெரிய சந்திரன் டிடானைப் பற்றியும் நிறைய விஞ்ஞான ஆராய்ச்சி விளக்கங்கள் அறியப்படும். இதற்கு முன் பயணம் செய்த பயனீயர், வாயேஜர் விண்வெளிக் கப்பல்கள் சனிக்கோளை வெறும் ஒளிப்படங்கள் மட்டுமே எடுத்தன. ஆனால் காஸ்ஸினி

விண்கப்பல் சனிக்கோளை பற்றி ஒரு முழு நீளத் திரைப்படமே எடுக்கப் போகிறது. நாசா [NASA] காஸ்ஸினி திட்ட விஞ்ஞானி, டென்னிஸ் வாட்ஸன், ‘சனிக் கோளின் காந்தக் கூண்டு [Magnetosphere], அதன் மாபெரும் சந்திரன் டிடான், பனி மூடிய குட்டித் துணைக் கோள்கள் [Smaller Icy Satellites], பிரமாண்டமான வளையங்களின் அமைப்பு ஆகிய ஐந்து பகுதிகளில் சிறப்பான விஞ்ஞானக் கருத்துகளைச் சேகரிக்கப் போகின்றது, காஸ்ஸினி ஆய்வுச்சிமிழ் ‘ என்று கூறினார். வளையங்களில் உலாவிடும் அண்டத் தூசியும் துகள்களும், பனி பூசிய கூழாம் கற்களும் ஒரே உடைப்பு நிகழ்ச்சியில் உண்டானவையா ? அல்லது அடுத்தடுத்து நிகழ்ந்த உடைப்புகளினால் உதயமானவையா ? சனியின் சந்திரனை மோதி நொறுக்கியது வால் விண்மீன்களா [Comets] ? அல்லது அருகில் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் பெருத்த சந்திரன், சிறுத்த சந்திரனைத் தாக்கி உடைத்து வட்டவீதியில் வளையமாகச் சுற்ற வைத்து விட்டதா ? போன்ற புதிர் வினாக் களுக்குப் பதில் விடை அளிக்கும், காஸ்ஸினியின் விண்வெளிப் பயணம்!

*************************

jayabar@bmts.com

Series Navigation

சி. ஜெயபாரதன், கனடா