சூரிய குடும்பத்தின் புதிய புறக்கோள்கள் யுரேனஸ், நெப்டியூன்

This entry is part of 31 in the series 20020623_Issue

சி. ஜெயபாரதன், கனடா


சூரிய மண்டலத்தின் ஏழாவது கோள் யுரேனஸ் கண்டுபிடிப்பு

பதினெட்டாம் நூற்றாண்டில் கண்டு பிடிப்பதற்கு முன்பு, புதுக்கோள் யுரேனஸ் [Uranus] பல விஞ்ஞானிகளால் தொலை நோக்கி மூலம் காணப் பட்டு 20 முறை பதிவாகி யுள்ளது! ஆனால் அது சூரியனின் ஒரு கோள் என்று பலர் காணத் தவறி விட்டார்கள்! பிரிட்டன் வானியல் வல்லுநர் ஃபிளாம்ஸ்டாடு [Flamsteed] 1690-1715 ஆண்டுகளில் ஆறு தடவை யுரேனஸ் புது அண்டத்தைக் கண்டு முதலில் பதிவு செய்தாலும், அவரும் சூரியனின் துணைக்கோள் என்று காணத் தவறி விட்டார்! 1781 ஆம் ஆண்டில் பிரிடிஷ் ஜெர்மன் விஞ்ஞானி, வில்லியம் ஹெர்செல் [William Herschel] யுரெனஸ் ஏழாவது சூரியக்கோள் என்று முதன் முதலில் விளக்கம் தந்தார். பூமியில் எவரும் அதுவரை ஒரு புதிய கோளைக் கண்டு பிடித்ததில்லை! அவரது கண்டுபிடிப்புக்கு முன், சூரிய குடும்பக் கோள்கள் பண்டைய ஞானிகள் தொன்றுதொட்டு அறிந்திருந்த ஆறு கோள்கள்தான் [புதன், வெள்ளி, பூமி, செவ்வாய், வியாழன், சனி] என்று வானியல் நிபுணர்களுக்குள் முடிவாகி யிருந்தது.

ஹெர்செல் முதலில் புது அண்டத்தை வாலில்லாத விண்மீன் [Comet] என்று எண்ணினார்! ஆனால் திரும்பத் திரும்பத் தொடர்ந்து பார்த்ததில், புதிய அண்டம் ஏறக் குறைய வட்டவீதியில் சூரியனைச் சுற்றுவதை ஹெர்செல் கண்டார். ஆகவே அது விண்மீன் அன்று; ஒரு புதுக்கோள் என்று முடிவானது! ஏழாவது கோளுக்கு ஹெர்செல் உள்பட பலர் வைத்த பெயர்கள் எதுவும் நிலைக்காது, ஜெர்மன் வானியல் நிபுணர் யோஹான் போடே [Johann Bode] இறுதியில் இட்ட பெயரான ‘யுரேனஸ் ‘ என்பது எல்லோராலும் எடுத்தாளப் பட்டது! ரோமானியர் யுரேனஸை வானத்தின் கடவுள் [God of the Sky] என்று கருதி வந்தார்கள்.

சூரிய மண்டலத்தின் எட்டாவது கோள் நெப்டியூன் கண்டுபிடிப்பு

யுரேனஸ் புறக்கோளுக்கும் அப்பால் நகர்ந்து செல்லும், நெப்டியூன் எவ்வாறு கண்டு பிடிக்கப் பட்டது ? அது ஓர் சுவையான கதை! 1609 இல் காலிலியோ தனது தொலை நோக்கியில் வியாழக்கோள் அருகே கடந்து சென்ற, ஒளிவீசும் புது அண்டத்தை [நெப்டியூனை] முதலில் கண்டாலும், அது சூரியனின் மற்றோர் கோளென்று நிர்ணயம் செய்யத் தவறி விட்டார்! ஏழாவது புறக்கோள் யுரேனஸ், அதன் இரட்டையான எட்டாவது புதுக்கோள் நெப்டியூனைக் [Neptune] கண்டு பிடிக்க அடிகோலியது! எட்டாவது புறக்கோள் நெப்டியூன் கண்டுபிடிப்பு ஒரு மகத்தான கணித வானியல் [Mathematical Astronomy] சாதனை!

யுரேனஸ் கண்டு பிடிக்கப்பட்டது, பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டு வானியல் துறையில் மகத்தான ஒரு சரித்திரத் திருப்பம் என்றே கூறலாம்! 1800 ஆரம்ப ஆண்டுகளில் யுரேனஸ் புதுக்கோள் எதிர்பார்த்தபடி கணிக்கப்பட்ட பாதையில் போகாததைக் கண்டு விஞ்ஞானிகள் வியப்புற்றார்கள்! பூர்வீக நியூட்டன் பொறியியல் [Classical Newtonian Mechanics] நியதியைப் பயன் படுத்தி, மிகத் துள்ளியமாக அண்டக் கோள்கள், அவற்றின் துணைக் கோள்களின் சுழல்வீதி [Orbit], கோள்களின் இருப்பிடம் இரண்டையும் கணித்து விடலாம். ஆனால் புதுக்கோள் யுரேனஸ், அவ்விதிகளின்படி இயங்காதது, பல விஞ்ஞானிகளின் மூளையைக் கலக்கியது! 1845 இல் பிரிடிஷ் விஞ்ஞானி ஆடம்ஸ் [John Couch Adams], 1846 இல் பிரென்ச் விஞ்ஞானி லெவெரியர் [Joseph Leverrier] தனிதனியே நியூட்டன் நியதியில் கணித்துப் புதுக்கோள் ஒன்று இருந்து கொண்டு, யுரேனஸ் பாதையைப் பாதிக்கிறது என்று அறிவித்தார்கள்! லெவெரியர் கணித்த தகவலைப் பயன் படுத்தி, அடுத்து 1846 ஜெர்மன் விஞ்ஞானி யோஹான் காலே [Johann Galle] நெப்டியூன் இருப்பிடத்தைக் கணித்தபடி 1 டிகிரி துள்ளியத்தில் கண்டு பிடித்து, உலக விஞ்ஞானிகளை வியப்புள் ஆழ்த்தினார்! கிரேக்க ரோமானிய இதிகாசங் களில் நெப்டியூன், சமுத்திரக் கடவுள் [Deity of the Sea] ஆகக் கருதப் படுகிறது!

அமெரிக்கா ஏவிய யாத்திரை விண்வெளிக் கப்பல்கள்

1977 ஆகஸ்டு 20 ஆம் தேதி நாசா சூரியனின் புறக்கோள்களை ஆராய ஏவிய வாயேஜர்-2 [Voyager-2] வியாழன், சனிக் கோள்களைக் கடந்து, 1986 ஜனவரி 24 ஆம் தேதி யுரேனஸ் கோளை நெருங்கிப் படமெடுத்து, 1989 ஆகஸ்டு 25 ஆம் தேதி நெப்டியூன் அருகே பறந்தது. அச்சமயம் வாயேஜர்-2 முதன் முதல் யுரேனஸின் நான்கு புதிய வளையங்களையும், பத்து புதிய சந்திரன்களையும் கண்டு பிடித்துப் பூமிக்கு அனுப்பியது. அவை யாவும் அதுவரை தொலை நோக்கிகள் மூலம் காணப்படாதவை.

வாயேஜர் விண்வெளிக் கப்பல் 65,000 தனித்தனிச் சிறு உறுப்புகள் தாங்கி, சுமார் 1800 பவுண்டு எடை கொண்டது. புறக்கோள்களின் கதிர்வீச்சு [Radiation] சிதைக்க முடியாத அங்கங்கள், கதிர்வீச்சு தாக்காதவாறு உறையிடப் [Shielded] பட்டிருந்தன. விண்கப்பலின் புகுவீதி [Trajectory], பறப்பு அச்சுக்கள் [Attitude] ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்தச், சிறு உந்து ஏவிகள் [Thrusters] 16 பொருத்தப் பட்டிருந்தன. சூரியனுக்கு அப்பால் பயணம் செய்வதால், சூரிய சக்தி [Solar Power] விண்கப்பலுக்குப் போதிய மின்சக்தி பரிமாற முடியாது. அரிய பலவித விஞ்ஞான ஆய்வுச் சாதனங்களைப் பல வருட காலம் இயக்க, கதிர்-ஏகமூல வெப்ப-மின் ஜனனி [Radio-isotope Thermo-electric Generators] உபயோக மாயின. புளுடோனிய [Plutonium] உலோகம் கதிரியக்கத் தேய்வின் [Radioactive Decay] போது, எழும் வெப்பசக்தி மின்சக்தி யாக மாற்றப் பட்டு, ஆய்வுச்சிமிழின் மின்கணணி, வானலை பரப்பி, போன்ற கருவிகளை இயக்கி வந்தது. ஆழ்ந்த அண்டவெளி மின்னலைப் பின்னல் [Deep Space Network], அகில விண்சிமிழ் நோக்கும் ஏற்பாடு [Global Spacecraft Tracking System] ஆகியவற்றின் மூலம், ஆய்வுச்சிமிழ்க் கட்டுப்பாடும், ஆணைகளும் அனுப்பப் பட்டு, ஆய்வுச்சிமிழின் தகவல்களும் சேகரிக்கப் பட்டு வந்தன.

விண்கப்பலில் பத்துவித வேறுபாடான விஞ்ஞானச் சோதனைகள் புரியும் கருவிகள், அகச் செந்நிற, புற ஊதா தொடுமானிகள் [Infrared, Ultraviolet Sensors], காந்த மானிகள் [Magnetometers], வெளிப்பிழம்பு நோக்கிகள் [Plasma Detectors]. அகிலக் கதிர், மின்கொடைத் துகள் தொடுமானிகள் [Cosmic Rays, Charged Particle Sensors], தொலைக் காட்சிக் காமிராக்கள் ஆகியவை அமைக்கப் பட்டிருந்தன.

இதுவரை அறியப் படாத யுரேனஸ் கோளின் காந்த மண்டலத்தை ஆய்வுச்சிமிழ் குறித்துக் காட்டியது. சூரிய ஒளி நேராகப் பட்டுத் தெறிக்கும் யுரேனஸின் துருவத்தில் மங்கலான முகிலடுக்கு பரவி யுள்ளதைப் படமெடுத்தது. முதல் சந்திரன் மிராண்டாவில் [Miranda] 12 மைல் ஆழம் கொண்ட நெடு மலைத்தொடர் [Canyons] அடுக்குகள் இருப்பதைக் காட்டியது. யுரேனஸின் 9 [புதியவை நான்கு, பழையவை ஐந்து] வளையங்கள், வியாழன், சனி வளையங்களை விட இளமை யானவை என்றும், மிதக்கும் துணுக்குகள் [Particles], யுரேனஸ் வளையத்தில் பெரிதாய் இருப்பதையும் எடுத்துக் கட்டியது.

நெப்டியூனை அணுகும் போது இதுவரைக் காணாத அதன் ஆறு புதிய சந்திரன் களைக் கண்டுபிடித்தது. ஆய்வுச்சிமிழ் நெப்டியூன் புதுக்கோள், வியாழன் பூதக்கோள் போன்று கொந்தளிப்பு மிக்க தென்றும், பல பெரும் கருமை நிறத் திடல்கள் நிரம்பி யுள்ளதையும் எதிர்பாராத விதமாகக் காட்டியது. சூரியக் கோள் கள் அனைத்திலும் அசுர வேகச் சூறாவளிக் காற்று [1200 mph] நெப்டியூனில் அடித்துக் கொண்டிருப்பதை, ஆய்வுச்சிமிழ் பதிவு செய்துள்ளது! நெப்டியூனின் பெரிய சந்திரன், டிரிடான் [Triton] துணைக் கோளைப் படமெடுத்து, வெந்நீர் ஊற்றுகள் [Geysers] போன்று தரையைப் பீறிட்டெழும், பல நைடிரஜன் ஊற்றுகள் வாயுவைக் கிளப்பி, கருமை நிறத் தூசி மண்டலம் வானைத் தொடக் கண்டது!

யுரேனஸ் புறக்கோளின் வடிவம், வளையங்கள், துணைக் கோள்கள்

தொலை நோக்கியில் பார்த்தால், யுரேனஸ் மங்கலாக பச்சை கலந்த நீல நிறத்தில் தெரிகிறது. 1970 இல் அதன் மகத்தான தோற்றத்தைப் பூமிக்கு மேல் 80,000 அடி உயரத்தில் பறந்த, வாயுப் பலூன் ஒன்றில் இணைக்கப் பட்ட ஒரு தொலை நோக்கி படம் எடுத்தது. முதன் முதல் யுரேனஸ் கோளை 5.7 மில்லியன் மைல் தூரத்தில் நெருங்கித் துப்புரவாய்ப் படம் பிடித்தது, 1986 இல் அமெரிக்கா ஏவிப் பயணம் செய்த யாத்திரை விண்வெளிக் கப்பல், வாயேஜர்-2.

யுரேனஸ் கோளின் விட்டம் 31,770 மைல்! அது சூரியனிலிருந்து 1.78 பில்லியன் மைல் தூரத்தில், 84 ஆண்டுகளுக்கு ஒரு முறைச் சூரியனைச் சுற்றி வருகிறது! சூரிய குடும்பத்தின் ஏனைய கோள்களைப் போலின்றி, யுரேனஸ் தனித்துவ இயக்க அமைப்புக் கொண்டுள்ளது! பூமியை ஒப்பு நோக்கின், யுரேனஸ் 14.5 மடங்கு பளுவைக் [Mass] கொண்டது. கொள்ளளவு [Volume] 67 மடங்கு, திணிவு [Density] 1.2 மடங்கு, ஈர்ப்பு விசை [Gravity] 1.17 மடங்கு.

வியாழன், சனிக் கோள்களைப் போன்று, யுரேனஸில் முகில் பட்டைகள் [Cloud Bands] எதுவும் இல்லை. காரணம், யுரேனஸின் சுழலும் அச்சு விநோதமாகச் சூரியச் சுழல்வீதிக்கு [Solar Orbit] 8 டிகிரி சாய்ந்து ஏறக் குறைய மட்டமான நிலையில், யுரேனஸ் தன்னைத் தானே 17:15 மணி நேரத்தில் சுற்றுகிறது. அந்த வியப்பான அமைப்பால், கோடை காலம் வரும் போது, வடநோக்கு அரைக்கோளில் [Northern Hemisphere] யுரேனஸின் வடதுருவம் சூரியனை நேர் எதிர் நோக்கிப் பல வருடங்கள் முகம் காட்டுகிறது! பாதிக் கோளம் வெப்பத்திலும், பாதிக் கோள் குளிரிலும் பல ஆண்டுகள் பாதிக்கப் படுகின்றன. ஆதலால் யுரேனஸில் கொந்தளிக்கும் கால நிலைகள் எதுவும் நிகழ்வதில்லை! மற்ற கோள்களைப் போலின்றி, யுரேனஸின் மத்திம ரேகை [Equator] சுழல்வீதிக்கு ஏறக் குறைய செங்குத்தாக [98 டிகிரி சாய்ந்து] அமைந்து விட்டது ஓர் விந்தையே! யுரேனஸ் கோளின் அச்சு தோற்ற காலத்தில், அண்ட கோளங்கள் முட்டி மோதியதால் சாய்ந்துபோய் இருக்கலாம் என்று எண்ணப் படுகிறது!

யுரேனஸ் மண்டலத்தில் பெரும்பான்மை ஹைடிரஜன், ஹீலியம் வாயுக்கள் மண்டி யுள்ளது. மீதேன் வாயும், அதன் துணை வாயுக்களான ஈதேன், அஸட்டலீன், மற்றும் அம்மோனியா, ஹைடிரஜன் ஸல்ஃபைடு ஆகியவைகளும் உள்ளன. 1977 ஆம் ஆண்டு அமெரிக்க வானியல் வல்லுநர், ஜேம்ஸ் எலியட் [James Elliot], யுரேனஸ் கோளின் பின்புறம் மறையும் [Occultation] ஓர் விண்மீனைத் தொலை நோக்கியில் தொடர்ந்து பார்த்துப் பதிவு செய்து வருகையில், யுரேனஸ் கோளின் ஐந்து வளையங்களை, முதன் முதல் கண்டு பிடித்தார். மத்திம ரேகை [Equator] மட்டத்தில் சுற்றும், அவற்றுக்கு ஆல்ஃபா, பீட்டா, காமா, டெல்டா, எப்சிலான் [Alpha, Beta, Gamma, Delta, Epilon] எனப் பெயரிட்டார். ஆல்ஃபா முதல் வளையம்; எப்சிலான் ஐந்தாவது வளையம். வாயேஜர்-2 புதிதாக நான்கு வளையங்களை 1986 இல் கண்டு பிடித்தது. முதல் வளையம் யுரேனஸ் தளத்திலிருந்து 16,000 மைல் தூரத்தில் ஆரம்பித்து, ஒன்பது வளையங்களும் 5840 மைல் அளவில் அகண்டு பரவிச் சுற்றி வருகின்றன.

யுரேனஸ் புதுக்கோளை 15 சந்திரன்கள் சுற்றி வருகின்றன. அவற்றில் கடைசி 10 சந்திரன்களை, வாயேஜர்-2 1986 இல் கண்டு பிடித்தது. யுரேனஸைக் கண்டு பிடித்த வில்லியம் ஹெர்செல், 1787 இல் இரண்டு பெரிய துணைக் கோள்களான ஓபெரான், டிடானியா [Oberon, Titania] ஆகியவற்றைக் கண்டு பிடித்தார். உம்பிரியல், ஏரியல் [Umbriel, Ariel] துணைக்கோள்களை 1851 இல் பிரிடிஷ் விஞ்ஞானி, வில்லியம் லாஸ்ஸெலும் [William Lassell], மிராண்டாவை [Miranda] 1948 இல் அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஜெரார்டு கியூப்பரும் [Gerard Kuiper] கண்டு பிடித்தார்கள்.

நெப்டியூன் புறக்கோளின் வடிவம், வளையங்கள், துணைக் கோள்கள்

யுரேனஸ் புதுக்கோளின் இரட்டைக் கோளாக, நெப்டியூன் கருதப் படுகிறது. தொலை நோக்கியில் அதைப் பார்க்கும் போது, எந்த விதத் தழும்பும் இல்லாது, பச்சை கலந்த நீல நிறத்தில் தென்படுகிறது. நெப்டியூன் தன்னைத் தானே சுற்றிக் கொள்ள 16 மணி நேரம் எடுக்கிறது. அது சூரிய ஒளியை எதிர் ஒளிக்கும் திறம் [Albedo] 84%. சூரியனுக்கு 2.8 பில்லியன் மைல்களுக்கு அப்பால், நெப்டியூன் கோள் 165 ஆண்டுகளுக்கு ஒரு முறைச் சூரியனை நீள்வட்டச் சுழல்வீதியில் சுற்றி வருகிறது. நெப்டியூனின் விட்டம் [30,700 மைல்] பூமியின் விட்டத்தை விட 3.8 மடங்கு அகண்டது. அதன் கொள்ளளவு பூமியைப் போல் 72 மடங்கு; பளு பூமியைப் போல் 17 மடங்கு. புறக்கோள்களைப் [வியாழன், சனி, யுரேனஸ்] போன்று, நெப்டியூனும் ஓர் வாயுக் கோளமே! ஹைடிரஜன், ஹீலிய வாயுக்கள் பெரும்பான்மை யாகவும், 3% மீதேன் [Methane] வாயும் கலந்துள்ளது. நெப்டியூனில் சூரிய ஒளி பட்டு நீல நிறத்தில் ஒளிர்வதற்கு, மீதேன் வாயு பரவி யுள்ளதே காரணம். வாயு மண்டலத்துக்குக் கீழே, திரவ வாயுக்கள் நிறைந்து, உட்கருவில் இறுகிப் போன பாறையும், உலோகமும் இணைந்துபோய் உள்ளன. நெப்டியூனைச் சூழ்ந்த காந்த தளம், சுழலும் அச்சுக்கு 50 டிகிரி சாய்ந்துள்ளது.

1989 இல் கடந்து சென்ற யாத்திரைக் கப்பல் வாயேஜர்-2, அடுத்து 1994 இல் ஹப்பிள் விண்வெளித் தொலை நோக்கி [Hubble Space Telescope] இரண்டும், நெப்டியூன் புறக்கோளில் கடுமையான சூறாவளிக் காற்றுகள், பயங்கர வேகத்தில் [1200 mph] அடிப்பதை, ஒளிரும் கொந்தளிப்பு கருமை நிறங்களில் காட்டி யுள்ளன! அத்தனை வேகமாய் அடிக்கும் பேய்க்காற்றுகள் வேறு எந்த சூரியக் கோளிலும் எழுவதில்லை!

புறக்கோள்கள் வியாழன், சனி, யுரேனஸ் போன்று, நெப்டியூனைச் சுற்றி 5 நலிந்த வளையங்களும், 8 சந்திரன்களும் வலம் வருகின்றன. அதன் மிகப் பெரிய சந்திரன் டிரிடன் [Triton] 1846 இல் கண்டு பிடிக்கப் பட்டது. எட்டில் ஆறு சந்திரன்களை வாயேஜர்-2 ஆய்வுச்சிமிழ் கண்டிபிடித்தது.

யாத்திரைக் கப்பல்களின் மகத்தான சரித்திரச் சாதனைகள்

நெப்டியூன் புறக்கோளை ஆராய்ந்த பின் இறுதியாக வாயேஜர்-2 விண்வெளிக் கப்பல் கண்கொள்ளாக் காட்சியாக பிரம்மாண்டமான சூரிய குடும்பத்தின் கோள்கள் அனைத்தையும் படமெடுத்து, பூமிக்கு அனுப்பியது, ஓர் மகத்தான விஞ்ஞான அற்புதம்! இரட்டை வாயேஜர்கள் [Voyager-1,-2] நான்கு பூதப் புறக்கோள்களைத் தேர்வு செய்து, அவற்றின் 48 துணைக் கோள்களை ஆராய்ந்து, புறக்கோள்களின் வளையங்களைப் பற்றித் தகவல்களைச் சேகரித்து, அண்ட கோளங்களின் ஆரம்பத் தோற்றத்தை அறிய விபரங்களைக் கொட்டிக் குவித்தன!

விண்வெளி நோக்குக் குறிப்பணிகளை [Space Missions] நிறைவேற்ற, குறைந்தது ஐந்தாண்டுகள் நீடிக்கத்தான் வாயேஜர் விண்வெளிக் கப்பல்கள் அமைக்கப் பட்டன. ஆனால் இடைப் பயணத்தின் போது, மேன்மைப் படுத்தப் பட்ட மென்கலங்களைப் [Softwares] பயன்படுத்தி, அவற்றின் உட்தள மின்கணணி களைப் [On-board Computers] பூமியிலிருந்து மறுமுறைச் செப்பமிட்டு [Reprogammed], பல மில்லியன் மைல்களுக்கு அப்பால் பறக்கும் ஆய்வுச்சிமிழ்களின் ஆயுளை விஞ்ஞானிகள் நீடித்தது, இருபதாம் நூற்றாண்டில் ஓர் அற்புதச் சாதனை! இருபது ஆண்டு களுக்கும் மேலாக, இன்னும் வாயேஜர் விண்கப்பல்கள் யாத்திரை செய்து, சூரிய மண்டலத்தைத் தாண்டி அதற்கும் அப்பால் விரிந்து செல்லும் அண்டவெளி விண்மீன்கள் [Intersteller Space], பால்வீதி [Milky Way] மந்தைகளைப் படமெடுத்து அனுப்பிக் கொண்டிருக்கின்றன!

c1986 ஜனவரி 4 ஆம் தேதி யாத்திரைக் கப்பல் படமெடுப்பு அதிபர், பிராட்லி ஸ்மித் [Bradly Smith] ஹவாயில் வாயேஜர் அனுப்பப் போகும் யுரேனஸ் படங்களை ஆராய வந்திருந்தார். அவரே அடுத்து கலிபோர்னியாவில் உள்ள, உந்துவிசை ஏவிகள் ஆய்வகத்தின் [Jet Propulsion Laboratory] மேலதிபர். இரண்டு வாயேஜர் விண்கப்பல்களும் மகத்தான விஞ்ஞானச் சாதனைகள் புரிய, இராப் பகலாகப் பணிசெய்த பதினைந்து விஞ்ஞானிகளும், பொறியியல் வல்லுநர்களும் பாராட்டுக் குரியவர்கள்.

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

Series Navigation