அணையாத அணுஉலைத் தீபம் – சூரியன்

This entry is part of 27 in the series 20020629_Issue

சி. ஜெயபாரதன், கனடா


பொழுது புலர்ந்தது; யாம்செய்த தவத்தால்

புன்மை இருட்கணம், போயின யாவும்!

எழுபசும் பொற்சுடர் எங்கணும் பரவி

எழுந்து விளங்கிய அறிவெனும் இரவி!

– மகாகவி பாரதியார்

***

வானம் எங்கும் பரிதியின் பேரொளி!

மனிதன் தோன்றிய காலம் முதல், சூரியன் ஒரு மகத்தான விண்ணொளிக் கோளமாய் மதிக்கப் பட்டு வருகிறது. பூமிக்கு ஒளி, மழை, காற்றை அளித்து, இரவு பகல் என்று நாட்களைப் பிரித்து, கோடை காலம், குளிர் காலம் ஆகிய வற்றை மாறி மாறி ஓர் ஒழுங்கு நியதியில் சுற்ற வைத்து, உயிரினங்களைப் பராமரிக்கும் சூரியனைக் கடவுளாக, பல இனத்தவர் வாழையடி வாழையாக வணங்கி வருகிறார்கள்.

பிரம்மாண்டமான ஈர்ப்பு சக்தியால், மாபெரும் ஒன்பது அண்ட கோளங்களைத் தன்னகத்தே இழுத்து, 4.7 பில்லியன் ஆண்டுகளாய்ச் சுழல்வீதியில் தன்னைச் சுற்ற வைத்து, ஆட்கொண்டுள்ள அசுர விண்மீன் [Star], நாமறிந்த சூரியன்! கதிரவன் மின்காந்த சக்தியில் [Electro-magnetic Enegy] வெள்ளமாய்ப் பரப்பும் பேரளவு கதிர்வீச்சால் [Radiation] நேர்முகமாகவோ, புறமுகமாகவோ வேண்டிய சக்தியை உயிரினங் களுக்கு ஊட்டித் துணையாக இருந்து வருகிறது. கதிரொளி இல்லை யென்றால், உயிரினங்கள் மடியும்! தாவர இனங்கள் உணவுப் பண்டங்கள், எரிபொருள்கள் எதுவும் தயாரிக்க முடியாது.

1611 ஆம் ஆண்டில் காலிலியோ, தான் படைத்த முதல் தொலை நோக்கியில் பரிதியைப் பார்த்து, அதன் கருமை வடுக்களைக் [Dark Spots] கண்டு படம் வரைந்துள்ளார். அவருக்கும் முன்பு கி.மு.200 இல் சைனாவின் வானியல் ஞானிகள் பரிதித் தேமல்களைக் [Sunspots] கண்டு எழுதி வைத்திருக்கிறார்கள். பரிதியின் ஆய்வுக்குக் காலிலியோவின் கண்டுபிடிப்பு ஓர் புதிய பாதையைத் திறந்து விட்டது! விஞ்ஞான ரீதியில் சூரியனை அறிந்து கொள்ள விதை யிட்டதுடன், வெய்யவன் [Sun] கொந்தளிப்பில் வளர்ந்து வரும் ஓர் சுய ஒளி அண்டம் என்பதும் தெளிவானது.

அடுத்து 1666 இல் ஆங்கில கணித விஞ்ஞான மேதை ஐஸக் நியூட்டன், முதன் முதல் சூரிய ஒளியை முப்பட்டை ஆடியில் [Prism] சிறு துளை வழியாகப் பாய்ச்சி ஒளிக்கற்றையை ஆராய்ந்தார். அதன் மூலம் புகும் வெண்ணிற ஒளித் திரிவு [Refraction] பெற்று ஒளிச் சிதறி, ஏழு நிறத்தில் [சிவப்பு, ஆரஞ்ச், மஞ்சள், பச்சை, நீலம், இண்டிகோ, ஊதா] வானவில் போல் பிரிக்கப் படுவதைக் காட்டினார். முதல் நிறம் சிவப்பின் திரிபுக் கோணம் சிறிதளவு! இறுதி நிறம் ஊதாவின் திரிபு உச்ச மானது. காலை சூரிய உதயத்தின் போதும், மாலை சூரிய மறைவின் போதும், அடிவானம் செவ்வானமாய் மாறுவதற்கு இதுவே காரணம். பரிதியும் சிவப்பு

நிறம் பெறுகிறது. அடிவானத்தில், அடர்த்தியான தூசி படிந்த காற்று அல்லது முகில் வழியே, சூரிய ஒளி நுழையும் போது, முப்பட்டை ஆடிபோல் பிரிக்கப் பட்டு, முதலிரு நிறங்கள் சிவப்பு, ஆரஞ்ச் மட்டும் மனிதர் கண்களுக்குத் தெரிகின்றன. மற்ற நிறங்கள் [பச்சை முதல் ஊதா வரை] மிக்கத் திரிவு அடைந்து கண்ணில் படுவதில்லை.

பரிதியில் வெப்பமும், ஒளியும் எப்படி உண்டாகிறது ?

நமக்கு நெருங்கிய சுய ஒளி விண்மீன் சூரியன், பூமியிலிருந்து 93 மில்லியன் தூரத்தில் உள்ளது! ஒளி வேகத்தில் [வினாடிக்கு 186,000 மைல்] பயணம் செய்யும் பரிதியின் சுடரொளிப், பூமிக்கு வந்து சேர சுமார் 8 நிமிடங்கள் எடுக்கின்றன! உயிரினங்களுக்கு வேண்டிய ஒளி வெப்பத்தை, அளிக்கும் ஒரே ஒரு சுரங்கம், சூரியன் ஒன்றுதான்! பெரும்பான்மை ஹைடிரஜன் [71%], ஹீலியம் [27%] வாயுக்கள், மற்ற கன மூலகங்கள் [2%] நிரம்பிய கோளம், சூரியன். பூமண்டலத்தில் அந்த எளிய வாயுக்களைக் கண்டு கொள்ள முடியாது.

வெய்யவனின் உட்கரு, வெப்ப அணுக்கரு [Thermo Nuclear] கொந்தளிக்கும், பிரம்மாண்டமான அளவு அணுசக்தி வெளியாக்கும், ஓர் ஹைடிரஜன் குண்டு [Hydrogen Bomb]! அதன் தீவிர உஷ்ணத்தில் வாயுக்கள் வெண்ணிற ஒளியில் மிளிர்ந்து, வெளிச்சத்தையும், வெப்பக் கதிர்களையும் கொட்டுகிறது. உட்கருவின் உஷ்ணம் 20 மில்லியன் டிகிரி C. மேல்தள உஷ்ணம் 6000 டிகிரி C. தெறித்து எழும் தீ வளைவுகளின் [Coronas] உஷ்ணம் 1 மில்லியன் C. அளப்பரிய வெப்ப சக்தி, பரிதியில் நிகழும் அணுப்பிணைவுத் [Nuclear Fusion Reactions] தொடரியக்கங்களால் உண்டாகிறது.

உட்கருவில் உள்ள வாயுக்களின் பேரழுத்தமுடன், 20 மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணமும் இருப்பதால் மட்டுமே, அவ்வரிய அணுக்கருப் பிணைவு இயக்கங்கள் நிகழ முடியும்! உட்கரு அணு உலையில் உற்பத்தி யாகும் அளப்பரிய வெப்பசக்தி வெள்ளம், மேலெழுச்சி நகர்ச்சில் [Convection], ஒளிமயக் கோளத்தைக் [Photosphere] கடந்து தீவாயுக்கள் பொங்கி எழுகின்றன. நான்கு ஹைடிரன் அணுக்கள் அச்சூழ் நிலையில் ஒன்றாய்ப் பிணைந்து, சற்று கனமான ஹீலியமாக [Helium] மாறுகிறது. அந்த அணுக்கரு இயக்கத்தின் விளைவில் பளு இழப்பு [Mass Defect] நேர்ந்து, அதற்குச் சமமான வெப்ப சக்தி, ஐன்ஸ்டைன் ‘பளு சக்தி சமன்பாடு ‘ [Mass Energy Equation] நியதி முறைப்படி உண்டாகிறது.

[சக்தி = பளு இழப்பு X ஒளிவேகம் X ஒளிவேகம்]

பரிதியில் நிகழும் அணுப்பிணைவு இயக்கங்கள்

ஒரு மெகா டன் ஹைடிஜன் குண்டு, 100 பில்லியன் எண்ணிக்கை கொண்ட சக்தி யுள்ளது, சூரியன்! சூரியன் தன் பணியைத் தவறாது செய்ய, ஒவ்வொரு வினாடியும் 600 மில்லியன் டன் ஹைடிரஜன் மூலக அணுக்களை ஒன்றாய்ப் பிணைத்து, ஹீலிய மாக மாற்ற வேண்டும். அவ்வாறு 4.7 பில்லியன் ஆண்டுகளாக பரிதி தனது அணுக்கரு உலையை [Nuclear Reactor] இயக்கி வந்திருக்கிறது. இதுவரை பரிதி காலி செய்த ஹைடிரஜன் பளு 5% அளவே. ஆதலால் சூரியனில் ஹைடிரஜன் சேமிப்பு சீக்கிரம் தீர்ந்து போய்விடும் என்று பயப்பட வேண்டியதில்லை! இன்னும் 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு வேண்டிய எரிப் பொருள் ஹைடிரன் சூரியன் வசம் உள்ளது!

[ஹைடிரன்1+ஹைடிரஜன்1] -> ஹைடிரஜன்2+பாஸிடிரான்+நியூடிரினோ [Neutrino]. இந்த இயக்கத்தில் 42 MeV சக்தியும் நியூடிரினோ துகளும் [Particle] உண்டாகிறது. இதுதான் முதற் தூண்டு இயக்கம்.

[ஹைடிரஜன்2+ஹைடிரன்1 -> ஹீலியம்3+காமாக் கதிர்

ஹீலியம்3+ஹீலியம்3 -> ஹீலியம்4+புரோட்டான்1+புரோட்டான்1

ஹீலியம்3+ஹீலியம்4 -> பெரில்லியம்7+காமாக் கதிர்

பெரில்லியம்7+எலக்டிரான் -> லிதியம்7+நியூடிரினோ+86 MeV சக்தி [90%]. பெரும்பான்மையான சக்தி இந்த அணுப்பிணைவுத் தொடரியக்கத்தில் உண்டாகிறது.

பரிதி தீக் கோளத்தின் உள்ளமைப்பு

பரிதியின் விட்டம் 863,400 மைல், பூமியைப் போல் 109 மடங்கு! அதன் எடை பூமியைப் போன்று 333,000 மடங்கு கனத்தது. சூரியனின் கொள்ளளவு [Volume] பூமியைப் போல் 1.3 மில்லியன் மடங்கு!

கண்ணைப் பறிக்கும் பரிதியின் பெருஞ்சுடர் மேல்தளம் ‘ஒளிமயக் கோளம் ‘ [Photosphere] என்று அழைக்கப் படுகிறது. அடிக்கடி ஒளிமயக் கோளத்தில் ‘கரும் வடுக்கள் ‘ [Dark Patches], சில சமயம் 50,000 மைல் அகலத்தில் காட்சி அளிக்கின்றன! அவற்றைப் ‘பரிதித் தேமல்கள் ‘ [Sunspots] என்றும் குறிப்பிடுவதுண்டு. பரிதித் தேமல்களில் உஷ்ணம் [4000 டிகிரி C], மேல்தள உஷ்ணத்தோடு [6000 டிகிரி C] ஒப்பிட்டால் எப்போதும் குறைந்தே இருக்கிறது. ஒளிமயக் கோளத்தை ஒட்டி யுள்ளது,

‘செந்நிறக் கோளம் ‘ [Chromosphere]! செந்நிறக் கோளுக்கு அப்பால் புறத்தே வெண்ணிறத்தில் ஒளிர்வது, ‘சுருள்தீ வளைவுகள் ‘ [Corona]. செந்நிறக் கோளும், சுருள்தீ வளைவுகளும், சூரிய கிரகணம் [சந்திரன், பூமிக்கும் பரிதிக்கும் நேரிடையில் கடக்கும் சமயம்] நிகழும் போதுதான் காண முடியும்! கண்களுக்குப் புலப்படாதபடி, செந்நிறக் கோளத்திலிருந்து சில சமயங்களில் ஆயிரக் கணக்கான மைல் உயரத்தில் வாயுத்தீ நாக்குகள் [Flares of Luminous Gas] தாவி எழுவதுண்டு!

பரிதிக்கு நகர்ச்சி உண்டா ? உண்டு. விண்வெளியில் எந்த அண்டமும் நகர்ச்சி இல்லாமல் அந்தரத்தில் நிற்பதில்லை! மற்ற அண்ட கோளங்களைப் போல், சூரியனும் தன்னைத் தானே மெதுவாகச் சுற்றுகிறது. காலையில் கீழ்வானில் உதயமாகும் பரிதி, வான வீதியில் நகர்ந்து மாலையில் மறைவது போல் தெரிகிறது. ஆனால் மெய்யாக நகர்வது பூமி! சூரியன் நகர்வதில்லை! ஆனால் பரிதிக்கு வேறு முறையில் நகர்ச்சி உள்ளது. பரிதி தனது அச்சில் சுற்று போது, மத்திம ரேகைப் பகுதியில் சுற்றுக்கு 25 நாட்களும், துருவப் பகுதியில் 34 நாட்களும் ஆகின்றன. பரிதி பூமியைப் போல் திரட்சிப் பொருள் [Solid] எதுவும் இல்லாமல், வாயுக் கோளமாக இருப்பதால், சுற்றும் காலங்கள் நடுப்பகுதியிலும், இரண்டு

துருவங்களிலும் மாறுபடுகின்றன. சுற்றும் சந்திரனைப் பூமி சுமந்து கொண்டு, தானும் தன்னச்சில் சுழன்று கொண்டு, சூரியனைச் சுற்றி வருகிறது. அதைப் போல தன்னைச் சுற்றி வரும் ஒன்பது அண்டக் கோள்களைத் தாங்கிக் கொண்டு, சூரியனும் தன்னச்சில் சுழல சூரிய குடும்பம், பிரபஞ்சத்தில் மற்ற அகில விண்ணொளி பால்மீன்களைப் [Intersteller Galaxy] போல், நகர்ந்து கொண்டே போகிறது!

சூரியனில் தெரியும் கருமை நிற வடுக்கள்

சூரிய கோளத்தில் தெரியும் கரும் புள்ளிகளை [Black Spots], 2200 ஆண்டுகளுக்கு முன்பாகவே சைனாவில் வானியல் ஞானிகள் கண்டு குறிப்பிட்டிருக்கிறார்கள்! அவற்றைப் பரிதித் தேமல்கள் [Sunspots] என்றும் சொல்லப் படுகிறது. பரிதித் தேமல்களில் கருந் தழும்புகளும் [Umbra], அவற்றைச் சுற்றிச் செந்நிற விளிம்புகளும் [Penumbra] சூழ்ந்துள்ளன! பரிதித் தேமல்கள் இரட்டையாக இணைந்தே, சூரியனில் குறிப்பிட்ட சில வளைய மண்டலங்களில் மட்டுமே தோன்றுகின்றன. ஒடுங்கிய குறுக்கு ரேகைக் [Lattitude] களத்தில் மத்திம ரேகைக்கு [Equator] 35 டிகிரி வடக்கிலும், தெற்கிலும் பரிதித் தேமல்கள் அங்கும் இங்கும் படர்ந்துள்ளன! மத்திம ரேகையை நெருங்க நெருங்க, தேமல்களின் எண்ணிக்கை அதிகமாகி 8 டிகிரி குறுக்கு ரேகையில் ஒன்றும் இல்லாமல் பூஜியமாகிறது. மற்ற வெப்பக் களங்கள் 6000 டிகிரி C உஷ்ணத்தில் கொந்தளிக்க, தேமல்களில் உஷ்ணம் 1500-2000 டிகிரி C குன்றி, களங்கள் கருமை நிறத்தில் தோன்றுகின்றன. அதற்குக் காரணங்கள் இன்னும் அறியப் படவில்லை! ஒரு வேளை காந்த சக்தி கொந்தளிப்பால், பரிதித் தேமல்கள் உண்டாகி இருக்கலாம்!

ஹைடிரஜன் அணுக் கருவில் ஒரு புரோட்டானை [Proton] ஓர் எலக்டிரான் [Electron] சுற்றி வருகிறது. ஹைடிரஜன் வாயு, பேரளவு உஷ்ணத்தில் எலக்டிரானை இழந்து மின்னியான நிலையில் [Ionized State]

மின்கடத்தி [Electrical Conductor] யாகி மின்சார ஓட்டம் உண்டாகிறது. மின்சார ஓட்டம் உள்ளதால், அந்தக் களங்களில் மின்காந்தம் [Electro-magnetic] ஏற்பட்டு, வெப்ப ஓட்டத்தைக் குறைக்கிறது! வெப்பக் குறைவால் உஷ்ணம் தணிந்து அத்தளங்களில் பரிதித் தேமல்கள் உண்டாக்கி இருக்கலாம். 1908 இல் அமெரிக்க விஞ்ஞானி, ஜியார்ஜ் ஹாலே, தீவிர காந்த தளங்கள் பரிதியின் தேமல்களைச் சூழ்ந்துள்ளதாகப் தொலை நோக்கிக் கருவிகள் மூலம் கண்டு அறிவித்துள்ளார். ஒரு தேமல் 2500 gauss காந்தத் திறம் கொண்டுள்ளது. அதே சமயம் பூமியின் காந்தத் திறம் 1 gauss அல்லது அதற்கும் குறைவு.

பரிதியில் ஒற்றைத் தேமலைக் கண்பது அபூர்வம். இரட்டை, இரட்டையாகவே தோன்றும் தேமலின் காந்தம் எதிர்முறையில் வட தென் துருவங்கள் போல நடிக்கின்றன. தேமல்கள் 20 நாட்களே நீடித்துப் பின்பு மறைந்து விடுகின்றன. பரிதி தன்னைத் தானே சுற்றும் போது, தேமல்களும் நகர்வதால். பரிதி சுழலும் வேகத்தை பூமியிலிருந்து தொலை நோக்கிகள் மூலம் அறிய முடிகிறது.

கதிரவன் புறத்தே வெளியேற்றும் மின்னியல் வாயுக்கள் எழுப்பும் அளப்பரிய புறவூதா ஒளி [Ultra-violet Light], எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சு [X-ray Radiation] பூமியைத் தாக்கித், திடாரெனச் சிற்றலை மின்னலைத் தொடர்பை [Short-wave Radio Communication] அற்று விடுகிறது. அதன் பின்பு நான்கு நாட்கள் கழித்துப் பரிதி வெளியேற்றிய வாயுக்கள் பூமியை அடைந்து. அங்கே மாபெரும் காந்தப் புயல்களை [Magnetic Storms] உண்டாக்கும்! பூமியின் துருவங்களின் மேல் மண்டலத்தில், விண்ணிற ஒளிப்பந்தலை [Aurora] உருவாக்கும்!

1666 இல் ஐஸக் நியூட்டனின் அரிய கண்டுபிடிப்பு.

நியூட்டன் கண்டு பிடித்தவற்றில் மகத்தானது, ‘வெண்ணிற ஒளியானது பன்னிறக் கலவை [White light is a mixure of coloured light] உடையது ‘ என்னும் நியதி. சூரிய ஒளியை ஒரு சிறு துளை வழியாக முப்பட்டை [Prism] ஆடியில் செலுத்திச், சிதறும் ஒளியை வெண் திரையில் பிடிக்கும் போது, வானவில் போன்று, வண்ணப் பட்டைகள் [Spectrum] தோன்றுகின்றன. நிறப் பட்டைகள், முப்பட்டை ஆடியி லிருந்து எழவில்லை; மூலமான ஒளிக் கற்றையிலிருந்து உண்டானது, என்று நிரூபித்துக் காட்டினார், நியூட்டன். நிறப் பட்டையில் நலிந்து சிறிது கருத்த கோடுகளும், தடித்து அண்டங் கரிய கோடுகளும் இருக்கக் கண்டார்.

1817 இல் ஜெர்மன் விஞ்ஞானி ஃபிரெளன்ஹோஃபர் [Fraunhofer], சாதாரண விளக்கின் நிறப்பட்டையை ஆராய்ந்து, அதற்கும் பரிதியின் ஒளிக்கும் இருந்த வேறுபாட்டை எடுத்துக் காட்டினார். அதே போல் சந்திரனின் நிறப் பட்டையையும் ஆராய்ந்தார். பரிதியின் நிறப்பட்டையில் 750 கோடுகளை கண்டார். அவற்றில் 300 கோடுகளைப் அவரால் பதிவு செய்ய முடிந்தது. ஓர் அண்டத்தில் எழும் ஒளியின் நிறப்பட்டைக் கோடுகள், அந்த குறிப்பிட்ட அண்டத்திற்குச் சிறப்பாக அமைகிறது. இவ்வரிய முறைக்கு ‘ஒளி நிறப்பட்டையியல் ‘ [Spectroscopy] என்று பெயர்.

பரிதியைப் பற்றித் தற்போது எழும் புதிய விஞ்ஞான வினாக்கள்

1. அணுப்பிணைவு இயக்கங்களில் பிறக்கும் நியூடிரினோ துகள்கள் எங்கே போய் விழுகின்றன ?

2. பரிதி நிலைப்பாடு மேவி இயங்கும் சுயஒளி விண்மீனா ? அல்லது 4.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் தோன்றிய பின்னும் நிலைமாறிக் கொண்டிருக்கும் கட்டத்தில் இன்னும் மலர்ச்சி அடைகிறதா ?

3. பரிதியில் வெள்ளமாய் பொங்கும் வெப்பசக்தி முழுவதும் மேலெழுச்சி [Convection] முறையில் ஆக்கப் படுகிறதா ?

4. சூரியனின் சுழற்சி வேகம், துருவம் முதல், நடுத்தளம் நோக்கி அதிக மாகும் போது எந்த வீதத்தில் மிகையாகிறது ? மெதுவாகவா அல்லது விரைவாகவா ?

5. எந்த பெளதிக வினையால் மாபெரும் பரிதித் தீ வீச்சுகள் [Gigantic Solar Flares] அடிக்கடி உண்டாகின்றன ? அவ்வாறு திடாரெனப் பொங்கி எழ, பரிதியில் எங்கே வெப்பசக்திச் சுரங்கம் உள்ளது ? சுரங்கத்தில் தீ வீச்சைத் தூண்டி விடுவது எது ?

6. எந்த பெளதிக வினை பரிதியில் காந்த மண்டலத்தை ஆக்குகிறது ? சூரியனின் சுய சுழற்சியும் வெப்பத்தின் மேலெழுச்சி [Convection] சுற்றுகளும் மோதி, எவ்வாறு ஒன்றை ஒன்று பாதித்துக் கொள்கிறது ?

வானியல் விஞ்ஞானிகளின் மூளையில் எழுந்த, இவ்வரிய புதிய வினாக்களுக்கு, எதிர்காலம் பதில் பெற வேண்டும்!

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

Series Navigation