நாசாவின் விண்ணுளவி புலர்ச்சி [DAWN] வக்கிரக் கோள் வெஸ்டாவைச் சுற்றி விட்டு செரிஸ் குள்ளக் கோள் நோக்கிச் செல்கிறது




(NASA Space Probe Dawn is leaving Vesta to the next Asteroid Ceres)

(கட்டுரை 2)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

நிலவினில் தடம் வைத்தார்
நீல்ஸ் ஆர்ம்ஸ் டிராங் !
செவ்வாய்க் கோள் ஆராயத்
தளவுளவி சிலவற்றை
நாசாவும்
ஈசாவும் உளவ இறக்கின !
வால்மீன் வயிற்றில் அடித்து
தூசிகளை விண்ணில் ஆராய்ந்தார்
நாசா விஞ்ஞானிகள் !
வால்மீனை விரட்டிச் சென்று
தூசியைப் பற்றிக்
காசினியில் இறக்கினார் !
வக்கிரக் கோள் ஒன்றின்
மாதிரி மண்ணை
வையத்தில் இறக்கியது
ஜப்பான் விண்ணுளவி !
அயான் எஞ்சினை இயக்கி
பில்லியன் மைல்கள்
பயணம் செய்து
முரண் கோள் வெஸ்டாவை
முற்றுகை இட்டு
நாசா விண்ணுளவி ஏகும்
செரிஸ் குள்ளக் கோள்  நோக்கி,
சூரிய மண்டலத் தோற்றம்
ஆராய் வதற்கு !

+++++++++++

“முதன்முதல் முரண்கோள் வளையத்தில் (Asteroid Belt) முக்கிய வக்கிரக் கோள் ஒன்றை நாசாவின் விண்ணுளவி சுற்ற ஆரம்பித்து விண்வெளித் தேடலில் ஓர் உன்னத மைல்கல் நட்ட இன்றைய தினத்தை நாங்கள் கொண்டாடுகிறோம்.  வெஸ்டா வக்கிரக் கோளை விண்ணுளவி ஆராய்வது மாபெரும் விஞ்ஞானச் சாதனையாகக் குறிக்கப்படுகிறது.  அது எதிர்காலப் பரிதி மண்டலக் கோள்களுக்கு மனிதர் பயணம் செய்யப் பாதை விரிக்கிறது.”

சார்லஸ் போல்டன் (NASA Administrator)

“2025 ஆண்டுக்குள் விண்வெளி விமானிகளை ஒரு வக்கிரக் கோளுக்கு அனுப்பி வைக்க நாசாவுக்கு நான் ஆணை இடுகிறேன்.  அந்தக் குறிக்கோளை நிறைவேற்றப் “புலர்ச்சி” விண்ணுளவி (Dawn Space Probe) தேவையான விபரங்களை இப்போது சேமிக்கும்.”

ஓபாமா அமெரிக்க ஜனாதிபதி

“புலர்ச்சி விண்ணுளவி வெஸ்டாவைச் சுற்றும் போது ஆராய எத்தனை தணிவாகச் செல்ல முடியுமோ அத்தனைத் தணிவு உயரத்தில் பயணம் செய்ய முயல்கிறோம்.  விண்ணுளைவி வக்கிரக் கோளில் தவறி விழுந்து முறிந்து போனால் நாசா எங்கள் மீது படுகோபம் அடையும்.”

டாக்டர் கிரிஸ் ரஸ்ஸல், பிரதம விண்ணாய்வாளர் (University of California, LA)

“வக்கிரக் கோள் வெஸ்டாவில் ஓர் உலோகக் கரு (Metal Core) மையத்திலும் சிலிகேட் பாறை அதைச் சுற்றிலும் இருப்பதாக நாங்கள் ஊகிக்கிறோம்.  பரிதி மண்டல வரலாற்றில் எப்போதோ அதன் தென் துருவ முனை உடைந்து பெரும்பான்மைப் பகுதி சப்பையாகப் போனது.

அப்பகுதியின் சிதறிய சில துணுக்குகள் பூமியிலும் விழுந்திருக்கலாம்.  பூமியில் விழுந்த 20 விண்கற்களில் ஒன்று வெஸ்டாவிலிருந்து விழுந்திருக்கிறது என்பதை நிரூபித்துள்ளார்.”

டாக்டர் கிரிஸ் ரஸ்ஸல், பிரதம விண்ணாய்வாளர் (UCLA)

“வெஸ்டா, செரிஸ் வக்கிரக் கோள்களை ஆராயும் போது விண்கோள்களின் முரணான தோற்றப் பண்பாடுகளை அறிய முடியும்.  முன்னது பரிதி மண்டல அகக் கோள்கள் போல் (Inner Planets) பாறைக் கட்டமைப்பில் வார்க்கப் பட்டது.  பின்னது புறக்கோள்கள் போல் (Outer Planets) பனித்தள வடிவத்தில் உருவானது.”

டாக்டர் கிரிஸ் ரஸ்ஸல், பிரதம விண்ணாய்வாளர் (UCLA)

நாசா விண்ணுளவி புலர்ச்சி செரிஸ் முரண் கோள் நோக்கிச் செல்கிறது.

முதல் விண்வெளிக்  குறிக்கோள் பயணத்தை வெற்றிகரமாக முடித்து, நாசாவின் புலர்ச்சி விண்ணுளவி இரண்டாவது குறிப்பணியைத் துவங்க முரண்கோள் “செரிஸ்”  [Asteroid Ceres] நோக்கி இப்போது [2012 நவம்பர்] சென்று கொண்டிருக்கிறது.    2011 ஜூலை 15 ஆம் தேதி விண்ணுளவி புலர்ச்சி வெஸ்டா முரண் கோள் ஈர்ப்பு விசையில் இழுக்கப் பட்டு அதைச் சுற்ற ஆரம்பித்தது.   ஏறக்குறைய  ஒன்பது மாதங்கள்  புலர்ச்சி வெஸ்டாவை வலம் வந்து பல ஆய்வுத் தகவல் அனுப்பி, 2012 ஆகஸ்டு மாதத்தில் ஈர்ப்பி லிருந்து விடுபட்டு அடுத்த முரண் கோள் செரிஸை நோக்கிச் செல்லத் துவங்கியது.

2007 செப்டம்பர் 7 ஆம் தேதி விண்வெளியில் ஏவப்பட்ட புலர்ச்சி விண்ணுளவி  2008 ஆகஸ்டில் பூமி, செவ்வாய்க் கோள் கடந்து முரண் கோள்கள் நிரம்பிய வக்கிரக் கோள் வளையத்த நெருங்கி 2011 ஜூலை 15 ஆம் தேதி வெஸ்டா ஈர்ப்பு விசையில் இறங்கி  அதைச் சுற்ற ஆரம்பித்தது.   விண்ணுளவி புலர்ச்சி முரண் கோள்கள் வெஸ்டாவும், செரிஸும் போல சூரினைச் சுற்றி வருகிறது.   சூரியனிலிருந்து பூமி சுமார் 93 மில்லியன் மைல்கள் [150 கி.மீ.] சராசரி தூரத்தில் சூரினைச் சுற்றுகிறது.  இந்த தூரமே [One Astronomical Unit (1 AU)] என்று குறிப்பிடப்  படுகிறது.  இப்போது புலர்ச்சி விண்ணுளவி  வெஸ்டாவை விட்டு விலகி செரிஸ் முரண் கோளை நெருங்க தனிப்பட்ட சூரிய நீள்வட்டச் சுற்று வீதியில் பயணம் செய்கிறது.

இவ்விதம் புலர்ச்சி விண்ணுளவி பல மில்லியன் மைல்கள் எளிதாய், ஆனால் மெதுவாய்ப் பயணம் செய்ய உந்துசக்தி தருவது அதன் : அயான் எஞ்சின் [Ion Propulsion System].   அதன் உந்துசக்தி வேகம் மணிக்கு 16,300  மைல்கள்.  அதாவது வினாடிக்கு 7.3 கி.மீ.  இப்போது [2012 நவம்பர்]  புலர்ச்சி விண்ணுளவி பூமியிலிருந்து 166 மில்லியன் மைல் [267 மில்லியன் கி.மீ.] தூரத்தில் பயணம் செய்கிறது.   புலர்ச்சிக்குச் செரிஸ் முரண் கோள் 37 மில்லியன் மைல் [59 மில்லியன் கி.மீ.] தூரத்தில் சூரியனைச் சுற்றி வருகிறது.

நாசா விண்ணுளவி புலர்ச்சி வெஸ்டா முரண்கோளைச் சுற்றி முடித்தது.

நாசா 2007 செப்டம்பரில் ஏவிய புலர்ச்சி விண்ணுளவி புவியைத் தாண்டிப் பரிதி மண்டலத்தில் நான்கு ஆண்டுகள் பல மில்லியன் மைல்கள் பயணம் செய்து, 2011 ஜூலை 17 ஆம் தேதிமுதன் முதல் முரண் கோள் வளையத்தில் (Asteroid Belt) தடம் வைத்துப் பெரிய வடிவில் ஒன்றான வெஸ்டா வக்கிரக் கோளை (Asteroid Vesta) நெருங்கிச் சுற்ற ஆரம்பித்தது.  பரிதி மண்டல முரண் கோள் வளையத்தில் கோடான கோடி வக்கிரக் கோள்கள் செவ்வாய்க் கோளுக்கும் வியாழக் கோளுக்கும் இடையே வியாழனைச் சுற்றிக் கொண்டு வருகின்றன.  நகரும் இந்த அடர்த்தி மந்தையில் வெஸ்டாவைக் கண்டுபிடித்துப் பிற வக்கிரக் கோள்கள் மோதிச் சிதையாமல் சுற்றி வருவது ஒரு மாபெரும் விண்வெளிச் சாதனையாகவும் வரலாற்று மைல் கல்லாகவும் கருதப்படுகிறது.  விண்ணுளவி அன்றைய தினத்தில் வெஸ்டாவை 530 கி.மீ. (300 மைல்) உயரத்தில் வலம் வந்தது.  வெஸ்டாவை நெருங்கவே நான்கு வருடங்கள் கடந்து விட்டன.  ஒன்பது மாதங்கள் வெஸ்டாவை ஆய்வு செய்த பிறகு புலர்ச்சி விண்ணுளவி மேலும் நான்கு ஆண்டுகள் பயணம் செய்து அடுத்துள்ள எல்லாவற்றுக்கும் பெரிய முரண்கோள் செரிஸை (Asteroid Ceres) 2015 இல் சுற்றத் துவங்கும்.  2015 இல் செரிஸை ஐந்து மாதங்கள் ஆய்வு செய்து புலர்ச்சியின் குறிப்பணி முடியும் போது அது சுமார் 3 பில்லியன் மைல்கள் பயணம் செய்திருக்கும்.

 

2007 செப்டம்பர் 27 ஆம் தேதி புலர்ச்சி விண்ணுளவி அமெரிக்காவின் பிளாரிடா கெனாவரல் ஏவுகணை முனையிலிருந்து டெல்டா -2 ராக்கெட் மூலம் ஏவப்பட்டது.  10 கி. வாட் மின்னாற்றல் கொண்ட சூரிய சக்தி அயான் எஞ்சின் முடுக்கி மெதுவாகச் சென்று 2011 ஆண்டு ஜூலையில் வெஸ்டா முரண்கோளையும், 2015 இல் செரிஸ் முரண்கோளையும் ஆராயத் திட்டமிடப் பட்டது  2015 இல் அதன் விண்ணுளவு முடியும் போது அது சுமார் 3 பில்லியன் (5 பில்லியன் கி.மீ) தூரம் பயணம் செய்திருக்கும் என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது.  இந்த திட்டத் துக்குச்  செலவாகும் நிதித் தொகை 475 மில்லியன் டாலர்.  பூமியைக் கடந்த பிறகு புலர்ச்சி விண்ணுளவி செவ்வாய்க் கோளை அண்டி ‘நெருக்க ஈர்ப்பு வீச்சில்’ (Flyby Gravity Force) வேகம் மிகையாகி வெஸ்டாவை விரைவில் அடையத் திட்டமிடப் பட்டது.

வக்கிரக் கோள் வெஸ்டா 1807 ஆண்டில் பூதக் கோள் வியாழனுக்கும், செந்நிறக் கோள் செவ்வாயிக்கும் இடையே உள்ள முரண்கோள் வளையத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, வெஸ்டாவின் குறுக்கு நீளம் 326 மைல் (525 கி.மீ).  தென்புறத்தில் நேர்ந்த பெருத்த மோதலில் வெஸ்டா துருவப் பகுதியில் சிதைவடைந்து சப்பையான கால்பந்து போல் தோற்றம் அளிக்கிறது.  பூமியிலிருந்து சுமார் 117 மில்லியன் மைல் (188 மில்லியன் கி.மீ.) தூரத்தில் புலர்ச்சி வெஸ்டாவை நெருங்கி இந்த விந்தை வரலாறு நிகழ்ந்திருக்கிறது !  திட்டத்தில் அடுத்த சிறப்பு முயற்சி என்ன வென்றால் புலர்ச்சி விண்ணுளவி இத்தனை தூரப் பயண நகர்ச்சிக்கும், திசை திருப்பத்துக்கும் ஒரு புதுவித அயான் எஞ்சினைப் (Solar Electric Ion Engine) பயன் படுத்தியுள்ளது.  ஆரம்பத்தில் புலர்ச்சி 6200 மைல் உயரத்தில் பறந்து வெஸ்டாவின் ஈர்ப்பு விசையில் பிடிபட்டு சுற்றியது.  சிறிது சிறிதாகப் புலர்ச்சி வெஸ்டாவை நெருங்கி இறுதியில் 120 மைல் (200 கி.மீ) உயரத்தில் வலம் வந்து முரண்கோளின் இயற்கைத் தன்மைகளை 9 மாதங்கள் ஆராயும் திட்டம் உள்ளது

பூமி போன்ற கோள்கள் முதலில் தோன்றிய போது சிதறிய இந்த வக்கிரக் கோள்கள் பரிதி மண்டலத்தின் தோற்றத்தைத் தெரிவிக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்.  வெஸ்டா, கிரிஸ் முரண்கோள்கள் விஞ்ஞானிகளுக்குப் புதிய படைப்புக் கருத்துக்களைத் தெரிவிக்கும்.  புதன், பூமி, வெள்ளி, செவ்வாய், வியாழன் போன்ற கோள்கள் உருவான பிறகு சிதறி எஞ்சிய மிச்சத் துணுக்குகள்தான் இந்த வக்கிரக் கோள்கள்.!  முரண்கோள் வெஸ்டாவின் மையத்தில் ஓர் உலோகக் கரு உள்ள தாகவும், அதைச் சுற்றிலும் சிலிகேட் பாறைகள் மூடி இருப்ப தாகவும் விஞ்ஞானிகள் ஊகிக்கிறார்.  வெஸ்டாவின் மேற்தளம் அடித்தள எரிமலைகள் பீறிட்டு உருவாக்கப் பட்டுள்ளது.

முரண்கோள் வளையத்தில் எல்லாவற்றுக்கும் பெரிய வக்கிரக் கோள் செரிஸ்.  அதன் பூதளத்  தன்மைகளைக் கண்டறிய முதலில் உதவியது ஹப்பிள் தொலைநோக்கி.  செரிஸின் குறுக்கு நீளம் 580 மைல் (930 கி.மீ).  ஏறக்குறைய உருண்டையான கிரிஸ் புளுடோ போல் பரிதி மண்டலத்தின் குட்டிக் கோள் (Dwarf Planet) என்ற வகுப்பணியில் வைக்கப் படுவது.  செரிஸ் முரண்கோளில் 40 – 80 மைல் (60 – 120 கி.மீ) ஆழப் பனித்தளம் உள்ளதாகவும் பூமியை விட இனிப்பு நீர்ச் சேமிப்பு (Sweet Water Storage) ஆறு மடங்கு மிக்கதாகவும் அறியப் படுகிறது.

புலர்ச்சி விண்ணுளவித் திட்டத்தின் குறிக்கோள் என்ன ?

புலர்ச்சி வெஸ்டாவை 9 மாதங்கள் சுற்றி வரும்,  பிறகு செரிஸை நெருங்கி குறைந்தது 5 மாதங்கள் சுற்றி வரும். புலர்ச்சி முரண்கோளைத் திசை திருப்பி நகர்த்த 10 கி.வாட் சூரிய சக்தி அயான் எஞ்சின் (Solar Electric Ion Engine) பயன்படுத்தப் படுகிறது.  இதுவரைப் பயன் படுத்திய இரசாயன ராக்கெட்டுகள் போலின்றி அயான் எஞ்சின்கள் துடிப்புத் தள்ளு (Push by Impulse) ஆற்றல் உடையது.  உந்து சக்திக்கு எஞ்சினில் ஸீனான் அயான்கள் (Xenon Ions) வெளியே தள்ளப் படுகின்றன.

பூமியின் பெருவாரியான கடல்நீர் வெள்ளம் பற்பல முரண்கோள்களில் உள்ள பனிப்பாறையிலிருந்து மோதலின் போது பரவிச் சேமிப்பானது என்று சமீபத்தில் ஒரு செய்தி வெளியாகியுள்ளது.

புலர்ச்சி விண்ணுளவித் திட்டத்தின் குறிக்கோள் :

1. வெஸ்டா, செரிஸ் முரண் கோள்களின், மேற்தள அமைப்பு, உட்தள அமைப்பு, திணிவை ஆராய்வது.

2. முரண் கோள்களின் வடிவளவு, உட்கலவை, உருவத் தோற்றம், நிறையை அறிவது.

3. மேற்தள ஆய்வு, ஆழ்குழிகளை ஆராய்தல்.

4. முரண் கோள் வடிவ அமைப்பில் பனிநீர்ச் சேமிப்புத் தேக்கம் பற்றி அறிவது.

புலர்ச்சி விண்ணுளவி தாதுக்கள், மூலக, மூலக்கூறுகளைக் காணும் கருவிகளைச் சுமந்து செல்கிறது.  2011 ஆகஸ்டு மாதத்தில் புலர்ச்சி வெஸ்டா மீது 120 மைல் உயரத்தில் பறந்து கருவிகள் வேலை செய்யத் துவங்கும்.  பூதள வேறுபாடுகள், சூழ்வெளி அமைப்பு, மலைச் சிகரத் தோற்றங்கள், எரிமலைச் சிதைவுகள், எரிமலைக் குழம்போட்டம் ஆகியவற்றை ஆராயும்.

(தொடரும்)

************************
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL, ESA, JAXA

1. Mars Exploration Rover Mission [http://marsrovers.jpl.nasa.gov./mission/status.html] (Jan 27, 2006)
2. Space Today Online – Exploring the Red Planet, Future Mars Probes from Earth
3 Science & Technology: ESA’s Mars Express with Lander Beagle-2 [Aug 26, 2003]
4 Future Space Missions to Mars By: European Space Agency [ESA]
5 http://www.thinnai.com/science/sc0925031.html [Author’s Article on Mars Missions]
5 (a) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=41006061&format=html (Plasma Rocket Engines)
6 Spacecraft Blasts off to Gather Mars Data By: Associated Press [Aug 12, 2005]
7 NASA Facts, Mars Exploration Rover By: NASA & JPL [Sep 2004]
8 From Wikipedia : Phobos (Mars Moon) (June 2, 2010)
9 Daily Galaxy : The Mystery of Mars’ Moon Phobos Deepens By : Casey Kazan via ESA (June 7, 2010)
10 From Wikipedia : Moons of Mars (June 9, 2010)
11. Space Probe Enthralls Japan, as it Heads Home By : Sagamihara (AFP) June 8, 2010
12 Scientific American Hayabusa Spacecraft Headed Back Toward Earth, Perhaps with Asteroid Dust in Hand
By : John Matson (June 11, 2010)
13 Space Flight Now – Japan Spacecraft will Plunge Back to Earth Sunday By : Stephen Clark (June 12, 2010)
14 Wikipedia : Missio Type Asteroid Sample Returned to Earth (June 13, 2010)
15 Space Flight Now : Hayabusa Completes Fiery Return to Earth (June 13, 2010)
16 Aviation Week – Japan Hayabusu Spacecraft Capsule Successful Landing (June 13, 2010)
17. Space Daily : Asteroid SampleReturn Capsule Recovered in Outback Australia (June 14, 2010)
18 Japan Seeks Guiness Record Listing for Space Probe. (June 15, 2010)
19. BBC News : Successful Launch for NASA Probe (Dawn) (Sep 27, 2007)
20 Wikipedea : http://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid_belt (July 19, 2011)
21 BBC News : Dawn Probe Orbits Asteroid Vesta By : Jonathan Amos (July 17, 2011)
22 Space Flight Now : Dawn Asteroid Explorer Moves into Orbit ar Versa By Stephen Clark (July 17, 2011)
23 BBC News : Asteroid Vesta Reveals its Scars By : Jonathan Amos (July 19, 2011)
24 Daily Galaxy : Was Earth’s Original Water Delivered by Ice-covered Asteroids ? (July 19, 2011)
25. NASA JPL Site on Dawn : http://dawn.jpl.nasa.gov/mission/trajectory.asp [Dawn Update]
26 ANew Dawn For NASA’s Asteroid Explorer [October 1, 2012]
27. http://en.wikipedia.org/wiki/Dawn_(spacecraft) [October 17, 2012]
28. Dawn Update : http://dawn.jpl.nasa.gov/mission/journal_10_31_12.asp [October 31, 2012]

++++++++++++++++++
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (November  2, 2012)

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான நூறு புதிர்கள் ! விரைவாக மாறிவிடும் ஆழ்புவியின் சுழற்சிப் புறக்கருவால், பூகாந்தப் புலமும், புவியீர்ப்பு விசையும் பாதிக்கப்படும்..

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

பூமியின் ஆழத்தில் திரவ புறக்கருவை
ஆழியாய்க் கடைந்து
மின்காந்தம் உற்பத்தி யாகுது !
சூரியக் கதிர் வீச்சுக்கு கவசச்
சுவர் எழுப்பும் !
கடற் தட்டு நர்த்தகம் புரிந்தால்
திடீர்ச் சுனாமி தாக்கும் !
புவித் தட்டுகள் மோதினால்
பூகம்பம் !
குடற் தட்டுகள் நெளிந்தால்
நில நடுக்கம் !
தொங்கிடும் பூமியில்
எங்கு வாழினும் இன்னல்தான் !
ஏழு பிறப்பிலும் தொல்லைதான் !
எப்புறம் நோக்கினும்
இயற்கையால்  கோர சீற்றம்தான் !
அங்குமிங்கும் பூமியில்
காந்த தளம் மாறுது
கவர்ச்சி விசை மாறுது,
உட்கரு திரவ உலோகத்தின்
ஓட்டம் மாறுவதால் !
பரிதிப் புயல் கதிர்த் துகள்கள் தாக்கி
துருவத்தில்  ஒளிவண்ணத்
தோரணக் காட்சி
நேராகக் கண்கவரும் !

++++++++++++

பூகாந்த ஆற்றல் தணிவதால், சூரியக் கதிர்த் துகள்கள் தீவிரமாய்த் தாக்க  புவி மேற்தள வாயுச் சூழ்வெளி திறக்கிறது.   துணைக்கோள் அனுப்பும் மின்தகவல் பூகாந்தத் தளம் [Geomagnetic field] தென்புற அட்லாண்டிக் அரங்கில் குன்றி வருவதாய்த் தெரிவிக்கிறது.  குறிப்பாக கிழக்குப் பிரேஸில் பகுதியில் உலகின் பிற இடங்களைக் காட்டிலும் ஒரு நீள்வட்டப் பரப்பில் மிகவும் குறைந்து விட்டதாக அறியப் படுகிறது.   இம்மாதிரி அரங்குகளில்தான் பூகாந்தக் கவசம் 60 மைல் உயரத்தில் தீவிரப் பரிதிக் கதிர்கள் தாக்கப் பேரளவு குறைந்துபோய் உள்ளது.   ஆனால் அந்தக் கதிர்கள் பூமியின் உஷ்ணத்தை பாதிப்பதில்லை.  மாறாக பரிதிக் கதிர்த்துகள்கள் ரேடியோ அலை வரிசைச் சாதனங்களைப் பாதிக்கும்.

மயோரா மாந்தியா [Mioara Mandea, Scientist, German Geo-science Research Centre, Potsdam]

துணைக்கோள் அனுப்பி வரும் மின்தகவல் ஆராய்ச்சி, எப்படி இடத்துக்கு இடம் விரைவாகப் பூமியின் வெளிக்கருவில் இரும்புத் திரவ ஓட்டம் மாறிக் கொண்டு வருகிறது என்று அறிவிக்கின்றது.  துணைக் கோள்  படவரைவு [Satellite Imagery] முறையைப் பின்பற்றி, ஆராய்ச்சியாளர் தொடர்ந்து புவிகாந்த ஏற்ற இறக்கம், புவியீர்ப்பு சிறிய மாறுதல்களை அளக்க முடிகிறது.

பீட்டர் ஓல்ஸன் [Geophysics Professor, John Hopkins University, Baltimore, Maryland]

‘எனக்கு முன்பு அண்ட வெளியில் மனிதர் தேடிய இடத்தைத் தாண்டி, அதற்கும் அப்பால் என் கண்கள் பிரபஞ்சத்தை ஆழமாய் நோக்கிச் சென்றன.’

வில்லியம் ஹெர்ச்செல் (1738-1822)

உலகின் கண்களுக்கு நான் எப்படி தோன்றுகிறேன் என்பது எனக்குத் தெரியாது. கடற்கரையில் விளையாடும் ஒரு சிறுவன், இன்றோ நாளையோ ஏதோ ஓர் அபூர்வக் கூழாங்கல் அல்லது எழிற் சிப்பியைக் கண்டெடுப்பது போல எனக்குத் தெரிகிறது. ஆனால் கண்டு பிடிக்க முடியாதபடி மாபெரும் உண்மைக் கடல் என் கண்முன்னே பரந்து கிடக்கிறது.

ஸர் ஐஸக் நியூட்டன் (1642-1727)

அகிலத் தூசி சேர்ந்து துகளாகி, துகள்கள் மண்ணாகி, மண் கட்டியாகி உருண்டு சிறு கோளாகி முடிவாக ஓர் பெரும் அண்டகோள் ஆனது ! இந்த “ஈர்ப்புத் திரட்சி முறையில்” (Accretion Process) 6 மைல் (10 கி.மீ.) விட்ட அளவுள்ள ஒரு சிறு பூமி உண்டாகச் சுமார் 100 மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகலாம் !

ஆட்டோ ஸ்மித் (Otto Schmidt) (1944)

பூமியின் இரும்புத் திரவ புறக்கரு ஓட்டம் விரைவாக மாறி வருகிறது.

2008 ஜூன் 30 இல் செய்த ஓர் ஆராய்ச்சி அறிவிப்பு : பூமியின் இரும்புத் திரவ வெளிக்கரு [Liquid Iron Outer Core]  விரைவாக அடையும் மாறுதல்களால் புவித்தளத்தின் சில அரங்குகளில் காந்த தளத்தைப் பலவீனமாக்கி வருகிறது.   அதாவது திரவ வெளிக்கரு ஓட்டத்தில் ஏற்படும் திடீர் மாறுதல்கள், உடனே பூகாந்தம், புவியீர்ப்பு ஆகிய இரண்டையும் பாதித்து வருகின்றன.    அந்தக் கண்டுபிடிப்பில் மேலும் புவித் தளத்துக்கு கீழே 1900 மைல் [3000 கி.மீ.] ஆழத்தில் திரவ உலோகத்திலும் ஓட்டம் மாறுபட்டு வருகிறது என்றும் அறியப் படுகிறது.   பூமியின் நடுவில் சுழலும் திரவ இரும்பு, நிக்கல் ஓட்டத்தில் மின்னோட்டம் உதித்து, பூகாந்தம் உண்டாக்குகிறது.  ஒன்பது வருடத் துல்லிய துணைக்கோள் மின்தகவல் சேமிப்பு ஆராய்ச்சியில் செய்த இந்த விஞ்ஞான முடிவு  “இயற்கைப் புவியியல் விஞ்ஞான”   [Nature Geo-Science] இதழில் வெளியாகி உள்ளது.    இதன் விளைவு, பூமியின் பற்பல தூர அரங்குகளில் காந்த ஆற்றல்களில் ஏற்றம்-இறக்கம் இருப்பது  தெளிவானது.

பூகாந்தம் பலவீனப்படும் போது மேற்தள வாயுச் சூழ்வெளி திறந்து பரிதிக் கதிர்வீச்சை உள்நுழைய விடுகிறது.  2003 ஆண்டில் விஞ்ஞானிகள் ஆஸ்திரேலியா பகுதியில் காந்தப் புலம் மிகையான அளவில் மாறி இருப்பதை அறிந்தனர்.  2004  ஆண்டில் தெற்கு ஆஃப்ரிக்கா பகுதியில்  காந்த தளம் மாறுபட்டு இருந்தது.  இந்த மாறுதல்கள் எல்லாம் பிற்காலத்தில் வரப் போகும் பூகாந்த துருவ மாறுதலை [Pole Reversal ஓரளவு அறிவிக்கிறது.   கடந்த ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகளில்  பல நூறு தடவைகள் துருவ மாறுதல் பூமியில் நிகழ்ந்துள்ளன என்று தெரிகிறது.   சுமார் 800,000 ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை பூமியில் துருவ மாறுபாடு நேரலாம் என்பது ஓர் வெளியீட்டில் அறியப் படுகிறது.

திரவ புறக்கரு சுழற்சி மாறுதல் புவியீர்ப்பு விசையைப் பாதிக்கிறது.

நீர்க்கோள் பூமியின் நிறை, திரவ வெளிக்கரு ஓட்டத்தால் பூமியின் பல்வேறு அரங்குகளில் மாறுதல் அடைந்து, புவியீர்ப்பு ஆற்றலை ஏற்றி இறக்குகிறது.   இந்த ஆராய்ச்சி அறிவிப்பை ஜெர்மன் – பிரெஞ்ச புவியியல் விஞ்ஞானிகள் 2012 அக்டோபர் 23 இல் [Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States] வெளிட்டிருக்கிறார்.    புவியீர்ப்பு விசையில் நுண்ணிய மாறுதல்களை புவிக்கருவில் நிகழும் உலோகத் திரவ நகர்ச்சி, நிறை நகர்ச்சியாக மாறிக் காட்டும்.

பூகோளத்தின் புதிரான மேற்தட்டு, நடுத்தட்டு, உட்கரு அடுக்குகள்

விஞ்ஞானிகளுக்கு இன்றும் விடுவிக்க முடியாத ஒரு பெரும் புதிராக இருந்து வருவது பூகோளத்தின் கொந்தளிக்கும் விந்தையான உட்புற அமைப்பு ! ஆழமாய்த் துளையிட்டுப் பூமியின் மையத்தைக் கண்ணாலும், கருவியாலும் நோக்க முடியாது ! பல கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பூமி சேயாகப் பிறந்த காலம் முதல் தொடர்ந்து உருமாறிக் கொண்டே வருகிறது. முதல் பில்லியன் ஆண்டுகளில் உருவான அதன் மேற்தட்டு, நடுத்தட்டு, உட்கரு (Crust, Mantle & Core) மூன்றும் மென்மேலும் விருத்தி அடைந் துள்ளதாக ஊகிக்கப்படுகிறது. ஆனால் அவை எப்படி உருவாயின என்பதற்கு உள்ள விஞ்ஞான ஆதாரங்கள் மிகச் சொற்பம். ஒருவேளை ஆரம்பித்திலே ஓரினச் சீர்மைத் திணிவு நிறை (Homogeneous Mass) ஓரளவு அல்லது பூராவும் உருகி ஈர்ப்புச் சக்தி கனமான பிண்டத்தில் பகுதியைத் திரவமாகவும், பகுதியைத் திடவமாகவும் (Partly Liquid & Partly Solid) திரட்டி யிருக்கலாம் ! திடவப் பிண்டம் (Solid Matter) உட்கருவாகவும், அதைப் போர்த்தும் சூடான திரவப் பிண்டம் (Liquid Hot Matter) நடுத்தட்டாகவும் அமைந்து விட்டன என்று கருதலாம் ! நடுத்தட்டுக்கு மேல் மெல்லியதான மேற்தட்டு பரவி 3.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே நிலையாகப் போனது ! அதற்குப் பிறகும் நீண்ட காலமாக மாறுபாடாகி சிக்கலான முறையில் மேற்தட்டு வடிவாகியுள்ளது.

4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நமது சூரிய குடும்பம் தோன்றியது என்று கணிக்கப் படுகிறது ! சுமார் 7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே பூமியின் பெரும்பான்மையான திணிவுப் பிண்டம் (Matter) சூபர்நோவா (Supernova) மூலமும் விண்மீன்களின் கொடையாலும் சேர்ந்தது என்றும் அறியப்படுகிறது. அதனால் 4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே பூமியின் முழு வடிவம் உருவாகி இருக்க வேண்டும் என்று யூகிக்கப் படுகிறது. அதிலிருந்து பூகோளம் பல்வேறு முறைகளில் மாறியுள்ளது. ஆரம்பத்தில் பூமி உருவாகும் போது வெப்பத்தாலும், ஈர்ப்புச் சக்தியாலும் கொந்தளிப்புச் சேமிப்புடன் திரண்ட வடிவம் கரடுமுரடாக உருவானது. பரிதி மண்டலத்தின் மற்ற கோள்கள் உண்டான அதே சம காலத்தில்தான் பூகோளமும் சூரியனை மையமாக வைத்துச் சுற்றிக் கொண்டு உருவானது. அனுமானிக்கப் பட்ட கோள வடிவான சூப்பர்நோவா போன்ற ஒரு பேரண்டம் (Large Body Like Supernova) ஆப்பம் போல் சுற்றிக் கோள்கள் தோன்றின என்னும் கோட்பாடு ஒப்புக்கொள்ளப் பட்டிருக்கிறது. முதலில் குளிர்ந்த சேய் பூமி (Proto Baby Earth) விரைவாகச் சூடாகி 100 மில்லியன் ஆண்டுகளில் அதன் உலோக உட்கரு (Metallic Core) உருவாகி யிருக்கலாம். ஆரம்ப காலத்தில் சேய் பூமியை அடுத்துத் தொடர்ந்து ஏராளமான விண்கற்கள், வால்மீன்கள், எரியும் விண்மீன்கள் (Asteroids, Comets & Meteorites) தாக்கின ! பேபி பூமியின் மேல் புறத்தில் கொந்தளிக்கும் திரவம் (Exterior Molten Skin) இருந்திருக்கலாம், அந்த கனல் திரவம் உஷ்ணம் தணிந்து பிறகு மேல்தட்டு (Crest) உண்டாகி இருக்கலாம்.

சூரிய மண்டலத்தில் அண்டக்கோள் (Planet) என்பது என்ன ?

சுழல் ஈர்ப்புத் திரட்சியால் (Accretion Process) சூப்பர்நோவாவின் வாயுப் பிண்டத்தை இழுத்துக் கோள வடிவமாகும் ஓர் அண்டம். ஒரு கோள் தன்னச்சில் சுழன்று முக்கியமாக ஒரு சுயவொளி விண்மீனை வட்ட வீதிலோ அல்லது நீள்வட்ட வீதிலோ சுற்றும். தனது சுற்றுவீதியில் குறுக்கிட்ட விண்கற்கள், வால்மீன்கள், எரி விண்மீன்கள், விண்தூசிகள் ஆகியவற்றைப் பற்றிக் கொள்ளும் திறமுடையது. அண்டக்கோள் ஓர் ஈர்ப்புக் கிணறு (Gravity Well). சுயவொளி விண்மீன் உண்டாக்கும் பிணைப்புச் சக்தியால் உற்பத்தியான மூலகங்களை இழுத்துக் கொள்ளும். பொதுவாக ஒரு காந்த மண்டலமும் கொண்டது.

பூகோள வரலாற்றின் ஆரம்பத்திலே புற அண்டம் ஒன்று பூமியைத் தாக்கி அதன் துணைக்கோள் நிலவு தோன்றியது என்று கருதப்படுகிறது. இரண்டாம் முறைத் தாக்குதலில் பூமியின் மேற்தட்டு (Crest) அழிந்து போனது. 3.8 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு தற்காலம் வரைப் பிழைத்த பாறைகள் பஸால்ட் மூடிய ஸிலிகா பாறை மேற்தட்டாக (Crest of Silicic Rocks Embedded in Basaltic layer) உலகம் பூராவும் படிந்துள்ளன ! அப்போதுதான் “மேலெழுச்சி பூதட்டு நகர்ச்சி” (Convection-Driven Plate Tectonics) உந்தப்பட்டு பேபிக் கண்டங்கள் (Proto-Continents) நகரத் தொடங்கி இருக்க வேண்டும். ஆரம்ப காலத்துப் பூகோளத்தில் தோன்றிய வாயுச் சூழ்வெளியில் பெரும்பான்மை யாக நைடிரஜன், கார்பன் டையாக்ஸைடு அம்மோனியா, மீதேன், சிறிதளவு நீரும் இருந்தன. இவை யாவும் இரசாயனச் சேர்க்கையில் பின்னால் ஆர்கானிக் மூலக்கூறுகள் ஆயின. 3.85 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அவற்றிலிருந்துதான் பூர்வீக ஒற்றைச் செல் பாக்டீரியா (Primitive One-Celled Bacteria) உற்பத்தியானது. அதன் பின் உயிரின ஜந்துகள் பெருகி சூரிய ஒளிச்சேர்ப்பு முறையால் பேரளவு ஆக்ஸிஜன் சூழ்வெளியில் பெருக ஆரம்பித்தது.

பூமியின் உள்ளமைப்பு  குறுக்கு வெட்டுத் தோற்றம் !

பூமியின் சிக்கலான உள்ளமைப்பைப் பொதுவாக மூன்று பகுதிகளாகப் பிரிக்கலாம். மற்றும் சில உட்பிரிவுகளோடு ஐந்து பகுதிகளாக வகுக்கலாம். மேற்தட்டு, மேல் நடுத்தட்டு, கீழ் நடுத்தெட்டு, உட்கரு, புறக்கரு. (Crust, Upper Mantle, Lower Mantle, Outer Core & Inner Core) என்று ஐந்து பகுதிகளாகப் பாகம்படும்.

1. மேற்தட்டின் தடிப்பு மெல்லியது. பூமியில் 20 மைல் (32 கி.மீ) ஆழத்திலிருந்து ஆரம்பித்து இமயமலை உச்சி வரை உயர்ந்து மேடு பள்ளமாய் இடத்துக்கு இடம் மிகவும் மாறுபடுகிறது. காண்டங்களில் 5 மைல் (8 கி.மீ.) ஆழத்தில் பாறையாயும் (Granite), கடலுக்குக் கீழ் பஸால்டாகவும் (Basaltic) உள்ளன. மேற்தட்டு பலதடவை வெப்பத்தால் அழிந்து மீண்டும் உருவானது என்று கருதப் படுகிறது. கடுமையான சூரிய உஷ்ணத்தால் மேற்தட்டு உருகிச் சிதைந்தால் அதன் மீது வாழும் உயிரினங்கள் அனைத்தும் மாண்டு போகலாம். பூமியின் வாயுச் சூழ்வெளி குடை பிடித்து சூரியனின் உக்கிரக் கனல் மேற்தட்டைப் பாதிக்காமல் பாதுகாக்கிறது !

2. மேற்தட்டுக்குக் கீழாக 375 மைல் (600 கி.மீ) ஆழம் வரை இருப்பதை மேல் நடுத்தட்டு என்ற பெயரில் குறிப்பிட்டு அதை மேலரங்கம், கீழரங்கம் (Upper Zone & Lower Zone) என்று இரண்டாக வெவ்வேறு P-அலை வேகத்தில் பிரிவு செய்யப்படுகிறது.

3. கீழ் நடுத்தட்டு பூமியிலிருந்து 1800 மைல் (2900 கி.மீ) ஆழத்தில் செல்கிறது. மேல் நடுத்தட்டு, கீழ் நடுத்தட்டு இரண்டிலும் தாது மூலகப் பாறை (Peridotite – Mineral Rock) நிரம்பியுள்ளது.

4. புறக்கரு பெரும்பான்மையாக திரவ இரும்பு, நிக்கல் உலோகத்தைக் கொண்டது. இந்த திரவ அரங்கம் 3200 மைல் (5120 கி.மீ.) ஆழம் வரைச் செல்வது. இந்த அரங்கத்தில் மேலெழுச்சிக் கொந்தளிப் போட்டம் (Dynamo Action of Convection Currents) உள்ளதால் பூமியின் காந்த மண்டல (Earth’s Magnetic Field) விரிப்புக்கு ஏற்புடையதாகிறது.

5. உட்கரு 800 மைல் (1300 கி.மீ) விட்டமுள்ள ஓர் உலோகத் திடக் கோளம் (Solid Metal Globe) ! ஈர்ப்புச் சக்தியால் அங்குள்ள அழுத்தம் : பூதளத்தில் உள்ள அழுத்தத்தைப் போல் மூன்றரை மில்லியன் மடங்கு (35000 kg/mm^2) மிகையானது !

ஓய்வில்லாமல் உப்பிடும் இன்றைய பூகோளம் !

பல மில்லியன் ஆண்டுகளாக படிப்படியாக மிக மெதுவாகப் பூகோளத்தின் பூத வடிவம் மாறி வருகிறது ! 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் தோன்றிய ஆரம்ப காலத்து விட்டம் 4000 மைல் (6600 கி.மீ.). 3.5 பில்லியன் ஆண்டில் அதன் விட்டம் 4800 மைலாக (8000 கி.மீ.) விரிந்தது. 2.8 பில்லியன் ஆண்டில் 5280 மைல் (8800 கி.மீ) விட்டமும், 600 மில்லியன் ஆண்டுகளில் 7200 மைல் (12000 கி,.மீ.) விட்டமும் இருந்து, இப்போது 7850 மைல் (12750 கி.மீ.) விட்டம் கொண்டுள்ளது. பூமியின் பூமத்திய விட்டம் 100 ஆண்டுகளுக்கு 5 அங்குலம் வீதம் நீள்கிறது ! பூதள உள்ளமைப்பில் உள்ள உலோகக் கனல் திரவம் கொந்தளிப்பதால் மேலெழுச்சி ஓட்டங்கள் (Convection Currents) நிகழ்கின்றன ! அந்த ஓட்டமே பூகோளத்தின் உந்துசக்தியாக (Driving Force) மலை மேடுகளை உண்டாக்கியும், கண்ட நகர்ச்சியைத் (Continental Movement) தூண்டியும் வருகிறது !

பூமியின் உள்ளமைப்பை மெய்யாக நமக்கு அறிவிப்பவை நேரிடைக் கணிப்பு ஆராய்ச்சிகள் இல்லை ! மாறாக பூமிக்குள் எப்போதாவது ஏற்படும் பூகம்ப நடுக்கத்தின் அதிர்ச்சி அலைகளே (Earthquake Shock Waves) பூமியின் உள்ளமைப்பை மறைமுகமாக நமக்கு அறிவிக்கின்றன ! மனிதரின் நேரிடை அறிவு பூமியின் மேற்தட்டை 5 மைல் (8 கி.மீ.) ஆழத் துளையிட்டுக் கண்டறிந்தவையே ! நிலவையும், செவ்வாய்க் கோளையும் தெரிந்துள்ள அளவு மனிதன் பூமிக்குக் கீழ் 20 மைல் (33 கி.மீ) ஆழத்தில் உள்ள அமைப்பை அறியக் கூடிய நேரிடைக் கருவிகளை இதுவரைப் படைக்க வில்லை !

சூரியனைக் கோண வட்டத்தில் சுற்றும் பூமியும் நிலவும்

பூமியின் கடல் அலைகளில் உயர்ச்சி நிலை, தாழ்ச்சி நிலை (High Tide & Low Tide) எனப்படும் இரண்டையும் நிலவும், பரிதியும் தனியாகவும், நேர்கோட்டில் அமைந்தும் உண்டாக்கும். அப்போது கடல் வெள்ளம் பூமியின் ஒருபுறம் நீளமாகும் போது மறுபுறம் குறுகும். பூமி சூரியனைச் சற்று முட்டை வடிவான வீதியில் சுற்றுகிறது. அதனால் ஒரு சமயம் பூமி தன் சராசரி தூரத்தை விட 1,500,000 மைல் (2,500,000 கி.மீ) விலகிச் செல்கிறது. ஆயினும் பூமி பாதுகாப்பான “உயிர்ச்சாதகக் கோளத்தில்” (Ecosphere) இயங்க முடிகிறது. இந்தப் பாதுகாப்பு வெப்ப அரங்கம் சுக்கிரன் சுற்றுவீதி முதல் செவ்வாய்ச் சுற்றுவீதி வரை நீடிக்கிறது. ஏதாவது இயற்கை விதி மீறி பூமியின் சுற்றுவீதி மாறிப் போய் சூரியனுக்கு அருகில் சென்றாலோ அல்லது விலகிச் சென்றாலோ பேரளவு வெப்ப மாறுதல் உண்டாகி உயிரினமும், பயிரினமும் பேரளவில் பாதிக்கப்படும். விலகிச் சென்றால் பூமியின் கடல் பூராவும் உறைந்து பனிக்கோள் ஆகிவிடும். நெருங்கிச் சென்றால் சுக்கிரனைப் போல் பூமியும் சுடுபாலையாய் ஆகிவிடும் !

பூமியின் சாய்ந்த அச்சுக் கோணம் (23.45 டிகிரி)

பூமி தோன்றிய காலத்தில் புற அண்டம் ஏதோ ஒன்று தாக்கி அதன் சுழல் அச்சு 23.45 டிகிரி சாய்ந்து போனது. அந்த சாய்ந்த அச்சால் பூமிக்குக் காலநிலை (வசந்த காலம், கோடை காலம், இலையுதிர் காலம், குளிர் காலம்) மாறுகிறது. இந்த சாய்ந்த அச்சின் கோணம் சுமார் 23.5 டிகிரியில் இம்மியளவு கோணம் கூடியோ அல்லது குன்றியோ பூமி சுற்றினால் காலநிலைக் கோளாறுகள் பேரளவு நேர்ந்து பூமியின் உயிர்னங்களும், பயிரினங்களும் பாதிக்கப்படும். சூடேறும் பூகோளமாய் ஒருபுறத்தில் ஆகும் போது, மறுபுறத்தில் குளிர் நடுங்கும் பனிக் கோளாய் ஆகிவிடும்.

பூமியின் பூத காந்த மண்டலம் !

சூரியனின் அசுரத்தனமான கதிர்ப்புயலைப் பாதுகாக்கும் ஒரு கவசமாகப் பூமியின் காந்த மண்டலம் உதவுகிறது. சூரியப் புயலில் அபாயகரமான மரண மின்னியல் கதிர்கள் பூமியை நோக்கி வீசுகின்றன. அவை யாவும் பூமியின் “வான் ஆலன் இரட்டை வளையங் களால்” (Van Allen Belts – Two Bands) தடுக்கப் படுகின்றன.

பூமியின் பூர்வீக ஏகக் கண்டம் பாங்கியா (Super-Continent Pangaea)

ஆரம்ப காலத்துப் பூகோளத்தில் சுமார் 200 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இப்போதுள்ள தனித்தனிக் கண்டங்கள் (ஆசியா, ஆ·பிரிக்கா, ஆஸ்திரேலியா, வட அமெரிக்கா, தென்னமெரிக்கா, அண்டார்க்டிகா) எல்லாம் நெருங்கி ஒட்டிக் கொண்டு இருந்தன ! அந்த ஒற்றைப் பெருங் கண்டம் “பாங்கியா பூதக்கண்டம்” (Super-Continent Pangaea) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது. 135 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அவை மெதுவாகப் பிரியத் தொடங்கின ! முதலில் பூதக்கண்டம் வடகோளம் (Laurasia), தென்கோளமாக இரண்டாய்ப் (Gondwana) பிரிந்தது. 65 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இரண்டு பாதிகள் மேலும் பிரிந்து தற்போதுள்ள இடத்திற்கு நகர்ந்துள்ளன !

[தொடரும்]

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)

2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How did the Solar System form ? (Aug 21, 2007)

3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)

4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)

5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? (April 2008)

6. Cosmos By Carl Sagan (1980)

7. Dictionary of Science – Webster’s New world (1998)

8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)

9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)

10 National Geographic Picture of Our Universe By Roy Gallant: (1986)

11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)

13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)

14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)

15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)

16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)

17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).

18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)

19 The Origin of Earth (www.moorlandschool.co.uk/earth/earthorigin.htm)

20 Structure & Composition of Earth’s Atmosphere (http//:ess.geology.ufl.edu/)

21 History of Earth (www.mansfield.ohio-state.edu/) (March 31 2007)

22.  National Geographic News – Earth’s Core, Magnetic Field Changing Fast, Study Says : By Kimberly Johnson [June 30, 2008]

23   http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_wind/   Effect of Solar Wind on the Earth’s Magnetic Field  [Oct 24, 2012]

24  Rapid Changes of Earth’s Core :  The Magnetic Field and Gravity from a Satellite Perspective.  [Oct 23, 2012]

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

jayabarat@tnt21.com [October 27, 2012]

நிலவின் பனிப்பாறைச் சேமிப்புக்கு நீர் வாயு பரிதிப் புயல் வீச்சில் பெற்றிருக்கலாம்

 

(கட்டுரை : 9)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

நிலவின் துருவங்களில் உறைந்த
நீர்ப்பனிக் குழிகள்
இருப்பதாய் நாசா நிபுணர்
தெரிவிக்கிறார் !
குடிநீரை விண்கப்பலில்
கொண்டு செல்வது
கோடி கோடி பணச் செலவு !
மறைமுகமாய் நீர்ப்பனிப் பாறைகள்
பல யுகங்களாய் இறுகி
உறைந்து கிடக்கும்
பரிதிக் கண்ணொளி படாமல் !
எரிசக்தி உண்டாக்கும்
அரிய ஹைடிரஜன் வாயுக்கள்
சோதனை மோதலில் வெளியேறும் !
சூரியப் புயலில் வெளியாகும்
வாயுக்கள் சில
நீரை உண்டாக்கும் நிலவில் !
செவ்வாயிக்குச் செல்லும்
பயணிகட்கு
ஒருவாய் நீ குடிக்க
வெண்ணிலவுப் பனிக்குழியில்
தண்ணீர் வளம் உள்ளது !
எரிசக்தி ஹீலிய வாயு
ஏராளமாய்ச் சேர்க்கலாம் நிலவில் !
மீதேன், மெர்குரி, மெக்னீசியம்
வெள்ளி, அமோனியா வாயு
வெண்ணிலவில் கிடைக்கும் !
வரண்டு போன
பாலைவன நிலவில்
பசுஞ்சோலை ஆக்கிட ஆழ்குழியில்
நீர்ப் பாறை
நிரந்தர மான தெப்படி ?
பரிதி ஒளி புகாத
பாதாளக் குழிகளில்
பாறை நீரைத் திரவ மாக்கி
மேற்தளத் துக்கு
ஏற்றிக் குடிப்பது எப்படி ?
++++++

“மிச்சிகன் பல்கலைக் கழகச் சோதனையில் “உட்சிவப்பு ஒளிப்பட்டையியல்”   [Infrared Spectroscopy] முறைப்படி நீர் எத்தன்மையது  [OH, H2O, or CH] என்று சொல்லி விடலாம்.  ] காலிஃபோர்னியா பொறி நுணுக்கக் கூடத்தில் [Caltech]   செய்த “அயான் – நிறை ஒளிப்பட்டையியல் [Ion-Mass Spectroscopy] முறையில் ஹைடிராக்ஸில் [OH] உபரி வாயு பூமிக்குக் கொண்டு வந்த நிலவுத் தூசிகளில் [Lunar Regolith] இருப்பதைக் கண்டோம்.   அந்த ஹைடிராக்ஸில் நீர்வாயு சூரியப் புயலில் தெறிக்கும் புரோட்டான்கள் [ஹைடிரஜன் அணுக்கரு] நிலவில் உள்ள ஆக்ஸிஜனோடு சேர்ந்து ஹைடிராக்ஸில் [OH] ஆகியிருக்க வேண்டும்.”

யாங்  லியூ  [Yang Liu University of Tennessee] 

“சூரியப் புயல் தொடர்ந்து மின்னேறிய பரிதித் தூள்களை [Charged Particles – Protons] நிலவின் மீது தூவி வருகிறது.   அவற்றின் ஆற்றல் தானியத் தூசியின் மீது அழுத்தமாய்ப் பதிந்து ஒட்டியுள்ள ஆக்ஸிஜனோடு சேர்ந்து  கொள்கிறது.   நிலவில் பூமிபோல் பாதுகாப்பு வாயுக் குடையும், நிரந்தரக் காந்தப் புலமும் இல்லாததால் சூரியப் புயல் தொடர்ந்து நிலவைத் தாக்கி ஹைடிராக்ஸில் [OH] உற்பத்தியாகி வருகிறது.”

யாங்  லியூ  [Yang Liu University of Tennessee] 

“நிலவில் எங்கும் புழுதித் துகள் [Lunar Regolith] பரவிக் கிடக்கிறது.   ஆதலால் எங்கள் ஆய்வில் நிலவில் நீர் உபரி வாயு [OH] இருப்பது உறுதியானது.   ஆனால் எதிர்கால விண்வெளிப் பயணிகள் நேரடியாகப் பயன்படுத்தக் கூடிய நீர் பனிப்பாறை வடிவிலோ அல்லது தண்ணீர் வடிவிலோ இருப்பதில்லை.

யாங்  லியூ  [Yang Liu University of Tennessee] 


“நிலவின் ஆழ்குழிப் பனிப் பாறையிலிருந்து நீரை எப்படி வெளியேற்றுவது என்பதே முக்கியப் பிரச்சனை !  இது பொறிநுணுக்க நிபுணருக்கு முதலில் தீர்க்க வேண்டிய ஒரு சவாலாக இருக்கும்.  நிலவின் நீரை அறுவடை செய்து பயன்படுத்த இன்னும் நீண்ட காலம் ஆகலாம்.  முதலில் நீர் நிலவில் எப்படித் சேர்ந்தது என்பதை அறிவதே அதைச் சேமிக்க ஏறும் முதற்படி.

டெட்லெஃப் கோஸ்சினி (ESA Chandrayaan -1 Project Scientist)

“நிலாவில் நீர் இருப்பதாக நாசா உறுதி செய்திருக்கிறது.  விண்வெளித் தேடலுக்கு வேண்டிய குடிநீர், மற்றும் மனிதர் சுவாசிக்க ஆக்ஸிஜன், ராக்கெட் எரிசக்திக்குப் பயன்படும் எரிவாயு ஹைடிரஜன் போன்ற முக்கிய தேவைகள் இருப்பதையும் நிரூபித்துள்ளது.”

மைக்கேல் வார்கோ (பிரதம நிலா உளவு விஞ்ஞானி, நாசா தலைமைக் கூடம்)


“வாயு மண்டலம் இல்லாத வரண்ட சந்திரனில் நிரந்தமாய் சூரிய வெளிச்சம் இல்லாத ஆழ்குழிகளில் நீண்ட காலம் நீர் இருக்க எப்படிச் சாத்தியமாகிறது ?  நிலவின் துருவப் பகுதிகளில் பரிதி வெளிச்சம் 2 டிகிரிக் கோணத்துக்கும் குறைவான தொடுவானில் பட்டும் படாமலும் தெரிகிறது.  ஆழ்குழிகளின் விளிம்புகள் நிரந்தரமாய்ப் பள்ளத்தின் கீழ்த்தரையைப் பல பில்லியன் ஆண்டுகளாக முற்றிலும் மறைத்து வந்துள்ளன.  அத்தளங்களின் குளிர் உஷ்ணம் (-200 டிகிரி C).  அவ்விதம் நீர்ப் பனிக்கட்டி ஆழ்குழிகளில் பேரளவு இருப்பதால் பிற்காலத்து விண்வெளி விமானிகளுக்குக் குடிநீராகவும், சுவாசிப்பு வாயுவாகவும், ஏவுகணை எரிவாயுவாகவும் உபயோகமாகும்.”

டோனி கொலாபிரீட் லகிராஸ் திட்ட விஞ்ஞானி.

“நிலவில் கண்ட (LCROSS Spacecraft) நீர் மாதிரிகள் பரிதி மண்டலம் உண்டான தோற்ற வரலாற்றையும் அதன் வளர்ச்சியையும் அறியப் பயன்படும்.”

கிரேக் டெலோரி (Greg Delory Senior Fellow Space Sciences Lab & Center)

“தூரத்து உளவு செய்வதில் (Remote Sensing) இந்தச் சோதனை முடிவு (பனிப்படிவுக் கண்டுபிடிப்பு) சாதனையில் உயர்வானது.  நிலவில் கால் வைக்காமல் நிலவைத் தோண்டாமல் இவ்விதம் சோதனை புரிவது உன்னத முறை என்பதில் ஐயமில்லை.  கடினமான அந்தச் சோதனையை (Bi-Static Experiment) நாங்கள் செய்து முடித்தோம்.  பனிப்படிவு ரேடார் சமிக்கைத் தகவலை ஆராய்ந்து விளைகளை வெளியிடச் சில வாரங்கள் ஆகும்.”

ஸ்டீவர்ட் நாஸெட் (Srewart Nozette NASA Mini-RF Principal Investigator, LRO)

“எதிர்காலத்தில் பூமி, நிலவு, செவ்வாய் ஆகிய மூன்று கோள்களும் மனித இனத்துக்குப் பயன்தரும் ஒருமைப்பாடு அண்டங்களாய்க் கருதப்படும்.  செவ்வாய்க் கோளில் நீரிருக்கலாம்.  அங்கே ஒரு குடியிருப்பு அரங்கம் நமக்குத் தேவைப்படுகிறது.  நிலவில் பேரளவு மின்சக்தி உண்டாக்க உதவும் முக்கியமான ஹீலியம்-3 எரிவாயு பெருமளவில் கிடைக்கிறது.”

டாக்டர் அப்துல் கலாம், ராக்கெட் விஞ்ஞான மேதை (International Conference on Aerospace Science & Technologies) (ஜனவரி 26, 2008)

நிலவில் நீர் இருப்பதற்குச் சூரியப் புயல் மூலக் காரணமாய் இருக்கலாம்

சமீபத்தில் அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள்  நிலவின் மறைவுத் தளக் குழிகளில் பனிப்பாறை நீர்மை காணப் படுவதற்குச் சூரியப் புயல் வீச்சு மூலக் காரணமாக இருக்கக் கூடும் என்று உறுதியாகக் கருதுகிறார்கள்.  1969 – 1972 ஆண்டுகளில் அமெரிக்கா செய்த ஆறு மனிதப் பயணங்களில்  பூமிக்குக் கொண்டு வந்த நிலவு மண் மாதிரிகளில், நுண்துகள் விண் கல் தாக்கல் ஏற்பட்டு [Micrometeorite Impacts] ஹைடிராக்ஸில் [OH – Hydroxyl]  மூலக்கூறு காணப் பட்டது.   1970 முதல் நிலவில் நீர் இருப்பது விவாதிக்கப் பட்டாலும்,  2008 இல் தான் முதன்முதல் பொறி நுணுக்க விருத்தியால் நிலவில் எவ்வளவு நீர் உள்ளது என்பது பரிமாண அளவில் அழுத்தமாக அறியப்பட்டது.   அடுத்து 2009 ஆண்டில் நாசாவின் லகிராஸ் [LCROSS – Lunar Crater Observation and Sensing Satellite]  நிலவுக்கு ஏவப்பட்டு, சோதனைக்காக ஒரு பனிப்பாறைக் குழியில் விழ ஏற்பாடானது.   அப்போது குழியிலிருந்து வெளியே தெறித்த புகை மூட்டத்தில் நீர்ப்பனி மிக்க துளிகள் இருப்பது அறியப் பட்டது.   நீரும், நீரைச் சேர்ந்த ஹைடிரஜன் கலவைகளும் [OH, CH, or H2] அந்த நிலவுப்  புழுதியில் இருந்தன என்று அறிந்தார்கள்.

மீண்டும் 2010 இல் லகிராஸ் விண்ணுளவி [LCROSS Space Probe] நிலவுத் தூசிப் புழுதியில் [Lunar Regolith] நீர்ப்பனி வடிவில் நீர் உள்ளது கருவி மூலம் தெளிவாய் அறியப் பட்டது.    அவ்விதம் நீர்ப்பனி நிலவில் இருப்பது எவ்விதம் நிகழ்ந்திருக்க முடியும் என்று  விஞ்ஞானிகள் தீவிர ஆராய்ச்சி செய்தனர்.    அதற்குப் பல வழிகள் இருக்கலாம்.  சூரியப் புயல் அடிப்பு, வால்மீன் நிலவைத் தாக்கல், அல்லது எரிமலை வாயு முடக்கம் [Volcanic Degassing] போன்றவை சில சான்றுகள்.  ஆய்வுக் கூடத்தில் செய்த போலி இயக்கத்தில் [Laboratory Simulations] சூரியப் புயல் வீச்சு வெற்றிகரமாக ஹைடிராக்ஸில் கலவை [HO – Hydroxyl Compounds] உற்பத்தியானது.   இந்த முயற்சியில் பங்கெடுத்த தலைமை ஆய்வாளர் : யாங் லியூ, டென்னஸி பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்தவர்.   அவருடன் கூட்டுழைப்பு  செய்தவர்கள், மிச்சிகன் பல்கலைக் கழகத்தையும், காலிஃபோர்னியா பொறிநுணுக்கத் துறையையும் [CALTECH] சேர்ந்தவர்கள்.

இந்த நீர்ப்பனி சேமிப்பு விண்வெளி விமானிகள் நீண்ட பயணத்துக்குக் குடிநீருக்கு உதவி புரிவது போக, ஹைடிரஜன், ராக்கெட் எரிசக்தியாகவும் பயன்படும்.    பூமியிலிருந்து இரண்டு கிண்ண நீரை நிலவுக்குச் சுமந்து செல்ல சுமார் 25,000 டாலர் செலவாகிறது.    நிலவு நீர்ப்பனியை உருக்கிச் சேமிக்க முடிந்தால் இந்தச் செலவைக் குறைக்க முடியும்.

நிலவின் இருதுருவங்களிலும் பனிநீர்ப் பாறைகள் இருப்பது உறுதியானது

2010 அக்டோபர் 22 தேதி மலர்ந்த ஆங்கில விஞ்ஞான வெளியீட்டில் (Journal of Science) பதிவாகியுள்ள ஆறு தனித்தனி அறிக்கைகள் நாசாவின் சோதனை விளைவுகளை மீளாய்வு செய்ததில் தென் துருவத்தில் இருக்கும் காபியஸ் ஆழ்குழியில்  (Cabeus Crater) மட்டும் பில்லியன் காலன் அளவு நீர் இருப்பதாக கணித்துள்ளன.  நாசா ரேடார் கருவி மூலம் இப்போது நிலவின் வட துருவ ஆழ்குழிகளிலும் பனிநீர் ஏரிகள் இருப்பதாக உறுதிப் படுத்தியுள்ளது.  ஓராண்டுக்கு முன் (அக்டோபர் 9, 2009) நாசா லகிராஸ் விண்ணுளவி (LCROSS – Lunar Crater Observation & Sensing Satellite) நிலவில் மோத விடப்பட்டு பரிதி ஒளிபுகாத ஆழ்குழிகளில் பனிநீர் ஏரிகளும் மற்ற உலோக மூலக்கூறுகளும் இருப்பது உறுதி செய்யப் பட்டது.  முதல் சோதிப்பில் நாசா, மோதலில் எழுந்த தூசி, துணுக்குகளில் நீரோடு மற்றும் சிறிதளவு ஹைடிரஜன், கார்பன் மானாக்சைடு, அம்மோனியா, மீதேன், மெர்குரி, கந்தகம், வெள்ளி, மெக்னீசியம், சோடியம் ஆகிய உலோகக் கூட்டுகளையும் கண்டுள்ளது.  மோதலில் வெளியேறிய தூசி, துணுக்குகளில் குறிப்பாக பனிநீர் மட்டும் 5.6% பகுதி என்று நாசா அறிவித்துள்ளது.  2009 அக்டோபரில் வெளியான முதல் அறிவிப்பில் நாசா 200 பவுண்டு நீர் வெளியேறியது என்று கூறியது.  இப்போது (2010 அக்டோபர்) வந்த விஞ்ஞான வெளியீட்டில் நாசா துல்லியமாக 341 பவுண்டு என்று தன் அளவை மிகைப் படுத்தியுள்ளது.

நிலவில் ஓரளவு நீர் இருப்பதாக வந்த முதல் நாசா அறிக்கை இப்போது நிலவில் உறைந்து கிடக்கும் நீர் ஏரிகள் பற்பல இருப்பதாக மிகைப் படுத்தி, விஞ்ஞான வெளியீட்டில் ஆறு அறிக்கைகள் புதிய தகவலை எழுதியுள்ளன. இந்த அறிவிப்பு நிலவுக்குப் படையெடுக்கும் பல நாடுகளுக்கு (அமெரிக்கா, ரஷ்யா, ஈசா, சைனா, ஜப்பான், இந்தியா) மகிழ்ச்சி அளிக்கும் ஒரு நிகழ்ச்சி.  1960 -1970 ஆண்டுகளில் நிலவுக்குப் பயணம் அமெரிக்க அபொல்லோ விமானிகளுக்கு விண்கப்பலில் ஒரு பவுண்டு நீர் சுமந்து செல்ல 50,000 டாலர் செலவானது.  இப்போது நீர்ச் சுமக்கும் நிர்ப்பந்தம், பணச் செலவு அதிகமில்லை என்பதாகி விட்டது ! ஹைடிரஜன், ஹீலிய-3 எரிவாயு நிலவில் கிடைப்பதால் விண்கப்பலுக்கு எரிசக்தியும் கிடைக்கிறது.  அதாவது செவ்வாய்க் கோளுக்கு 2020 ஆண்டுகளில் செல்லும் உலக நாடுகளுக்கு நிலவு ஓர் ஒப்பற்ற ஓய்வுத் தளமாக இருக்கக் எல்லாத் தகுதியும் பெறுகிறது.  1960 -1970 ஆண்டுகளில் உலவிய அமெரிக்க விமானிகள் சுகத் தளங்களில் மட்டும் ஆய்வு செய்து, வெகு பயன் அளிக்கும் ஆழ்குழிகளை ஆராயத்
தவறி விட்டனர் !
2009  ஆகஸ்டில் நிலவுக்குப் பயணம் செய்த சந்திரயான் -1 இந்திய விண்ணுளவியில் அமைக்கப் பட்ட “சாரா” கருவி (SARA -Sub-keV Atom Reflecting Analyzer) நிலவுத் தளத்தில் மனித வசிப்புக்குத் தேவையான நீரிருப்பதைக் காட்ட வழி வகுத்துள்ளது.
நிலவின் துருவ ஆழ்குழிகளில் நீர் எப்படி உண்டானது ?
சமீபத்தில்தான் வானியல் விஞ்ஞானிகள் நிலவில் எப்படி நீர் தோன்றியது என்பதற்கு விளக்கம் அறிவித்துள்ளார்.  சந்திரன் ஒருவித “உறிஞ்சு சேமிப்பியாக” (Sponge) இயங்குகிறது. நிலவின் மேற்தளம் “ரிகோலித்” என்னும் “தூசிப் பரல்கள்” (Dust Grains Called Regolith) தாறுமாறாக மேவிய தளப்பகுதி.  ரிகோலித் பரல்கள் பொதுவாக பரிதியிலிருந்து வெளியேறும் மின்னேற்றத் துகள்களை (Electrically Charged Particles) உறிஞ்சும்.  அந்தத் துகள்கள் ஏற்கனவே நிலவுத் தூசியில் (Dust & Voila) கலந்துள்ள ஆக்சிஜனோடு இணைந்து நீர் உண்டாக்குகின்றன.  தூசிப் பரல்களில் பரிதியின் புரோட்டான்கள் பிடிபட்டு ரிகோலித்தில் உள்ள ஆக்சிஜனோடு இணைத்து ஹைடிராக்சியல் (HO) மற்றும் நீர் (H2O) உருவாகின்றன. சந்திரயான் -1 இல் அமைக்கப் பட்ட சாரா கருவி நமது பரிதி மண்டலக் கோள்களைச் சீராக அறிய உதவுகிறது.  பரிதியிலிருந்து வரும் புரோட்டான்கள், விண்வெளியில் திரியும் எலக்டிரான்களுடன் சேர்ந்து ஹைடிரஜன் வாயுவாக மாறுகின்றன.  அதை நிலவின் ரிகோலித் பரல்கள் பிடித்து வைத்துக் கொள்கின்றன.
 நிலவில் இப்படித்தான் ஹைடிரஜன், ஹைடிராக்சியல், நீர் ஆகியவை உருவாகின்றன.  சாரா கருவி மூலம் நிலவின் மேற்தளத்தில் உள்ள மூலகங்களையும், மூலக் கூறுகளையும் நேரிடையாக அறிய முடிகிறது.  சந்திரயான் -1 இல் பணிசெய்த சாரா கருவி அமைப்பில் பன்னாட்டுக் கூட்டுழைப்பு (சுவீடன், சுவிட்சர்லாந்து, ஜப்பான், இந்தியா) உள்ளது.  சமீபத்தில் நாசாவின் சந்திரயான் ரேடார் கருவி நிலவின் வடதுருவக் குழிகளில் குறைந்தது 600 மில்லியன் மெட்ரிக் டன் பனிநீர்க் கட்டி இருக்க வேண்டும் என்று காட்டியுள்ளது. வால்மீன்கள் நிலவில் மோதி நீரைக் கொட்டி இருக்கலாம் என்னும் ஒரு கோட்பாடு இருப்பினும், தற்போது விஞ்ஞானிகள் நிலவின் நீர் “உள்நாட்டுச் சரக்கு” தவிர புற அண்டப் பொழி வில்லை என்று ஊகிக்கிறார்.  வானியல் ஆய்வாளி டாக்டர் யாங் லியூ இதைத்தான் மேலும் வலியுறுத்துகிறார் : “வால்மீன் போன்ற பிற அண்டங்கள் நீரை வாரி நிலவில் இறைத்திருந்தால் இப்போது காணப்படும் நிலவின் நீரில் சோடியம், பொட்டாசியம் போன்ற எளிதில் ஆவியாகாத மூலகங்கள் (Less Volatile Elements) ஏன் மிகவும் சுருங்கிப் (Strongly Depleted) போயிருக்க வேண்டும் ?” என்று கேட்கிறார்.  காபியஸ் போன்ற நிரந்தரமாய் பரிதி ஒளி பாயாத ஆழ்குழிகளின் உஷ்ணம் – 387  F (-233 C).  இந்தக் கடுங்குளிரில் நீர் பல பில்லியன் ஆண்டுகளாகச் சேர்ந்து திண்ணிய பனிப்பாறையாகப் படிந்துள்ளது.  சூரிய மண்டலத்தில் நிலவின் ஒளிமறைவுக் குழிகள் கடுங்குளிர்ப் பகுதிகளாக மாறி விட்டன !  இந்தப் படுபாதாளக் பனிப் பாறைகளை இருட்டில் உருக்கி நீரை மேலேற்றிக் கொண்டு வருவது 21 நூற்றாண்டின் பெரும் சவாலான அசுர சாதனையாக இருக்கும் !
வெண்ணிலவில் தண்ணீர் இருப்பதை நாசா உறுதிப்படுத்தியது
2009 நவம்பர் 13 ஆம் தேதி நிலவின் நிரந்தர நிழல் ஆழ்குழிகளில் (Shadow Craters) கணிச அளவு நீர் இருப்பதை சமீபத்தில் நாசா ஏவிய லகிராஸ் விண்ணுளவியை (LCROSS Spaceship – Lunar Crater Observation & Sensing Satellite) வெகு வேகமாக மோத விட்டு முதன்முதல் உறுதிப்படுத்தியது.  லகிராஸ் விண்ணுளவி தெரிந்த பூமி நீரின் நெருங்கிய உட்சிவப்பு ஒளி முத்திரையை (Known Near-Infrared Light Signature of Water) கைவசம் வைத்துக் கொண்டு மோதிய சிதறலில் வெளியேறிய ஒளிப்பட்டைப் பதிவை ஒப்புநோக்கித் தெளிவாக நீரிருப்பதை நிரூபித்தது.  உட்சிவப்பு ஒளிப்பட்டைமானி (Infrared Spectrometer) வெளியே சிதறிய துகள்கள் உமிழும் அல்லது விழுங்கும் ஒளியலைகளின் நீளங்களை உளவிக் கனிமங்களில் உள்ள உட்பொருட்களை (Composition of Materials) ஆராய்ந்தது. அத்துடன் இரண்டாவது சோதனை உளவாக லகிராஸின் புறவூதா ஒளிப்பட்டை மானி (LCROSS Ultraviolet Spectrometer) பரிதி ஒளி நீரைப் பிரித்து விளைவிக்கும் ஹைடிராக்சியல் அயனிகளின் சக்தி முத்திரையை (Energy Signature of OH Ions) அளந்து மேலும் நீர் இருப்பை உறுதிப் படுத்தியது.  லகிராஸ் ஏவுகணை நிலவைத் தாக்கி வெளி யேறிய நீர் மயம் சுமார் 24 காலன் (7.6 லிட்டர்) என்று கணிக்கப் படுகிறது.  நிலவு மோதல் சோதனையை நடத்த நாசா முன்பே தேர்ந்தெடுத்த இருட்பள்ளம் தென் துருவத்தில் உள்ள “காபியஸ் -ஏ” (Shadow Crater Cabeus -A).  25 மைல் (40 கி.மீடர்) அகண்ட இந்தக் குழி சூரிய வெளிச்சம் படாத ஒரு பள்ளம். இதில் படிந்துள்ள பனிநீர்ப் படிவு பல மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் படிந்திருக்க வேண்டும் என்று விஞ்ஞானிகள் யூகிக்கிறார்.
இந்திய விண்வெளி ஆய்வுக் குழுவும், அமெரிக்காவின் நாசாவும் இணைந்து செய்த நிலவுச் சோதனை
2009 ஆகஸ்டு 20 ஆம் தேதியன்று இந்திய விண்வெளி ஆய்வுக் குழுவும் நாசாவின் விண்ணுளவுக் குழுவும் ஒன்று சேர்ந்து ஒரு நூதனச் சோதனையை சந்திரனின் வடதுருவப் பகுதியில் புரிந்தன.  அந்த அரிய சோதனைக்கு இந்தியத் துணைக்கோள் சந்திராயன் -1, நாசாவின் நிலவு விண்ணுளவி (Lunar Reconnaissance Orbiter -LRO) ஆகிய இரண்டும் இணையாகத் துருவப் பகுதிகளைத் துருவி நோக்கிப் பனிப்படிவைக் கண்டுபிடித்து நிலவுத் தள ஆய்வில் ஒரு புது மைல் கல்லை நாட்டின !  முதன் முதலாகக் காணப்பட்ட அந்த பனிப்படிவு நிலவின் வடதுருவப் பகுதியில் பரிதி ஒளிக்கு மறைவான “எர்லாஞ்சர்” என்னும் ஓர் படுகுழியில் (Lunar Crater Erlanger in the Polar Region) கிடந்தது !  அதன் சமிக்கையை ஒரே சமயத்தில் இந்தியாவின் சந்திரயான் கருவியும், நாசாவின் நிலாச் சுற்றியும் உறிஞ்சி எடுத்துள்ளன என்பது வியக்கத் தக்க நிகழ்ச்சி.
அந்த ஆய்வுச் சோதனைக்குப் பெயர் ‘இரட்டை நிலைநோக்குச் சோதனை’ (Bi-Static Experiment).  நிலவைச் சுற்றி வரும் இரண்டு விண்ணுளவிகளில் உள்ள “நுண்ணலை ரேடியோ அதிர்வுக் கருவிகள்” (Miniature Radio Frequency Instrument: Mini-RF) பனிப்படிவுச் சமிக்கையை உறிஞ்சி தள ஆய்வு அரங்குகளுக்கு அனுப்பியுள்ளன.  இன்னும் சில நாட்களில் அந்தப் பனிப்படிவில் உள்ளது நீரா அல்லது வேறு வாயுவா என்று ஆராய்ந்து உறுதியாக உலகுக்கு அறிவிக்கப்படும் !  மேலும் ஆராய்ந்து சேமிக்கப்படும் தகவலில் மறைந்த குழிப் பகுதிகளில் ‘புதைபட்ட பனிப்படிவுகள்’ இருக்கலா மென்று தெரியவரும்.  இந்தப் பனிப்படிவு சமிக்கை நீர் என்று நிரூபிக்கப்பட்டால் நிலவில் நிரந்தர ஓய்வுக்கூடம் அமைக்கப் போகும் நாசாவுக்கு மாபெரும் வெற்றியாகும்.  இந்திய விண்வெளி ஆய்வு அமைப்பகமும் நாசாவைப் போல் பின்னால் சந்திரனில் ஓர் ஓய்வகம் அமைக்கத் திட்டமிட்டிருக்கிறது !

நிலவில் பனிநீர்க் கண்டுபிடிப்பில் எதிர்காலப் பிரச்சனைகள்

நாசா லாகிராஸ் விண்ணுளவியை அனுப்பி நிலவில் மோதவிட்டு நீர்க்கட்டிகள் இருப்பதை உறுதிப் படுத்தியது ஒரு முதற்படி வெற்றியே ! அதன் பயன்களை உபயோகப் படுத்த நாசா பன்முகச் சாதனங் களைத் தற்போது அமைக்க வேண்டும். இப்போது விஞ்ஞானிகளுக்கு எழும் வினாக்கள் இவை : பல பில்லியன் ஆண்டுகளாக நிரந்தர நிழற் குழிகளில் நீர்க்கட்டிகள் எவ்விதம் படிந்தன என்று ஆராய்வது முதல் கேள்வி ! அடுத்து அந்தப் படுகுழிப் பனிநீர்க் கட்டியை பரிதி வெளிச்சம் படாத பள்ளத்தில் எப்படி உருக்கி நீர்த் திரவமாக்குவது என்பது இரண்டாவது கேள்வி ! அடுத்து அந்த நீரை எப்படி மின்சாரப் பம்ப்புகள் அங்கே அமைத்து மேலே நிலவின் மேற்தளத்துக்குக் கொண்டு வருவது என்பது மூன்றாவது கேள்வி ! அடுத்து ஹைடிரஜனையும் ஆக்ஸிஜனையும் எப்படிப் பிரிப்பது, எப்படிச் சேகரிப்பது போன்ற வினாக்கள் எழுகின்றன.

அனைத்துக்கும் பரிதியின் வெப்ப சக்தியைப் பயன்படுத்த மாபெரும் சூரியசக்தி சேமிப்புக் கலன்கள் பூமியில் அமைக்கப்பட்டு மற்ற சாதனங்களுடன் நிலவுக்குத் தூக்கிச் செல்ல வேண்டும். இவை யாவும் உலக நாடுகள் செய்ய வேண்டிய எதிர்கால அசுர சாதனைகளாக இருக்கும் ! இதற்கு அமெரிக்க அரசாங்கம் இப்போது போதிய நிதித் தொகை ஒதுக்குமா என்பது விடை அறிய முடியாத வினா !

தகவல்:
Picture Credits : NASA & ESA The Hindu, ISRO & other Science Websites

1. Indian Space Program By: Wikipedia

2 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40811131&format=html (இந்தியத் துணைக்கோள் சந்திரனைச் சுற்றுகிறது)

3. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40811201&format=html (இந்திய மூவர்ணக் கொடிச் சந்திரனில் தடம் வைத்தது)

4. Times Now  India’s First Unmanned Mission on Moon [Oct 22, 2008]

5. BBC News : India Launches First Moon Mission [Oct 22, 2008]

6 Cosmos Magazine  The Science of Everything – India Counts Down to Lunar Mission [Oct 21, 2008]

7.  Chandrayaan-1 Enters Lunar Orbit Makes History [Nov 8, 2008]

8.  Latest News Chandrayaan Descends into Lower Orbit [Nov 11, 2008]

9  Chandrayaan-1 Successfully Reaches its Operational Lunar Orbit ISRO Repot [Nov 12, 2008]

10. Chandrayaan -1 Reaches Final Lunar Orbit [Nov 13, 2008] 36. Press Trust of India : Chandrayaan -1 Reaches Final Orbital Home [Nov 13, 2008]

11 India Mulls Using Nuclear Energy to Power Chandrayaan -2 (August 8, 2009)

12 The Search for Ice on the Moon Heats up By : Jeff Salton (August 2, 2009)

13 Space Spin – LRO, Chandrayaan -1 Team up for Unique Search for Water Ice By : Nancy Atkinson (August 19, 2009)

14 LRO & Chandrayaan -1 Perform in Tandem to Search for Ice on the Moon (August 22, 2009)

15 Hindustan Times – Indo-Asian News Service, Bangalore “India’s Lunarcraft Hunts for Ice on Moon with NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (August 21, 2009)

16. IEES Spectrum Interview of G. Madhavan Nair Head of India Space Agency (June, 2009)

17 Indian Space Research Organization (ISRO) Press Release – ISRO-NASA Joint Experiment to Search for Water Ice on the Moon. (August 21, 2009)

18 ESA Moon Water Report – Hydrogen Offers a New Way to Study the Moon & The Moon Seen By Chandrayaan -1 (Oct 16, 2009)

19. National Geographic News – Moon Crash, New Maps to Aid Search for Lunar Water By : Anne Minard (June 17, 2009)

20.  Space Flight Now : NASA’s Smashing Way of Answering a Watery Question (June 17, 2009)

21. National Geographic News – Moon Crash to Put All Eyes on the Crater Cabeus A (Sep 11, 2009)

22  Water Found on the Moon By : Andrea Thompson (Sep 23, 2009)

23. Scientific American :  LCROSS Impact Plumes Containing Moon Water By : John Matson (Nov 13, 2009)

24 LCROSS Impact Data Indicates Water on the Moon By : Jonas Dina NASA Ames Research Center (Nov 11, 2009)

25.  National Geographic News – Water on the Moon Confirmed By NASA Crashes By : Ker Than (November 13. 2009)

26.  International – NASA Finds Water on the Moon (Nov 14, 2009)

27 Daily Galaxy : Moon Water : Will Lunar-Base Humans be Able to Drink it ? (Nov 14, 2009)

28 Wired Science : Lunar Impacter Finds Clear Evidence of Water Ice on the Moon (Nov 17, 2009)

29 https://jayabarathan.wordpress.com/2009/08/27/chandrayaan-1-and-nasa-lro-find-ice/ (இந்தியாவும் நாசாவும் நிலவின் துருவப் பகுதியில் நீர்க்கட்டி கண்டுபிடிப்பு) (ஆகஸ்டு 27, 2009)

30. ESA News – Hydrogen Offers a New Way to Study the Moon, Detlef Koschny, ESA Chandrayaan -1 Project Scientist (October 16, 2009)

31.   Current AffairsWorld  Evidence of Significant Moon Water By NASA, By    [November 14, 2009]

32 Space.com – Moon Craters Could Be Coldest Place in Solar System By Andrea Thompson (September 18, 2010)

33. Daily Mail – Scientists Find Even More Evidence of Water on the Moon (July 22, 2010)

34. Space.com – Tons of Water Ice Found on Moon’s North Pole By Tarq Malik (March 1, 2010)

35. Space.com – Moon Crater Has More Water than Parts of Earth By Mike Wall (October 21. 2010)

36. Daily Galaxy – Craters of the Moon – Huge Reservoirs Discovered By Casey Kazan & Rebecca Sato (October 25, 2010)

37.  Moon Daily :  Moon Water Could Have Solar Source : Study [Oct 14, 2012]

38.  Daily Galaxy :  Solar Winds Found a Source for Moon’s Water [Oct 15, 2012]

39.  University of Tennessee Study Confirms Solar Wind as Source for Moon Water [Oct 16, 2012.

40.  Nature Geoscience : PhysicsWorld. com  :  Solar wind most likely source of water on the Moon  [Oct 17, 2012]

41.  Wikipedia  Moon Landings.  http://en.wikipedia.org/wiki/Moon_landing  [Oct 17, 2012]

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (October 20, 2012)

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான நூறு புதிர்கள் : மூலக்கூறு முகிலில் புவிக் கடல்கள் போல் 2000 மடங்கு நீர் ஆவி கண்டுபிடிப்பு

(Water in Molecular Cloud Found 2000 Times Earth’s Oceans)

(கட்டுரை : 85) 

சி. ஜெயபாரதன், B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

நீரின்றேல் ஒரு முரண்கோள் போல்
கோரமாய்த் தோன்றும் பூமி !
பொரி உருண்டை யானது நீர்ப்
பொழிவால், ஈர்ப்பு விசையால்  !
பூமிக்குள் அதன் ஆழ்கட லுக்குள்
கோளுக்குள்
கோளின் குடலுக்குள், பாறைக்குள்,
உறங்கும் படு பாதாள
ஊற்றுக்குள் நெளிந்தோடும்
ஆற்றுக்குள்,
நிலையான ஏரிக்குள்
நிரம்பியது எப்படி
நீர் வெள்ளம் ?
எப்போது படைப் பானது ?
நூறு கோடி ஒளியாண் டுக்கு
அப்பால்
பூர்வப் பிறப்பில் தோன்றியதா ?
வேர் ஊன்றி பூமியில்
நீர் மயமாய் விளைந்ததா ?
மூலக மின்னியக்கம் இணைத்தா ?
மூலக் கூறுகள் பிணைந்தா ?
மின்னல் அடித்து உண்டான
பின்னலா ?
தோல் அடியில் பனி சுமக்கும்
வால்மீன்கள் தாக்கி
கோளில் வாரிக் கொட்டியதா ?
விண்மீன் சந்தையில்
அண்டவெளி மூலக்கூறு முகில்கள்
விண்டு போய்ப் பொழிந்ததா ?
ஆழ்ந்து உளவி னாலும் இந்தக்
கேள்விக்கு முழு விடை இன்னும்
கிடைக்க வில்லை !

++++++++++++++

“எங்கள் கண்ணோக்குக்கு முன்பு அனைத்து நீர் மயமும் பனித்தூளாய் இருந்தது என்று கருதினோம்.   ஏனெனில்  அவை வாயு வடிவத்தில் மாற முடியாதபடி விண்வெளி முகிலில் குளிர்ச் சூழ்நிலை பரவிக் கிடந்ததது.   அதை நாங்கள் அளக்க இயலாது போனது என்று அறிந்தோம்.   ஆனால் இப்போது நாங்கள் அதை ஆழ்ந்து,  குறிப்பாக ஓரளவு நீர் ஆவி நிலை பெற,  இந்தத் திரண்ட அரங்கத்தில் இரசாயன இயக்கங்களைத் தூண்டும்,   “அகிலக் கதிர்களின்”  [Cosmic Rays] முக்கியத்துவம் பற்றி  ஆய்வு செய்ய வேண்டும் என்றும் அறிந்தோம்.”

டாக்டர் பௌலா காசெல்லி  [University of Leeds, U.K.]

fig-1-water-clouds-near-star

“வெகு தூரப் பிரபஞ்சத்தில் ஈர்பாற்றல் பெரிது படுத்திய அண்டத்தில் (Gravitationally Magnified Object) நீர்மயத்தை நாங்கள் கண்டுபிடித்தது விந்தையான ஓர் நிகழ்ச்சியே.  நாம் முன்பு நினைத்தது போலின்றி நீர் மூலக்கூறுகள் பூர்வத் தோற்ற பிரபஞ்சத்தில் செழிப்புடன் இருந்ததை இந்த நிகழ்ச்சி எடுத்துக் காட்டுகிறது.  மேலும் இதைப் பல பில்லியன் ஒளியாண்டுக்கு அப்பால் உள்ள பேரசுர நிறையுடைய கருந்துளைகள், ஒளிமந்தைகள் ஆகியவற்றின் படிப்படி வளர்ச்சியை (Supermassive Black Holes & Galaxy Evolution) அறிய அடுத்த கட்ட ஆய்வு நிலைக்குப் பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம்.”

ஜான் மெக்லீன், மாக்ஸ் பிளாங்க் ஆய்வகம், ரேடியோ வானியல் [டிசம்பர் 29, 2008]

“மற்றவர்கள் நீரைக் காண முயன்று தோற்றுப் போயினர்.  மிக மங்கலான சமிக்கையைக் காண்கிறோம் என்பதை நாங்கள் அறிவோம்.  ஆகவே வெகு வெகு தூர அண்டத்தை நோக்கவும், அழுத்தமாகப் பதியவும் அகிலப் பெரிதுபடுத்திக் கண்ணாடியாக (Cosmic Magnifying Lens) முன்னுள்ள காலாக்ஸியைப் பயன்படுத்தி நீர் ஆவி (Water Vapour) துள்ளி எழுவதைக் கண்டுபிடித்தோம்.”

வயலட் இம்பெல்லிஸெரி மாக்ஸ் பிளாங்க் ஆய்வகக் குழுத் தலைவர் [டிசம்பர் 29, 2008]

fig-1a-water-life-in-universe

“நீர் மேஸர் (Water Maser) கதிர்கள் அண்டையில் உள்ள அநேக காலாக்ஸிகளில் காணப்படுகின்றன !  காலாக்ஸியின் மையத்தில் இருக்கும் பேரசுர நிறையுள்ள கருந்துளையை மிக்க அருகில் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் சூடான வாயுக்கள், துகள்கள் இருக்கும் பகுதிகளில் நீர் மேஸர் கதிர்கள் தென்படுகின்றன. அதாவது நீர் மூலக்கூறுகள் உள்ள மேஸர் கதிர்கள் காலாஸி தட்டில் இல்லாமல் கருந்துளையின் ஈர்ப்பாற்றல் வீசி எறியும் பேரெழுச்சிக் கணைப் பொருட்களில் தெரிகின்றன.”

ஜான் மெக்லீன்.

“நீர் மேஸர் கதிர்கள் காலாக்ஸிகளின் கருவில் தென்படுவதால் இப்போது பேரசுர நிறையுள்ள கருந்துளைகளைப் பற்றி ஆய்வு புரிய எங்களுக்கு ஆர்வம் உண்டாக்கிப் புதிய கதவு திறக்கிறது.  மேலும் இப்போது கைவசமுள்ள தொலைநோக்கிகள் மூலம் நீர் மயமுள்ள வெகுதூரக் காலாக்ஸிகளை நோக்க மேம்பட்ட ஆராய்ச்சிகள் செய்ய ஊக்கி விடுகிறது.  அடுத்த பிறவி புது முறை ரேடியோ தொலை நோக்கிகள் மூலமும் தேட எமக்கு வழி திறந்துள்ளது.”

வயலட் இம்பெல்லிஸெரி

cover-image-swas-probe-1

“சனிக்கோளின் துணைக்கோள் என்சிலாடஸின் உட்தளத்தில் திரவ நீர்ச் சேமிப்புகள் தங்கி, அமெரிக்கா வின் எல்லோ ஸ்டோன் பூங்கா கெய்ஸர் நீர் ஊற்றுகள் [Yellowstone Park Geysers] போல் தளத்தைத் துளைத்துக் கொண்டு வருகின்றன என்று ஊகிக்கிறோம். முதலில் எரிமலைப் பனிவெடிப்புகள் என்று கருதினோம். ஆனால் வெளியாகும் துணுக்குகளின் பரிமாணத்தைக் கண்ட போது, பேரழுத்தம் உள்ள புதைவு நீர்க்குளம் ஒளிந்திருப்பது ஆய்வுகளுக்குப் பிறகு அறியப்பட்டது!”

லிண்டா ஸ்பில்கர் [காஸ்ஸினி துணைத் திட்ட விஞ்ஞானி (மார்ச் 9, 2006)]

“சூரிய மண்டலம் எப்போது தோன்றியது, உயிரினங்கள் எவ்விதம் உதயமாகின போன்ற வினாக்களுக்குப் பதில் கிடைக்கும் ஓர் அபூர்வ வாய்ப்பை விஞ்ஞானிகளுக்கு அளிக்கப் போகிறது, காஸ்ஸினி விண்கப்பலின் குறிப்பணி”

வெஸ்லி ஹன்ட்டிரஸ் [Wesley Huntress, NASA Scientist]

“பூகோளத்தின் கடந்த கால வரலாற்றைக் காட்டும் ஒரு ‘கால யந்திரம் ‘ [Time Machine] போன்றது, சனிக்கோளின் டிடான் துணைக்கோள்! முகில் மண்டலம் சூழ்ந்த அந்தப் பனிச்சந்திரன், உயிரினங்கள் பெருகும் ஓரண்டமாக எவ்விதம் பூர்வீகப் பூமி உருவாகியது என்பதற்கு மூல ஆதாரங்களைக் கொண்டிருக்கலாம்!”

டாக்டர் டென்னிஸ் மாட்ஸன், நாஸா காஸ்ஸினித் திட்ட விஞ்ஞானி [Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California]

fig-1e-formation-of-watery-earth1

புவிக்கடல் போல் பன்மடங்குள்ள நீர் மய ஆவி முகிலைப் பற்றி விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடிப்பு:

ஈசாவின் ஹெர்ச்செல் விண்ணோக்கி ஆய்வகம் [ESA : European Space Agency’s Herchel Space Observatory  ]  தூசி வாயு முகில் வடிவத்தில்  புவிக்கடலைப் போன்று 2000 மடங்கு பெரிதான நீர் மயத்தை முதன்முதல் கண்டிருப்பதாக அறிவித்துள்ளது.   அந்த அதிசய நீராவி முகில் நமது பரிதியைப் போன்றிருந்து சிதைந்து போகும்  புதியதொரு விண்மீனின் விளிம்பில்  காணப் பட்டது.   விண்மீன் உருவாகும் குளிர்ந்த வாயுத் தூள்  கருமை முகில்களில்  [விண்மீன் தோற்றக் கரு (Pre-Stellar Cores)]  ஒரு சூரிய குடும்பம் உண்டாவ தற்குரிய அனைத்து உபரிக் கூறுகள் [Ingredients] இருப்பதாய் அறியப் படுகிறது.

பூமியில் உயிரினம் விருத்தி அடைய மூலாதாரமாக இருப்பது நீர் வளம்.    அந்த நீர்வளம் நமது பரிதி மண்டலத்துக்கு புறத்தே வாயுப் பனி பூசிய தூசித் தூள்களில் விண்மீன் ஆக்கு தளங்களின் அருகில் காணப் பட்டது.   மேலும் பூர்வ அண்டக்கோள் தட்டுகளும் [Pro-Planetary Discs] பிற அண்டங்கள் உருவாக்கும் திறமை கொண்டுள்ளன.

ரிஸபம் விண்மீன் குழுகில் [Taurus Constellation (Lynds : 1554) உள்ள குளிர்ந்த பூர்வ விண்மீன் கருவை நோக்கிய ஹெர்செல் விண்ணாய்வுக் கருவியின் புதிய கண்டுபிடிப்பு : விண்மீன் தோற்ற ஆரம்பத்தில் மூலக்கூறு முகிலில் நீர் மய ஆவி இருப்பு.  “ஓர் அண்டத்தை நிரப்ப, பூமிக் கடல் போல் மூன்று மில்லியன் கொள்ளளவு  பரிமாண நீர் ஆவி முகிலில் இருக்க வேண்டும்,” என்று லீட்ஸ் பல்கலைக் கழக விஞ்ஞானி பௌலா காசெல்லி கூறுகிறார்.   அவரது ஆய்வுரை சமீபத்தில் வெளியான வானியல் பௌதிக வெளியீட்டில்  அறிவிக்கப் பட்டுள்ளது.

“எங்கள் கண்ணோக்குக்கு முன்பு அனைத்து நீர் மயமும் பனித்தூளாய் இருந்தது என்று கருதினோம்.   ஏனெனில்  அவை வாயு வடிவத்தில் மாற முடியாதபடி விண்வெளி முகிலில் குளிர்ச் சூழ்நிலை பரவிக் கிடந்ததது.   அதை நாங்கள் அளக்க இயலாது போனது என்று அறிந்தோம்.   ஆனால் இப்போது நாங்கள் அதை ஆழ்ந்து,  குறிப்பாக ஓரளவு நீர் ஆவி நிலை பெற,  இந்தத் திரண்ட அரங்கத்தில் இரசாயன இயக்கங்களைத் தூண்டும்,   “அகிலக் கதிர்களின்”  [Cosmic Rays] முக்கியத்துவம் பற்றி  ஆய்வு செய்ய வேண்டும் என்றும் அறிந்தோம்.””  என்று டாக்டர் பௌலா காசெல்லி  கூறுகிறார்.

நீரில்லாது போனால் பூமி உருண்டையாக இருக்காமல் குழிகளும், மலைகளும் நிரம்பிய ஒரு முரண் கோளாய்க் [Asteroid] காணப்படும்.    குழிகளில் ஏறாளமான நீர் நிரம்பி ஈர்ப்பு விசையால் முரண் கோள் பூமி உருண்டையாகத் தெரிகிறது.

பிரபஞ்சத்தின் வெகு வெகு தொலைவில் நீர்மயமா ?

2008 டிசம்பரில் ஜெர்மனியின் மாக்ஸ் பிளாங்க் ஆய்வகத்தின் ஆராய்ச்சிக் குழுவொன்று 100 மீடர் எஃபெல்ஸ்பெர்க் ரேடியோ தொலைநோக்கியில் (Effelsberg Radio Telescope) இதுவரை காணாத பூமியிலிருந்து வெகு வெகு தூரத்தில் உள்ள ஓர் அண்டத்தில் நீர்மயம் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்துள்ளது.  11 பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்துக்கு அப்பால் நீர் ஆவி (Water Vapour) இருப்பதைக் கண்ட தளம் : குவஸார் (Quasar MG J0414 + 0534 at Redshift 2.64) (Redshift 2.64 means 11.1 Billion Light Years Distance).  அதாவது “சிவப்பு நகர்ச்சி 2.64″ என்றால் அந்த தளம் பிரபஞ்சமானது ஐந்தில் ஒரு பங்கு வயதில் (13.7 பில்லியன்/5 =2.74 பில்லியன் ஆண்டு வயது) இருந்த போது உண்டான பூர்வத் தோற்ற அமைப்பு !  இந்த அரிய நிகழ்ச்சியைக் காண வானியல் விஞ்ஞானிகள் சுமார் 14 மணிநேரம் எடுத்தனர்.

fig-1f-what-controls-the-abundance-of-water

பூர்வத் தோற்றப் பிரபஞ்சத்தில் நீர் இருந்த கண்டுபிடிப்பைக் காண முடிவதற்கு ஒரு நிபந்தனை : பல்லாயிரம் கோடி ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ள குவஸாரும் (MG J0414 + 0534) அதற்கு முன்னால் அதை மறைக்கும் ஒளிமந்தை காலாக்ஸியும் நேர் கோட்டில் இணைந்திருக்க வாய்ப்பிருக்க வேண்டும் !  முன்னிற்கும் காலாக்ஸி குவஸார் அனுப்பும் ஒளியைத் திரிபு செய்யும் ஓர் “அகிலத் தொலை நோக்கி யாகவும்”, “அகிலப் பெரிது படுத்தியாகவும்” (Cosmic Telescope & Magnifier) உதவி செய்கிறது !  காலாக்ஸி புரியும் அத்தகைய “ஈர்ப்பாற்றல் பெரிதுபடுத்தி” (Gravitational Lensing) இல்லை யென்றால் இந்த விந்தை யான நிகழ்ச்சியைக் காண ஆய்வாளர்கள் 100 மீடர் ரேடியோ தொலைநோக்கி மூலம் தொடர்ந்து 580 நாட்கள் கண்காணித்து வந்திருக்க வேண்டும் !

fig-2-molecular-clouds

வெகு தொலைவில் நீர் ஆவி எழுச்சி எப்படிக் காணப்பட்டது ?

நீர் ஆவி எழுச்சி லேஸர் ஒளிக்கதிர்போல் “மேஸர்” கதிரலையாக (Maser -Microwave Amplification by Simulated Emission of Radiation) நுண்ணலை அலைநீளத்தில் தெரிந்தது.  அந்த சமிக்கையானது பரிதியின் ஒளிக்காட்சி போல் (Luminosity) 10,000 மடங்கு வெளிச்சத்துக்கு ஒப்பானது.  அத்தகைய வானியல் பௌதிக மேஸர் கதிர்கள் அடர்த்தியான துகள், வாயு எழுகின்ற வெப்ப அரங்குகளைக் காட்டுகின்றன என்பது முன்பே அறியப் பட்டது.  அதாவது பெரு வெடிப்பு நேர்ந்து 2.5 பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்த பிரபஞ்சத்தின் பிள்ளைப் பிராயத்தில் இருந்த குவஸாரின் அடர்த்தி வாயுக்கள் அந்தச் சூழ் நிலையில் சேர்ந்து நீர் மூலக்கூறுகளை உண்டாக்கி உள்ளன என்பது அறியப்பட்டிருக்கிறது.

fig-3-the-river-flow-patterns-in-mars

நீர் மேஸர் கதிர்கள் நெருங்கியுள்ள அநேக காலாக்ஸிகளில் காணப்படுகின்றன !  காலாக்ஸியின் மையத்தில் இருக்கும் பேரசுர நிறையுள்ள கருந்துளையை மிக்க அருகில் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் சூடான வாயுக்கள், துகள்கள் இருக்கும் பகுதிகளில் நீர் மேஸர் கதிர்கள் தென்படுகின்றன. அதாவது நீர் மூலக்கூறுகள் உள்ள மேஸர் கதிர்கள் காலாஸி தட்டில் இல்லாமல் கருந்துளையின் ஈர்ப்பாற்றல் வீசி எறியும் பேரெழுச்சிக் கணைப் பொருட்களில் தெரிகின்றன.  “நீர் மேஸர் கதிர்கள் காலாக்ஸிகளின் கருவில் தென்படுவதால் இப்போது பேரசுர நிறையுள்ள கருந்துளைகளைப் பற்றி ஆய்வு புரிய எங்களுக்கு ஆர்வம் உண்டாக்கிப் புதிய கதவு திறக்கிறது.  மேலும் இப்போது கைவசமுள்ள தொலைநோக்கிகள் மூலம் நீர் மயமுள்ள வெகுதூரக் காலாக்ஸிகளை நோக்க மேம்பட்ட ஆராய்ச்சிகள் செய்ய ஊக்கம் ஊட்டுகிறது.  அடுத்த பிறவி புதுயுக ரேடியோ தொலை நோக்கிகள் மூலமும் தேட வழி திறந்துள்ளது,” என்று மாக்ஸ் பிளாங்க் ஆய்வகக் குழுத் தலைவர், வயலட் இம்பெல்லிஸெரி கூறினார்.

fig-5-swas-space-probe-in-orbit

பிரபஞ்சத்தில் நீர் மயத்தைத் தேடும் சுவாஸ் விண்ணுளவி

வானியல் விஞ்ஞானிகள் ஊகிக்கும் பகுதிகளைத் தவிரப் பிரபஞ்சத்தில் எப்புறத்தில் நோக்கினாலும் அங்கே நீர் இருப்பது தெரிந்துள்ளது.  இந்த அறிவிப்பு 21 ஆம் நூற்றாண்டு ஆரம்பத்தில் நாசா ஆய்வகத்தார் ஏவிய சுவாஸ் விண்ணுளவி (SWAS – Submillimeter Wave Astronomy Satellite) கண்டுபிடித்த விளைவுகளில் அறியப்பட்டது.  பூமியைச் சுற்றிய சுவாஸ் விண்ணுளவியின் குறிக்கோள்: விண்மீன்களின் வாயு முகில்களில் உள்ள இரசாயனக் கூட்டுப் பண்டங்கள் (Chemical Composition of Intersteller Gas Clouds) யாவை என்று அறிவது.  சுவாஸின் பிரதான தேடல் நீர் !  பிறகு விண்மீன் தோன்றும் காலாக்ஸி அரங்குகளில் ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறு, கார்பன், ஏகமூலக் கார்பன் மானாக்ஸைடு ஆகியவற்றின் இருப்பைக் காண்பது.

fig-6-swas-instrumentation

1998 டிசம்பர் 5 இல் அமெரிக்காவின் வான்டன்பர்க் விமானப்படைத் தளத்தில் பெகஸஸ் ராக்கெட் (Pegasus-XL Launch Vehicle) மூலம் 288 கி.கி. எடையுள்ள சுவாஸ் துணைக்கோள் ஏவப்பட்டது.  அதுமுதல் சுவாஸ் ஏது பழுதின்றி ஒழுங்காய் பூமிக்கு மேல் 600 கி.மீடர் (360 மைல்) உயரத்தில் இயங்கி வருகிறது.  சூரியத் தட்டுகள் உதவியால் வெப்ப சக்தியை இழுத்து 230 வாட் மின்சக்தியை உற்பத்தி செய்து கொள்கிறது.  அது கொண்டுள்ள கருவிகள் கீழ்க்காணும் மூலக்கூறுகளை காலாக்ஸிகளில் காணும் திறமையுடையவை :

1.  நீர் (Water H2O at 556.936 GHz)

2.  ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறு (Molecular Oxygen O2 at 487.249 GHz)

3.  நடுநிலைக் கார்பன் (Neutral Carbon C at 491.161 GHz)

4.  ஏகமூலக் கார்பன் மானாக்ஸைடு (Isotopic Carbon Monoxide 13CO at 550.927 GHz)

5.  ஏகமூல நீர் மூலக்கூறு (Isotopic Water 2H18O AT 548.676 GHz)

fig-swas-space-probe-mission

நீரைக் கண்டுபிடிப்பதுடன் விண்மீன்களின் மூலக்கூறு முகில்களில் சுவாஸ் விண்ணுளவி மற்ற மூலகங்களைக் (Elements) காணவும் டிசைன் செய்யப் பட்டுள்ளது.  சுவாஸ் ஐயமின்றி நமது சூரிய மண்டலத்தில் வால்மீன்கள் தாக்கிய வாயுக் கோள்களான வியாழன், சனிக் கோளை காட்டியுள்ளது.  மேலும் சுவாஸ் செவ்வாய்க் கோளின் வாயுக் கோள் மண்டலத்தில் 100% ஒப்பியல் நீர்மையைக் (Relative Humidity) காட்டியுள்ளது.  செவ்வாய் வாயுத் தளத்தில் நீர்ப் பரவல் 10 முதல் 45 கி.மீடர் உயரம் வரை 100% பூர்த்தி நிலையில் (100% Saturation) இருப்பதைக் காட்டியுள்ளது.

சுவாஸ் விண்ணுளவி கண்டுபிடித்த விந்தைகள்

மிகச் சிறந்த கண்டுபிடிப்புகளைச் சுவாஸ் விண்ணுளவி இதுவரை அறிவித்துள்ளது.  அண்ட வெளி விண்மீன் பகுதிகளில் நீர்மயச் செழிப்பு பல்வேறு விதங்களில் மாறியுள்ளதைக் காட்டுகிறது.  அநேகப் பேரசுர மூலக்கூறு முகில்களில் காணப்பட்ட நீர்மயச் செழிப்பு அண்டக் கோள் விண்மீன் பகுதிகளை விட ஓரளவு குறைவாகவே உள்ளது என்று காட்டியிருக்கிறது. மேலும் புதிதாக உருவாகும் விண்மீன்களிலும், செவ்வாய், வியாழன், சனிக் கோள்களின் வாயு மண்டலத்திலும், “வால்மீன் லீ” யிலிம் (Comet Lee) நீர் இருப்பதைச் சுவாஸ் காட்டியுள்ளது.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++
தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.  Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Is There Life on Mars, Titan or Europa ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40805151&format=html (வால்மீனிருந்து உயிரின மூலங்கள் பூமிக்கு வந்தனவா ?
20 (i) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40603171&format=html (Elceladus & Mars)
20 (ii) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40407085&format=html (Cassini-Huygens Space Mission-1)
20 (iii) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40501202&format=html (Cassini-Huygens Space Mission-2)
21. The Daily Galaxy Website -The Biological Universe -A Galaxy Insight Posted By : Casey Kazan [Nov 20, 2008]
22. Hutchinson Encyclopedia of the Earth Edited By : Peter Smith [1985]
22 Earth Science & The Environment By : Graham Thompson, Ph.D. & Jonathan Turk, Ph.D.
23. Astronomy Magazine : The Solar System -What Makes Earth Right for Life ? By : Jonathan Lunine [Dec 2008]
24. Scientific American – Secrets of Saturn’s Moon-Icy Enceladus Has Active Geysers & Perhaps a Hidden Sea that could Harbour Life [December 2008]
25. NASA Exobiology & Terraforming By : Steven Lin
26. The Primate Diaries – Parsimony & the Origin of Life in the Universe (Sep 5, 2007)
27. Water in the Universe : Abundant ? Yes – But Not Where We Thought it Would Be ! By : Keith Cowing (Aug 20, 2000)
28. University of Honolulu Astrobiology Team Studies Water & Life in the Universe By : Karen Meech & Eric Gaidos (June 2003)
29. BBC News Astronomers Should Look for Life in Nearby Planetary Systems Where Comets Swirl Aound Blazing Stars, Releasing Vast Amounts of Water. By : Dr. David Whitehouse (July 12, 2001]

30 Highlights of the SWAS Mission By : Gary J. Melnick (2003)
31 Daily Galaxy : New Discovery Shows Water Abundant in Early Universe By : Jason McManus [Dec 29, 2008]
32 Comet Crystals Found in a Nearby Planetary System [October 8, 2012]
33 Daily Galaxy : Water in Molecular Cloud Found 2000 Times Earth’s Oceans [October 10, 2012]
34 Large Water Reservoirs at the Dawn of Stellar Birth [October 10, 2012]

******************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (October 12, 2012)

முதன்முதல் பூமியிலிருந்து காணக் கிடைத்த காட்சி : கருந்துளை ஏவு பீடம்

(World’s First Glimpse of Black Hole Launchpad)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

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

கண்ணுக்குத் தெரியாத கருந்துளை
கருவிக்குத் தெரியுது !
கதிரலைகள் விளிம்பில்
குதித்தெழும் போது
கருவிகள் துருவிக் கண்டுவிடும் !
அகிலவெளிக் கடலில்
அசுரத் தீவுகளாய் மறைந்துள்ள
பூதத் திமிங்கலங்கள் !
உறங்கும் கருந்துளை உடும்புகள்
விண்மீன் விழுங்கிகள் !
பிண்டத்தைக் கைப்பற்றி முடங்கும்
மரணக் கல்லறைகள் !
பிரபஞ்சச் சிற்பியின்
செங்கல் மண்
சேமிக்கும் இருட் களஞ்சியம் !
கருந்துளை சுழற்சி, செங்குத்து
கதிர்வீச்சு எழுச்சி
சுற்றும் ஆப்பத் தட்டு
இவற்றின் தொடர் பென்ன ?
இயற்கை அன்னையின்
கைத்திறம் காண்பது
மெய்ப்பா டுணர்வது,
மர்மங்களை உளவிச் செல்வது
மானுடர் மகத்துவம் !

++++++++++++++++++++

முதலில் நாங்கள் கற்றுக் கொண்டது : கருந்துளை ஏவு அரங்கம் மிகச் சிறியது !    எழுந்திடும் ஒளிக்கதிர் வீச்சுகள் கருந்துளையின் விளைவுத் தொடுவானுக்கு [Black Hole’s Event Horizon ] மிக்க அருகிலிருந்து  பீறிட்டெழுகின்றன.    அந்த விளிம்பிலிருந்து எந்த அண்ட ஒளியும் தப்பிச் செல்ல முடியாது.   அப்படியே கருந்துளை உறிஞ்சி விழுங்கிவிடும்.   இந்த ஒளிக்கதிர் வீச்சுகள் பேரளவு சக்தி கொண்டவை.   இந்த சக்தி எங்கிருந்து வருகிறது ?   கருந்துளையே ஏராளமான அளவில் ஒளிந்துள்ள சக்திக் களஞ்சியம்.   அடுத்து கருந்துளை சுழற்சி [Black Hole Spin]  நிரம்ப அளவு வட்டச் சக்தி [Rotational Energy] கொண்டது.   மேலும் கருந்துளையைச் சுற்றி உருவாகும் ஆப்பத் தட்டு வடிவத்தில் [Pan Cake] தட்டாக்கும் ஈர்ப்பு  இயக்கத்தால் [Accretion Process] ஒளிக்கதிர் வீச்சசுக்கு பேரளவு சக்தி உண்டாகலாம்.   கருந்துளை சுழற்சி ஒளிக்கதிர் வீச்சு உற்பத்திக்கு ஒரு மூல காரணம் என்பதை நாங்கள் அறிய ஆரம்பித்திருக்கிறோம்.  மெய்யாகக் கருந்துளை ஒளிவீச்சு உண்டாக்கும் ஓர் அதிசய எஞ்சின்  !

ஆவரி பிராடெரிக் [Avery Broderick, Event Horizon Telescope Team]

“சமீபத்திய ஹப்பிள் தொலைநோக்கியின் கண்டுபிடிப்புகள் வானியல் விஞ்ஞானிகளுக்கு மாபெரும் பிரபஞ்சச் சவாலாகி விட்டன !  காரணம் அது ஒவ்வொரு காலாக்ஸியின் மையத்திலும் பூதகரமான கருந்துளை ஒன்று இருப்பைத் திறந்து காட்டி விட்டது !”

ஸ்டீவ் நாடிஸ், (Astronomy Science Editor)

“புதிய பொறிநுணுக்க முறை “விளைவுத் தொடுவானைத்” (Event Horizon) தெளிவாகக் காட்டுகிறது.  அதுவே கருந்துளை இருப்பை நேரிடைச் சான்றாக நிரூபிக்கிறது.”

ஸ்டீவ் நாடிஸ், (Astronomy Science Editor)

“கருந்துளைகள் மெய்யாகக் கருமை நிறம் கொண்டவை அல்ல !  அவை ஒளித்துகள் மினுக்கும் கனல் கதிர்களை (Quantum Glow of Thermal Radiation) வீசுபவை.

ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் (1970)

விண்மீன் முந்திரிக் கொத்தில் (Star Cluster) இடைத்தரக் (Medium Size) கருந்துளை ஒன்று இருக்கு மானால், அது சிறிய கருந்துளையை விழுங்கும் அல்லது கொத்திலிருந்து விரட்டி அடிக்கும்.

டேனியல் ஸ்டெர்ன் Jet Propulsion Lab (JPL), California

பிரபஞ்சத்திலே கண்ணில் புலப்படாத கருந்துளைகள் அகிலத்தின் மர்மமான விசித்திரங்கள் !  அந்தக் கருந்துளைகள்தான் பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய வடிவில் 90% பொருளாக நிரம்பியுள்ளன !  எளிதாகச் சொன்னால், ஒரு சுயவொளி விண்மீன் எரிசக்தி முழுவதும் தீர்ந்து போய் எஞ்சிய திணிவுப் பெருக்கால் எழும் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றலில் அடர்த்தியாகி “ஒற்றை முடத்துவ” (Singularity) நிலை அடைவதுதான் கருந்துளை.  அந்தச் சமயத்தில் கருந்துளையின் அழுத்தம், திணிவு கணக்கற்று முடிவில்லாமல் மிகுந்து விடுகிறது (At the point of Singularity, the Pressure & Density of a Black Hole are Infinite) !

விண்வெளி விடைக் கைநூல் (The Handy Space Answer Book)

முதன்முதல் கருந்துளை ஏவு பீடம் காணக் கிடைத்தது

சமீபத்தில் வெளியான விஞ்ஞான இதழின் [Science Express] வலை முன்பதிப்பில் விளைவுத் தொடுவான் விண்ணோக்கிக் குழு  [Event Horizon Telescope Team] உறுப்பினர் ஆவரி பிராடெரிக் [Avery Broderick] உட்பட எழுதிய ஒரு தகவலில் கருந்துளைகள் வெளியேற்றும் ஒளிமிக்க எழுச்சிகளின் [Bright Jets] மூலாதாரம் பற்றி முதன்முதல் அறிவிக்கப்பட்டுள்ளது.   வெகு தூரத்தில் உள்ள ஒரு கருந்துளையைக் கண்டு அந்தக் குழுவினர் அவ்வித ஒளிவீச்சு ஏவப்படும் தளத்தைத் தீர்மானிக்க முடிந்தது.   இதுவே ஓர் துவக்க நிலை நிரூபண முதற் சான்றாகும் [First Empirical Evidence].   இதன் மூலம் கருந்துளை சுழற்சிக்கும் [Black Hole Spin] கருந்துளை ஒளிவீச்சுக்கும் [Black Hole Jets] உள்ளை இணைப்பு நிரூபிக்கப் படுகிறது.   இதுவரை இந்த முடிவு வெறும் சித்தாந்த முறையில்தான் [Theoretical Grounds] தெரிவிக்கப் பட்டது.

நமது பால்மய வீதி உட்பட பல காலக்ஸிகளின் மையத்தில் மிகப் பெரும் கருந்துளை ஒன்று ஒளிந்து கொண்டுள்ளது.    அவற்றில் 10% காலக்ஸிகள்  ஒளிவேகத்துக்கு ஒட்டிய வேகத்தில் எலெக்டிரான் போன்ற மின்துகள்கள் நிறைந்த மிக நீண்ட திரட்சி ஒளிக்கதிர் வீச்சுகளை வெளியேற்றுகின்றன.    ஒளிக்கதிர் வீச்சுகளின் நீளம்  பல்லாயிரம் ஒளியாண்டு தூரம் செல்பவை.   காலக்ஸி ஒளிமந்தையைக் காட்டிலும் ஒளிமயமானவை அந்த ஒளிவீச்சுகள்.    ஆயினும் அந்த ஒளிக்கதிர் வீச்சுகளைப் பற்றிய விபரம் எதுவும் இல்லை.    இப்போது அந்தப் பணியைத்தான் இந்த ஆய்வுக் குழு செய்ய முயல்கிறது.   பூமி முழுதும் கண்காணிக்கும் மூன்று ரேடியோ விண்ணோக்கிகளின் தகவலைத் திரட்டி ஒப்பிட்டு, அந்த ஒளிவீச்சின் அடிப்படை அதன் ஏவு பீடம் [Launchpad] என்று முதன்முதல் அறிவித்துள்ளது.   குழு உறுப்பினர்கள் குறிக்கோளாக 50 மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்துக்கு அப்பால் உள்ள  M87 பூதவடிவ நீள்வட்ட ஒளிமந்தையை  [M87  Supergiant Elliptical Galaxy] எடுத்துக் கொண்டார்கள்.

“முதலில் நாங்கள் கற்றுக் கொண்டது : கருந்துளை ஏவு அரங்கம் மிகச் சிறியது !    எழுந்திடும் ஒளிக்கதிர் வீச்சுகள் கருந்துளையின் விளைவுத் தொடுவானுக்கு [Black Hole’s Event Horizon ] மிக்க அருகிலிருந்து  பீறிட்டெழுகின்றன.    அந்த விளிம்பிலிருந்து எந்த அண்ட ஒளியும் தப்பிச் செல்ல முடியாது.   அப்படியே கருந்துளை உறிஞ்சி விழுங்கி விடும்.   இந்த ஒளிக்கதிர் வீச்சுகள் பேரளவு சக்தி கொண்டவை.   இந்த சக்தி எங்கிருந்து வருகிறது ?   கருந்துளையே ஏராளமான அளவில் ஒளிந்துள்ள சக்திக் களஞ்சியம்.   அடுத்து கருந்துளை சுழற்சி [Black Hole Spin]  நிரம்ப அளவு வட்டச் சக்தி [Rotational Energy] கொண்டது.   மேலும் கருந்துளையைச் சுற்றி உருவாகும் ஆப்பத் தட்டு வடிவத்தில் [Pan Cake] தட்டாக்கும் ஈர்ப்பு  இயக்கத்தால் [Accretion Process] ஒளிக்கதிர் வீச்சசுக்கு பேரளவு சக்தி உண்டாகலாம்.   கருந்துளை சுழற்சி ஒளிக்கதிர் வீச்சு உற்பத்திக்கு ஒரு மூல காரணம் என்பதை நாங்கள் அறிய ஆரம்பித்திருக்கிறோம்.  மெய்யாகக் கருந்துளை ஒளிவீச்சு உண்டாக்கும் ஓர் அதிசய எஞ்சின்  !” என்று சொல்கிறார்  ஆவரி பிராடெரிக் [Avery Broderick, Event Horizon Telescope Team].   விளிம்பில் உண்டாகும் ஆப்பத் தட்டு, விளவு தொடுவானைப் போல் 5.5 மடங்கு விட்டமுள்ளது என்பது குழுவினரால் இப்போது கண்டுபிடிக்கப் பட்டுள்ளது.

பூதக் கருந்துளைகள் தெரிவிக்கும் புதிய மர்மங்கள் !

சமீபத்தில் வெளிவந்த “இயற்கை” விஞ்ஞான வெளியீட்டில் பாஸ்டன் பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த அமெரிக்க ஆய்வாளர்கள், எப்படிக் கருந்துளைகள் ஒளிவேகத்தை ஒட்டிக் கதிர்த் துகள்களை வீசுகின்றன என்பதைக் கணித்து விட்டதாகக் கூறினர்.  அந்தக் கதிர்த் துகள்களின் உந்து எழுச்சி (Jet Streams of Particles) கருந்துளைகளின் விளிம்பில் உள்ள காந்த தளத்திலிருந்து உண்டாகிறது என்றும் கூறினர்.  அதாவது கருந்துளை விளிம்பு அரங்கிற்குள்ளே கதிர்த் துகள்கள் விரைவாக்கம் பெற்று குவிகின்றன என்று விளக்கினர்.

நமது பால்வீதி மையத்தில் ஒரு கருந்துளை இருப்பதாகக் கருதினாலும் விஞ்ஞான நிபுணர் அருகில் வந்த எந்தப் பிண்டத்தையும் அண்டத்தையும், ஏன் ஒளியைக் கூட விழுங்கி விடும் அந்த விண்வெளிப் பூதங்களைப் பற்றி இன்னும் மிகக் குறைந்த அளவே அறிந்துள்ளார்.  பாஸ்டன் பல்கலைக் கழகப் பேராசிரியர் அலன் மார்ஸ்செர் கருந்துளை இதயத்தைத் துளைத்து அரிய தகவலை அறிந்து விட்டதாக வலுவுறுத்தினார் !  சக்தி வாய்ந்த பத்துத் தொலைநோக்கிகள் மூலம் ஒரு காலாக்ஸியை (Galaxy BL Lacertae) உற்று நோக்கி எங்கிருந்து, எப்படிக் கதிர்த்துகள்கள் உந்தி எழுகின்றன என்று உளவிக் கண்டுபிடித்து விட்டதாக பேராசியர் மார்ஸ்செர் உறுதியாக நம்புகிறார்.  மேலும் கருந்துளையில் உந்தி எழும் கதிர் ஊற்றின் உட்புறப் பகுதியைக் கூடத் தெளிவாகக் கண்டு விட்டதாகக் கூறினார்.

பிரம்மாண்ட அளவுள்ள கருந்துளை கார்க் மூடிச் சுருளாணிபோல் (Winding Corkscrew) ஒளிப்பிழம்பு வெள்ளத்தை (Plasma Jets) உமிழ்கிறது என்று வானியல் விஞ்ஞானிகள் முதலில் ஐயுற்றுப் பிறகு அந்த உளவு நோக்குகள் மெய்யென உறுதிப்படுத்துவதாகக் கூறினர். அவ்விதம் கதிர் எழுச்சிகளின் உட்பகுதிகளைக் கண்டாலும் கருந்துளைக்குள் என்ன உள்ளது என்பதை இன்னும் விஞ்ஞானிகள் காண முடியவில்லை என்று பி.பி.சி. விஞ்ஞான வல்லுநர் நீல் பௌட்ளர் குறை கூறினார்.  கோட்பாட்டு பௌதிக விஞ்ஞானிகள் (Theoretical Physicists) கூறுவது மெய்யானால், அந்த மர்மமான கருந்துளையின் உட்பகுதியைக் காணவே முடியாது என்றும் பி.பி.சி. நிபுணர் கூறினார்.

காலாக்ஸியில் சிறு கருந்துளைகள் & பெருங் கருந்துளைகள்

சிறு கருந்துளைகள், பெருங் கருந்துளைக்கள் இரண்டுக்கு மிடையே இருக்கும் நடுத்தரக் கருந்துளையைக் காலாக்ஸிகளில் காண்பது அபூர்வம் என்று வானியல் விஞ்ஞானிகள் கூறுகிறார்கள்.  கருந்துளைகள் என்பவை எண்ண முடியாத அளவு அடர்த்தியைக் கொண்ட முனைப் பிண்டம் (Incredibly Dense Points of Matter).  அவற்றின் ஈர்ப்பாற்றல் ஒளிப் போக்கை வளைக்கும்.  அருகில் வந்தால் ஒளியையும் கருந்துளை இழுத்து உட்கொள்ளும் ! சிறிய கருந்துளை அருகில் இருந்தால் பெருங் கருந்துளை அதைக் கவ்வி விழுங்கி விடும். பூத விண்மீன்கள் சூப்பர்நோவாவாக வெடிக்கும் போது சிறு நிறையுடைய கருந்துளைகள் தோன்றுகின்றன !  அந்த மிகச் சிறிய கருந்துளை கூட நமது பரிதியைப் போல் 10 மடங்கு நிறையுள்ளது !  பேரளவு நிறையுடைய கருந்துளைகள் பரிதியைப் போல் பல பில்லியன் மடங்கு திணிவு உள்ளவை !  அத்தகைய பூதக் கருந்துளைகள் ஏறக்குறைய எல்லா காலாக்ஸி வயிற்றிலும் இருக்கின்றன !  ஆயினும் 1000-10,000 மடங்கு பரிதி நிறையுள்ள நடுத்தரக் கருந்துளைகள் விண்மீன் கொத்துக்களின் இடையே இருக்கலாம் என்று கோட்பாட்டுப் பௌதிக வாதிகள் கூறுகிறார்.  சென்ற ஆராய்ச்சி வெளியீட்டு ஒன்றில் டாக்டர் ஸெ·ப் (Dr. Zepf) குழுவினர் 50 மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கும் ஓர் அண்டை காலாக்ஸியின் கருந்துளை (Black Hole : RZ-2109) இருப்புக்குச் சான்றுகள் தேடினார்.

ஈரோப்பியன் விண்வெளி ஆணையகத்தின் நியூட்டன் தொலைநோக்கி (ESA’s XMM-Newton Telescope)

1999 டிசம்பர் 10 இல் விண்வெளியில் ஏவப்பட்ட நியூட்டன் எக்ஸ்ரே விண்ணோக்கி உளவி பூமியிலிருந்து 4000 – 68000 மைல் உயரத்தில் நீள்வட்டப் பாதையில் சுற்றி வந்து காலாக்ஸிகளில் உள்ள கருந்துளைகளின் கதிர்த்துகள் எழுச்சிகளை உளவியது.  இரண்டு ஆண்டுப் பணிக்குத் திட்டமிட்ட அந்த விண்ணோக்கி இப்போது 2010 ஆண்டுகள் வரைப் பணிபுரிய நீடிக்கப் பட்டது.  அந்த எக்ஸ்ரே விண்ணோக்கி மூலம் தனித்துவ எக்ஸ்ரே முத்திரை கொண்ட ஓரியங்கும் கருந்துளையைக் கண்டுபிடித்தார்கள்.  அதன் ஒளிப்பட்டை மூலம் அறிந்தது அது பரிதியைப் போல் 10 மடங்கு நிறையுடைய ஒரு சிறிய கருந்துளை என்பது.  அத்தகைய சிறிய கருந்துளை கொண்ட ஒரு விண்மீன் கொத்து, நடுத்தரக் கருந்துளை ஒன்றைக் கொண்டிருக்காது என்று கருதப்படுகிறது.  அவ்விதம் ஓர் நடுத்தரக் கருந்துளை இருந்தால் அது சிறிய கருந்துளையை விழுங்கி விடும் அல்லது அங்கிருந்து விரட்டி விடும் என்று டாக்டர் ஸ்டெர்ன் கூறினார் !

ஜப்பானிய வானியல் விஞ்ஞானிகள் நாசா விஞ்ஞானிகளோடு இணைந்து தமது எக்ஸ்ரே துணைக்கோளையும், ஈசாவின் நியூட்டன் எக்ஸ்ரே விண்ணோக்கியையும் பயன்படுத்தி நமது பால்வீதி காலாக்ஸியின் மையத்திலுள்ள கருந்துளை 300 ஆண்டுகளுக்கு முன்பே வெளிவிட்ட பேராற்றல் கொண்ட கதிர்வீச்சைக் கண்டார்கள் !  அந்த கருந்துளையின் பெயர் ஸாகிட்டேரியஸ் ஏ ஸ்டார் (Sagittarius A-Star) என்பது.  அது ஒரு பூதகரமான பெருங் கருந்துளை !  அதனுடைய நிறை பரிதியைப் போல் 4 மில்லியன் மடங்கு !  ஆனால் அதிலிருந்து வெளியாகும் கதிர்த்துகள் வீச்சுகள் மற்ற காலாக்ஸிக் கருந்துளைகளின் கதிர்வீச்சை விட பல மில்லியன் மடங்கு குறைந்தது !  காரணம் அது ஒரு பெரிய வெடிப்பு நிகழ்ச்சிக்குப் பிறகு முதிர்ந்து போய் ஓய்வாக இருக்கிறது !

பிரபஞ்சத்தில் கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருந்துளைகள்

1916 ஆம் ஆண்டில் ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதியின் அடிப்படையில் ஜெர்மன் வானியல் விஞ்ஞானி கார்ல் சுவார்ஸ்சைல்டு (Karl Schwarzschild), பிரபஞ்சத்தில் முதன்முதல் கருந்துளைகள் இருப்பதாக ஓரரிய விளக்கவுரையை அறிவித்தார்.  ஆனால் கருந்துளைகளைப் பற்றிய கொள்கை, அவருக்கும் முன்னால் 1780 ஆண்டுகளில் ஜான் மிச்செல், பியர் சைமன் லாப்பிளாஸ் (John Michell & Pierre Simon Laplace) ஆகியோர் இருவரும் அசுர ஈர்ப்பாற்றல் கொண்ட “கரும் விண்மீன்கள்” (Dark Stars) இருப்பதை எடுத்துரைத்தார்கள்.  அவற்றின் கவர்ச்சிப் பேராற்றலிலிருந்து ஒளி கூடத் தப்பிச் செல்ல முடியாது என்றும் கண்டறிந்தார்கள் !  ஆயினும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருந்துளைகள் மெய்யாக உள்ளன என்பதை விஞ்ஞானிகள் ஏற்றுக் கொள்ள நூற்றி முப்பது ஆண்டுகள் கடந்தன !

1970-1980 ஆண்டுகளில் பேராற்றல் படைத்த தொலைநோக்கிகள் மூலமாக வானியல் விஞ்ஞானிகள் நூற்றுக் கணக்கான காலாக்ஸிகளை நோக்கியதில், கருந்துளைகள் நிச்சயம் இருக்க வேண்டும் என்னும் கருத்து உறுதியானது.  கருந்துளை என்பது ஒரு காலவெளி அரங்கில் திரண்ட ஓர் திணிவான ஈர்ப்பாற்றல் தளம் (A Black Hole is a Region of Space-time affected by such a Dense Gravitational Field that nothing, not even Light, can escape it).  பூமியின் விடுதலை வேகம் விநாடிக்கு 7 மைல் (11 கி.மீ./விநாடி).  அதாவது ஓர் ஏவுகணை விநாடிக்கு 7 மைல் வீதத்தில் கிளம்பினால், அது புவியீர்ப்பை மீறி விண்வெளியில் ஏறிவிடும்..  அதுபோல் கருந்துளைக்கு விடுதலை வேகம் : ஒளிவேகம் (186000 மைல்/விநாடி).  ஆனால் ஒளிவேகத்துக்கு மிஞ்சிய வேகம் அகிலவெளியில் இல்லை யென்று ஐன்ஸ்டைனின் நியதி எடுத்துக் கூறுகிறது.  அதாவது அருகில்  ஒளிக்கு ஒட்டிய வேகத்திலும் வரும் அண்டங்களையோ, விண்மீன்களையோ கருந்துளைகள் கவ்வி இழுத்துக் கொண்டுபோய் விழுங்கிவிடும்.

கண்ணுக்குத் தெரியாத அந்த அசுரக் கருந்துளைகளை விஞ்ஞானிகள் எவ்விதம் கண்டுபிடித்தார்கள் ?  நேரடியாகக் காணப் படாது, கருந்துளைகள் தனக்கு அருகில் உள்ள விண்மீன்கள், வாயுக்கள், தூசிகள் ஆகியவற்றின் மீது விளைவிக்கும் பாதிப்புகளை விஞ்ஞானிகள் கண்டு ஆராயும் போது அவற்றின் மறைவான இருப்பை அனுமானித்து மெய்ப்பிக்கிறார்கள். நமது சூரிய மண்டலம் சுற்றும் பால்மய வீதியில் பல விண்மீன் கருந்துளைகள் (Stellar Black Holes) குடியேறி உள்ளன !  அவற்றின் திணிவு நிறை (Mass) சூரியனைப் போன்று சுமார் 10 மடங்கு !  பெருத்த நிறையுடைய அவ்வித விண்மீன் ஒன்று வெடிக்கும் போது அது ஓர் சூப்பர்நோவாக (Supernova) மாறுகிறது !  ஆனால் வெடித்த விண்மீனின் உட்கரு ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனாகவோ (Neutron Star) அல்லது திணிவு நிறை பெருத்திருந்தால் கருந்துளையாகவோ மாறிப் பின்தங்கி விடுகிறது.

பிரபஞ்சத்திலே கண்ணில் புலப்படாத கருந்துளைகள் அகிலத்தின் மர்மமான விசித்திரங்கள் !  அந்தக் கருந்துளைகள்தான் பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய வடிவில் 90% பொருளாக நிரம்பியுள்ளன !  எளிதாகச் சொன்னால், ஒரு சுயவொளி விண்மீன் எரிசக்தி முழுவதும் தீர்ந்து போய் எஞ்சிய திணிவுப் பெருக்கால் எழும் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றலில் அடர்த்தியாகி “ஒற்றை முடத்துவ” (Singularity) நிலை அடைவதுதான் கருந்துளை.  அந்தச் சமயத்தில் கருந்துளையின் அழுத்தம், திணிவு கணக்கற்று முடிவில்லாமல் மிகுந்து விடுகிறது. (At the point of Singularity, the Pressure & Density of a Black Hole are Infinite) !

அண்டவெளிக் கருந்துளைகள் பற்றி ஹாக்கிங் ஆராய்ச்சிகள்

1965-1970 இவற்றுக்கு இடைப்பட்ட ஆண்டுகளில், பிரபஞ்சவியலைப் [Cosmology] பற்றி அறியப் புதியக் கணித முறைகளைக் கையாண்டு, ஹாக்கிங் பொது ஒப்பியல் நியதியில் [General Theory of Relativity] “ஒற்றை முடத்துவத்தை” [Singularities] ஆராய்ந்து வந்தார்.  அப்பணியில் அவருக்கு விஞ்ஞானி ராஜர் பென்ரோஸ் [Roger Penrose] கூட்டாளியாக வேலை செய்தார்.  1970 முதல் ஸ்டீஃபென் அண்டவெளிக் கருந்துளைகளைப் [Black Holes] பற்றி ஆய்வுகள் செய்ய ஆரம்பித்தார்.  அப்போது அவர் கருஙந்துளைகளின் ஓர் மகத்தான ஒழுக்கப்பாடைக் [Property] கண்டுபிடித்தார்!  ஒளி கருந்துளைக் கருகே செல்ல முடியாது!  ஒளித்துகளை அவை விழுங்கி விடும்!  ஆதலால் அங்கே காலம் முடிவடைகிறது!  கருந்துளையின் வெப்பத்தால் கதிர்வீச்சு எழுகிறது!  ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வெர்னர் ஹைஸன்பர்க் ஆக்கிய கதிர்த்துகள் நியதி [Quantum Theory], ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் படைத்த பொது ஒப்பியல் நியதி இரண்டையும் பயன்படுத்திக் கருந்துளைகள் கதிர்வீச்சை [Radiation] வெளியேற்றுகின்றன என்று ஹாக்கிங் நிரூபித்துக் காட்டினார்!

கருந்துளைகள் கருமைப் பிண்டம் சேமிப்புக் களஞ்சியம் !

சக்தி அழியாதது போல் பிண்டமும் அழியாது !  வலுவற்ற சிறிய கருந்துளைகளை விழுங்கி விடுகின்றன பெருங் கருந்துளைகள் !  அண்டையில் வரும் விண்மீன்களைக் கவ்வி இழுத்துக் கொள்கிறது கருந்துளையின் ஈர்ப்பு விசை !  அது போல் அருகில் நெருங்கும் ஒளிச்சக்தியையும் உறிஞ்சி விடும் கருந்துளைகள் !  பூத வாயு முகிலை வைத்துப் கணனிப் போலி இயக்கம் செய்ததில் (Computer Simulation of Giant Gas Clouds) வாயு முகில் நீரைச் சுழலில் இழுக்கும் நீர்ச்சுழலி போல் கருந்துளை இழுத்துக் கொள்வது அறியப் பட்டது.  அந்தப் போலி இயக்கங்கள் காட்டுவது என்னவென்றால், பூதப் பெருங் கருந்துளைகளின் அருகே காலாக்ஸியிலிருந்து பேரளவு வாயு முகில் கிடைத்தால், புதிய விண்மீன்கள் உண்டாக வாய்ப்பு ஏற்படுகிறது என்று பிரிட்டனின் ஸெயின்ட் ஆன்டிரூஸ் பல்கலைக் கழகத்தின் இயான் பான்னெல் கூறுகிறார்.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Comman are Black Holes ? & Can Light Escape from Black Holes ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 Astronomy Magazine – What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
21 National Geographic Magazine – Dicovering the First Galaxies By : Ron Cowen (Feb 2003)
22 Astronomy Magazine Cosmos – The First Planet By : Ray Villard & Adolf Schaller & Searching for Other Earths By : Ray Jayawardhana [Jan 2007]
23 Discover Magazine – Unseen Universe Solar System Confidential [Jan 2007]
24 A Discover Special – Unseen Universe – Comets Captured By : Jack McClintock (Jan 31, 2007)
25 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40711221&format=html (கருமைப் பிண்டம்) (Dark Matter)
26 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40711291&format=html (கருமைச் சக்தி) (Dark Energy)
27 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40712061&format=html (கருந்துளை) (Dark Hole)
28 Scientific American – Does Dark Matter Really Exits ? By : Moredehai Milgrom
29 Astronomy Magazine – Peering into Black Holes By : Steve Nadis (Feb 2001)
30 Scientific American – Echoes of Black Holes By : Theodore Jacobson (Dec 2005)
31 Astronomy Magazine – Black Holes Seeing Unseeable ! New Technology will Prove Black Holes Exit By : Seteve Nadis (April 2007)
32 BBC News : Black Holes Reveal More Secrets [Aug 24, 2008]
33 BBC News : Black Holes Dodge Middle ground [Aug 24, 2008]
34 Milky Way’s Core Black Hole Beamed out Massive Flares 300 Years Ago [Aug 26, 2008]
35 European Space Agency Report on XMM-Newton X-Ray Space Telescope Launch (Dec 10, 1999)
36 BBC News : Huge Black Hole Tips the Scale By : Paul Rincon, Austin Texas.
37 BBC News : Rapid Spin for Giant Black Holes By : Paul Rincon, Austin Texas

38  http://en.wikipedia.org/wiki/Messier_87  [A Supergiant Elliptical Galaxy] [September 29, 2019]

39 Time and Space : Measuring the Universe’s Exit door By Jennifer Chu  [MIT News, Boston, MA] [Oct 2, 2012]

40  Time and Space : World’s First Glimpse of Black Hole Launchpad [Oct 3, 2012]

******************
jayabarathans@gmail.com [April 2,  2023]

பால்வீதி ஒளிமந்தை வெப்ப வாயு முகில் மூட்டத்தில் பதிக்கப் பட்டுள்ளது

 

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

கால வெளிக் கருங்கடலில்
கோலமிடும் பாய்மரத் தீவுகளாம்
காலக்ஸி ஒளிமந்தை !
சூடான
வாயு முகில் குளிர்ந்து போய்
மாயமாய்
ஈர்ப்பு விசை சுருக்கி
உஷ்ணம் பல மில்லியன் ஆகி
உருண்டு திரண்டு
ஒளிமந்தை விண்மீன்களாய்
விழி சிமிட்டும் !
அகிலவெளி அரங்கில் வெப்ப
முகில் வாயுவில் மிதக்கும்
காலக்ஸிகள் இரண்டு மோதினால்
கைச்சண்டை புரியாமல்
கைகுலுக்கிப்
பின்னிக் கொள்ளும் !
வாயு மூட்டம் கட்டித் தழுவி
சேய் விண்மீன் பிறக்கும் !
இட்ட எச்சத்தில்
புதிய கோள்கள் உண்டாகும் !
ஈர்ப்புச் சக்தியால்
விண்மீன்களைச் சுற்ற வைக்கும்
காலக்ஸி ! நமது
பால்வீதி ஒளிமந்தை
வாயு மூட்டத்தில் மிதக்கும்
பாலாடை !
காலக்ஸி ஒளி மந்தைகள்
கப்பலாய் மிதந்து
கடலில் உந்த வைப்பது
கருஞ்சக்தி !

++++++++++++++

பால்வீதி காலக்ஸியைச் சுற்றிலும் வாயு முகில் இருப்பதையும், அது எத்தகைய சூடாய் இருக்கும் என்றும் நாங்கள் அறிவோம்.   இப்போது எழும் பெரிய வினா : வாயுக் கோள முகில் பரிமாணத்தில் எத்தனை பெரியது,  பளுவில் எத்தனை நிறை உள்ளது  என்பதே ஆகும்.”

அஞ்சலி குப்தா (Author of The Astrophysical Journal )

“இளம்பிராய வளர்ச்சியில் காலக்ஸிகள் வாயு முகிலை விண்மீனாய் மாற்றும் இயக்கம், குன்றிய திறனாக்கத்தில் (Less Efficient Process) நிகழ்கிறது.  ஆரம்ப காலத்தில் காலக்ஸிகளுக்கு அகிலத் தூசி (Cosmic Dust) உருவாக்கப் போதிய காலப் பொழுது இருப்பதில்லை.  அவ்விதம் தேவையான வாயு முகிலின்மையால் விண்மீன் வளர்ப்பரங்குகள் (Stellar Nurseries) உண்டாவதில் தாமதமாகிறது.  வாயு முகில் பரவலில் தூசி படிவுக்கும் விண்மீன் வடிவு ஆக்கத்துக்கும் ஓர் எளிய இணைப்பாடு உள்ளது.  நாங்கள் அந்த இணைப்பாட்டை முதல் முறையாக காலக்ஸி உருவாக்கக் கணனிப் போலி இயக்கத்தில் (Computer Simulations for Galaxy Formation) உண்டாக்க முயல்கிறோம்.”

ஆன்ரே கிரவ்ஸ்டாவ் (Associate Professor of Astrophysics, University of Chicago)

“ஒளிமந்தையில் நிரம்பியுள்ள ஊடகமான வாயு முகிலும், அகிலத் தூசியும் (Gas & Dust, Interstellar Medium – ISM) முகிலிலுள்ள கொந்தளிப்பால் பூத மூலக்கூறாகச் சேர்ந்து திணிவு நிலை மிகையாகிறது. (Over-density in Giant Molecular Cloud). குழந்தை விண்மீன்கள் தம்மிடம் உள்ள கதிர்வீச்சால் தம்மைச் சுற்றி இருக்கும் வாயு முகிலைப் புயல் கணைகளால் சூடேற்றுகின்றன.  மேலும் சுற்றியுள்ள வாயு முகிலை அயனிகளாய் ஆக்குகின்றன (Ionize the Gas Clouds) !

மார்க் குரும்கோல்ஸ் (கலிஃபோர்னியா பல்கலைக் கழகம்)

“12 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே தோன்றிய மிகப் பளுவுள்ள ஒளிமயமான காலக்ஸிகள் பலவற்றை நாங்கள் பார்த்தோம்.  அப்போது பிள்ளைப் பிரபஞ்சத்தின் வயது சுமார் 1.5 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று யூகிக்கிறோம்.  அந்த முடிவுகள் காலக்ஸி உருவாகி வளர்ந்த கணித மாடல் முன்னறிவிப்புகளுக்கு உடன்பாடாய் இல்லாமல் முரண்படுகின்றன.”

டானிலோ மார்செஸ்னி (Tufts University Astrophysicist)

“நமது பால்வீதி காலாக்ஸி பக்கத்தில் நெருங்கும் ஆன்ரோமேடா காலாக்ஸியுடன் ஐந்து பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்து மோதப் போகிறது !  (எதிர்பார்க்கப்படும்) அந்த பிரபஞ்ச நிகழ்ச்சிக்குப் பிறகு வான மண்டலம் இரவில் எப்படித் தோன்றும் என்பது யாருக்கும் தெரியாது !”

ஆப்ரஹாம் லோப் வானியல் பேராசிரியர், ஹார்வேர்டு பல்கலைக் கழகம் (Abraham Loeb)


விண்மீன்களின் மூர்க்கத்தனமான வாயுத் தூசி இயக்க விண்வெளியில் பெரும்பானமையான காலாக்ஸிகள் மோதிக் கொந்தளித்து, ஒற்றை வடிவத்தில் முழுவதும் சேர்ந்து கொள்கின்றன !  பெரிய காலாக்ஸி சிறிய காலாக்ஸியுடன் பின்னிக் கொள்வது பொதுவாக விண்வெளியில் நேரும் ஒரு சாதாரண நிகழ்ச்சியே !

டேனியல் கிறிஸ்ட்லைன் (Daniel Christlein, Astronomer Yale University)

“காலக்ஸிகள் முட்டிக் கொள்ளும் போது ஈர்ப்புச் சக்தியால் பாதிக்கப்பட்டுச் சிக்கலான ஒரு புதிய வடிவத்தில் உருவாகி விடுகின்றது.  முதலில் அவை இரண்டும் ஒன்றை ஒன்று சுருள் வடிவத்தில் சுற்றி வருகின்றன !  வாயுவும், தூசியும் பலவிதங்களில் பிணைந்து கருந்துளைகள் தோன்றவும், குவஸார்களைத் (Black Holes & Quasars) தூண்டவும் வழி வகுக்குகின்றன.” (Quasar is a Quasi-Steller Object which appears Starlike but emits more energy than 100 Giant Galaxies).

டாக்டர் ஆன்ரூ பங்கர் (Dr. Andrew Bunker Anglo-Australian Observatory)

“காலக்ஸிகள் எப்படித் தோன்றின என்பது வானியல் பௌதிகத்திலே கேட்கப்படும் மிகப் பெரிய ஒரு கேள்வி.  அந்த வினாவுக்கு நெருங்கிய பதில் கிடைக்க புதிய தொலைநோக்கி அனுப்பிய படங்களும், கணனிப் போலி இயக்கங்களும் (Computer Simulations) பயன்படுகின்றன.”

ஆன்ரே கிரவ்ஸ்டாவ் (Associate Professor of Astrophysics, University of Chicago & Physicist Fermi National Accelerator Laboratory)

“பூர்வீக விண்மீன்களைப் பற்றி அறிவது பேபி பிரபஞ்சத்தின் மர்மங்களை அவிழ்த்துவிட வானியல் விஞ்ஞானிகளுக்குப் பேருதவி செய்யும்.  முதன்முதலில் உதித்த விண்மீன்களின் பிறப்பை விட அவற்றின் இறப்பே விஞ்ஞானிகளுக்கு முக்கிய நிகழ்ச்சியாகும்.  பிரபஞ்சத்தின் பூர்வ காலப் பிண்டத்தில் உருவான முதற்பிறவி விண்மீன்கள் பெரும்பான்மையாக ஹைடிரஜன், ஹீலிய வாயுக்களாலும், சிறிதளவு லிதிய வாயுவாலும் உண்டானவை.  முதலில் தோன்றியவை பேரளவுப் பளுவில் இருந்ததால், அவை விரைவாக வாழ்ந்து முடிந்து, அற்ப ஆயுட் காலத்தில் பிறந்த 200 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குள் இறந்து போயின !”

ரே ஜெயவர்தனா வானியல் பேராசிரியர், டொராண்டோ பல்கலைக் கழகம், கனடா


ஹப்பிள் & கெக் தொலைநோக்கிகள் மூலமாக இப்போது ஒளிச் செந்நிறக் கடப்பு : 7 இல் (Redshift Light -7) குறிப்பிடும் (பிரபஞ்சம் தோன்றி ஒரு மில்லியன் வயதாகும்) பூர்வ காலாக்ஸிகளைப் பற்றி அறிய முடிகிறது ! ஈர்ப்பாற்றல் குவியாடி (Gravitational Lensing) நோக்கில் காணும் மங்கலான பூர்வ ஒளி மந்தைகள் பால்வீதியை (Milkyway Galaxy) விட 100 மடங்கு சிறியவை !

ரிச்சர்டு எல்லிஸ் வானியல் பேராசிரியர் (California Institute of Technology) [March 2008]

“பூமிக்கு அப்பால் 11 பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கும் இந்த (பூர்வாங்க) 18 நீல வண்ணச் சிறிய வடிவமைப்புகள் (Dim Blue Small Objects) தற்கால காலாக்ஸிகள் சிலவற்றின் வித்துக்களாய் இருக்கலாம் ! ஒவ்வோர் உண்டையிலும் (Clump) பல பில்லியன் விண்மீன்கள் உள்ளன.  இம்மாதிரியான பல்வேறு உண்டைகள் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதிச் சேர்ந்து வெகு காலமாக ஒளிமயப் பூத காலாக்ஸிகளாக உருவாகி வந்தவை என்று வானியல் விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள்.”

ராஜர் வின்ட்ஹார்ஸ்ட் & ஸாமுவெல் பாஸ்காரெல் (அரிஸோனா மாநிலப் பல்கலைக் கழகம்)

“விஞ்ஞானிகளின் முக்கிய வினா: ‘பூர்வாங்க விண்மீன்களின் சந்ததிகள் இப்போது எங்கே உள்ளன ? என்பதுவே.  அதற்குப் பதில், கருமைப் பிண்டம் சூடாக இருந்தால் பூர்வாங்க விண்மீன்கள் சில நமது பால்வீதி காலாக்ஸியில் திரிந்து கொண்டிருக்கும் !. . . . எங்களுடைய ஆராய்ச்சி விளைவுகள் பூர்வாங்க விண்மீன்களை அறிவதன் மூலம் கருமைப் பிண்டத்தின் இயற்கைப் பண்பாடைக் கற்றுக் கொள்ள முடியும்.  நமது பால்வீதி போல் மையத்தில் இருக்கும் பூதக் கருந்துளைகளைப் பற்றி அறிய அறிவிப்புச் சின்னத்தைக் (Tell-Tale Sign) காண முடியும்.”

டாக்டர் டாம் தியூன்ஸ் (Dr. Tom Theuns, Researcher, Durham University U.K.)

“வானியல் விஞ்ஞானம் ஒவ்வொருவர் ஆத்மாவையும் விண்ணை நோக்கக் கட்டாயப் படுத்துகிறது.  மேலும் நம்மை ஓர் உலகிலிருந்து மற்றோர் உலகிற்கும் அது வழிநடத்திச் செல்கிறது.”

கிரேக்க மேதை பிளாடோ (கி.மு. 428-348)

பால்வீதி ஒளிமந்தை வெப்ப வாயு மூட்டத்தில் மூழ்கி உள்ளது.

நாசா விண்வெளித் தேடல் ஆணையகம் 1999 ஆண்டில் அனுப்பிய சந்திரா எக்ஸ்-ரே விண்ணோக்கி நமது பால்வீதி காலக்ஸி பல்லாயிரம் ஒளியாண்டு தூரம் நீண்ட, மாபெரும் வெப்ப வாயு முகிலில் மூழ்கிக் கிடப்பதாக முதன்முதலாய்ச் சான்று அனுப்பியுள்ளது.    அந்த வாயு முகிலின் நிறை பால்வீதி ஒளிமந்தையில் கூடி இருக்கும் கோடான கோடி விண்மீன்களின் மொத்த நிறையை ஒத்தது என்றும் அறியப் படுகின்றது.    வாயு முகில் மூட்டத்தின் அந்தப் பேரளவு பரிமாணமும்,  நிறையும் மீளுறுதி செய்யப் பட்டால்  துகள் பௌதிகத்தில் [Particle Physics] அது ஒரு புரட்சி உண்டாக்கும்.   காலக்ஸிகளில் இழந்து போன “பேரியான்”  [Baryon] [A baryon is a composite subatomic particle made up of three quarks] துகள் பிரச்சனைக்கு ஒரு தீர்வளிக்கும்.   படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள வாயு முகிலின் பரிமாணம் 300,000 ஒளியாண்டு தூரத்தை மிஞ்சியது என்று அறியப் படுகிறது.

சமீபத்தில் ஐந்து வானியல் விஞ்ஞானிகள் நாசாவின் சந்திரா எக்ஸ்-ரே விண்ணோக்கி அனுப்பிய தகவல் இலக்கங்களை [Data] ஈசாவின் நியூட்டன் விண்ணுளவி, ஜப்பானின் சுஸாக்கு துணைக்கோள் ஆகிய வற்றின் தகவல் இலக்கங்களோடு சேர்த்து, வாயு முகிலின் உஷ்ணத்துக்கும், நிறைக்கும் ஓர் வரையறை இட்டனர்.   அவர்கள் செய்த முடிவு :  வாயுக் கோளத்தின் நிறை 10 பில்லியன் சூரியன் களுக்கு மிஞ்சி,  உச்ச அளவில் 60 பில்லியன் சூரியன்களை  எட்டலாம் என்றும் கூறுகிறார்கள்.  சந்திரா விண்ணோக்கி எட்டு ஒளிமிக்க எக்ஸ்-ரே சுரப்பிகள் [Bright X-Ray Sources]  நமது பால்வீதி காலக்ஸிக்கு அப்பால் பல கோடி ஒளியாண்டு தூரத்தைத் தாண்டி இருப்பதைக் காட்டியது.   ஈசாவின் நியூட்டன் விண்ணுளவி அனுப்பிய தகவல் இலக்கத்தின்படி, சுரப்பிகளின் எக்ஸ்-ரே கதிர்களை, காலக்ஸி அருகில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் அயான்கள் உறிஞ்சிக் கொண்டன என்று தெரிகிறது.   விஞ்ஞானிகள் இந்த உறிஞ்சல் இயக்கத்தை வைத்து வாயு முகில் உஷ்ண அளவைத் [ஒன்று அல்லது இரண்டரை மில்லியன் டிகிரி கெல்வின்] தீர்மானிக்க ஏதுவாய் இருந்ததாக அறியப் படுகிறது.

பூதக் கணனிப் போலி இயக்கத்தில் காலக்ஸியின் தோற்ற ஆய்வுகள்

நாசாவின் ஸ்பிட்ஸர் தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி விண்வெளியில் வானியல் விஞ்ஞானிகள் சமீபத்தில் ஒரு மகத்தான வெடிப்பில் உருவாகும் விண்மீனைக் கண்டுள்ளார்.  அதிலிருந்து வெளிவரும் உட்புறச் சிவப்பொளி (Infrared Light) இரண்டு சுருள் காலக்ஸிகள் மோதும் போது உண்டாகும் பேரொளி போல் ஒளிர்ந்தது !  கண்ணுக்கு ஏறக்குறையத் தெரியாதபடி விண்மீன்கள் அகிலத் தூசி படர்ந்து மங்கலாக மற்ற ஒளியலை நீளங்களில் தென்பட்டன !  இணையும் தாய் காலக்ஸிகளின் மையத்துக்கு அப்பால் நிகழும் இது போன்ற ஒளிமயமான அதிசய விண்மீன் வெடிப்புக் (Starburst) காட்சியை இதுவரை யாரும் கண்டதில்லை.  அந்தப் பேரொளி மயம் பிரபஞ்சத்தில் இதுவரைக் கண்ட ஒளித்திரட்சி அளவை விடப் பத்து மடங்கு மிகையானது ! “இந்தக் கண்டுபிடிப்பு இணையும் காலக்ஸிகள் தம் மையத்துக்கு அப்பால் பேரளவு விண்மீன் வெடிப்புக் காட்சியைக் காட்டும் என்பதை நிரூபிக்கிறது,” என்று காலிஃபோர்னியா பொறிநுணுக்கக் கூடத்தைச் (C.I.T) சேர்ந்த ஜப்பானிய வானியல் விஞ்ஞானி ஒருவர் கூறுகிறார்.


பிரபஞ்சத்தின் பூதநிறையுள்ள காலக்ஸிகள் தற்போது விஞ்ஞானக் கணனி மாடல்கள் முன்னறித்தது போலின்றிப் பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே உருவாக்கப் பட்டன என்று இப்போது வானியல் இதழ் (Astrophysical Journal) ஒன்று அறிவிக்கிறது. “12 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே தோன்றிய மிகப் பளுவுள்ள ஒளிமயமான காலக்ஸிகள் பலவற்றை நாங்கள் பார்த்தோம்.  அப்போது பிள்ளைப் பிரபஞ்சத்தின் வயது சுமார் 1.5 பில்லியன் ஆண்டுகள் என்று யூகிக்கிறோம்.  அந்த முடிவுகள் காலக்ஸி உருவாகி வளர்ந்த கணித மாடல் முன்னறிவிப்புகளுக்கு உடன்பாடாய் இல்லாமல் முரண்படுகின்றன,” என்று வானியல் கட்டுரை ஆசிரியர் டானிலோ மார்செஸ்னி (Tufts University Astrophysicist) கூறுகிறார்.  புதிதாகக் கண்ட காலக்ஸிகள் நமது பால்வீதி ஒளிமந்தையை விட 5 அல்லது 10 மடங்கு பெருநிறை கொண்டவை.  பிள்ளைப் பிரபஞ்சத்தின் வயது 1.5 அல்லது 2 பில்லியன் ஆண்டுகளாக இருந்த போது அவை தோன்றியவ. அதாவது அவற்றின் “செந்நிறக் கடப்பு” மூன்றுக்கும் நான்குக்கும் (Redshift 3 = < 4) இடைப்பட்டது.  ஒளியலையின் செந்நிறக் கடப்பு இயற்காட்சி (Phenomenon) நீட்சியாகி நீண்ட ஒளிப்பட்டை அலை வரிசையில் (Red End of the Spectrum) நகர்வதைக் குறிப்பிடுவது.



பூதக்கணனிப் போலி இயக்கத்தில் (Supercomputer Simulation) பால்வீதி-ஆன்ரோமேடா மோதலை இட்டுப் பார்த்த பல ஊகிப்பு நிகழ்ச்சிகளில் ஓர் எதிர்பார்ப்பு மோதல் காட்சி (Possible Collision Scenario) இது : அந்தக் காட்சி அரங்கில் ஒவ்வொரு சுருள் காலக்ஸியும் விண்மீன்கள் நிரம்பிய தட்டாக வைத்துச் சுற்றிலும் கோள வடிவுக் கூண்டில் கரும்பிண்டம் உள்ளதாக (Disk of Stars Surrounded by a Spherical Dark Matter Halo) எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டது.  அந்தப் போலி இயக்கத்தில் 10 கோடிக்கும் மேற்பட்ட போலித் துகள்கள் (Virtual Particles) இடம் பெற்றன.  பால்வீதி காலக்ஸி கீழிருந்து மேலே எழுந்தது !  ஆன்ரோமேடா சாய்வாக மேலிருந்து கீழ்நோக்கி நெருங்கியது.  காணப்படும் தளத்தின் அகலம் : ஒரு மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரம்.  நிகழ்ச்சிக்கு எடுத்துக் கொள்ளப் பட்ட காலம் : ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகள்.  மோதலின் கொந்தளிப்பில் ஈர்ப்பு விசைகளும், அலையடிப்புகளும் பூமியின் கடல் கொந்தளைப்பு போல் சிக்கலான விளைவுகளை உண்டாக்கி காலக்ஸியை மாற்றி அமைத்தன ! ஒவ்வொரு காலாக்ஸி விண்மீன்களின் ஈர்ப்பு விசைகளும், கரும்பிண்டமும் பின்னி, ஊடுருவி, பெயர்த்து, திரித்து இறுதியில் ஒரு புதிய நீள்வட்ட காலக்ஸி படைக்கப் பட்டது.

 


அகிலத் தூசியும் வாயு முகிலும் விண்மீன் வடிவாக்கச் செங்கல்கள் !

விண்வெளியை ஆராயும் போது ‘அகிலத் தூசி’ (Cosmic Dust) அண்டகோடிகளை மங்கலாக்கி மறைக்கிறது என்று விஞ்ஞானிகள் மன உலைச்சல் அடைகிறார். ஆனால் அகிலத் தூசி இல்லையேல் விண்மீன்கள் இல்லாத பிரபஞ்சத்தையே நாம் காண முடியும்.  விண்மீன்கள் உருவாவதற்குத் தேவையான முக்கிய உட்கூறு (Ingredient) அகிலத் தூசிதான் !  அத்துடன் பூர்வமாய்ப் பரவிய வாயு முகில் (Primordial Diffuse Gas Clouds) ஒன்று கூடிக் காலக்ஸிகளாய்ச் சேர்வதைப் புரிந்து கொள்ள முடிகிறது.  “காலக்ஸிகள் எப்படித் தோன்றின என்பது வானியல் பௌதிகத்திலே கேட்கப்படும் மிகப் பெரிய ஒரு கேள்வி.  அந்த வினாவுக்கு நெருங்கிய பதில் கிடைக்க புதிய தொலைநோக்கி அனுப்பிய படங்களும், கணனிப் போலி இயக்கங்களும் (Computer Simulations) பயன்படுகின்றன என்று ஆன்ரே கிரவ்ஸ்டாவ் (Associate Professor of Astrophysics, University of Chicago & Physicist Fermi National Accelerator Laboratory) கூறுகிறார்.  2010 ஜூன் 3 ஆம் தேதி ‘இயற்கை’ (Nature) விஞ்ஞான இதழில் இக்கருத்தை வானியல் விஞ்ஞானி கென்னிக்கட் (Kennicutt, Director of University of Cambridge’s Institute of Astronomy) என்பவரும் குறிப்பிட்டிருக்கிறார்.

 

விண்மீன் உருவாக்கப்படும் நியதி (Star Formation Law)

விஞ்ஞானி கென்னிகட் வெளியிட்ட விண்மீன் உருவாக்க விதி இதுதான் : காலக்ஸிகளின் ஒரு குறிப்பிட்ட பரப்பில் உள்ள வாயு முகில் பரிமாணத்துக்கு ஏற்ப அதே பரப்பளவில் உருவாகும் விண்மீன்கள் எண்ணிக்கையைப் பொருத்தது (Kennicutt Star-Formation relates the amount of gas clouds in galaxies in a given area to the rate at which it turns into stars over the sama area).  இந்தப் புதிய விதி பிரபஞ்சம் தோன்றிய பிறகு முதலிரண்டு பில்லியன் ஆண்டுகளில் உருவான காலக்ஸிகளுக்கு ஒவ்வாத முறையில் உள்ளது என்று இரண்டு விஞ்ஞானிகள் (Arthur Wolfe, University of California & Hsiao-Wen Chen, University of Chicago) கூறுகிறார். காரணம் பிள்ளைப் பிரபஞ்சத்தில் வாயு முகில் மாற்றமாகி ஆரம்ப கால விண்மீன்கள் உருவாக்கத் திறமை குன்றிப் போய் இருந்தது என்று கிரவ்ஸ்டாவ் அறிவிக்கிறார்.

விண்மீன்கள் வளர்ச்சிப்பாடு (Stellar Evolution) அகிலத் தூசி பெருக்கத்துக்கு வழி வகுத்து ஹீலியத்தை விடக் கன மூலகங்களான கார்பன், ஆக்ஸிஜன், இரும்பு போன்றவை உற்பத்தியாகின்றன.  விந்தையாக அகிலத் தூசியில் முக்கியமாக அந்த மூன்று மூலகங்களே பெருமளவில் காணப் படுகின்றன.  அகிலவெளி விண்மீன் ஆக்கும் வாயு முகில் பேரளவில் திரண்டு திணிவு மிகையாகும் போது விண்மீன் உருவாகும் இயக்கம் ஆரம்பமாகிறது.  குளிர்ந்த வாயு முகில் உள்ள ஒரு சில அரங்குகளில் ஹைடிரஜன் ஹீலியம் ஆகிய அணுக்கள் இணைய ஆரம்பமாகி மூலக்கூறுகள் உண்டாகின்றன.  இரண்டு ஹைடிரஜன் அணுக்கள் சேர்ந்து ஒரு ஹைடிரஜன் மூலக்கூறு உண்டாகிறது. அப்படி உருவான ஹைடிரஜன் மூலக்கூறுகள் பேரளவு நிறையுள்ள இளம் விண்மீன்கள் வெளியேற்றும் தீவிரப் புறவூதா ஒளியில் எளிதில் முறிந்து அழியக் கூடியவை !

 

பால்வீதியில் சூப்பர்நோவா தூண்டும் காலக்ஸி வாயு ஊற்றுகள்

ஆப்பம் போன்ற காலக்ஸி தட்டு வெப்பம் அகிலவெளி விண்மீன் ஊடகத்தைச் (Interstellar Medium) சூடாக்கி எழுப்பும் சூப்பர்நோவா வெடிப்புகள் (Supernova Explosions) நமது பால்வீதியில் காணப்படுவதைச் சமீபத்தில் ஈசாவின் நியூட்டான் விண்ணுளவி (ESA’s XMM Newton Space Probe) நோக்கி இந்த சூப்பர்நோவா வெடிப்பு வெப்ப வாயு ஊற்றுக்களை நமது பால்வீதியில் படமெடுத்திருக்கிறது.  தட்டுக்கு மேலும் கீழும் செங்குத்தாய் வெளியேறும் வாயு ஊற்றுகள் ஒருசில கிலோபார்செக் (kiloparsec kpc) (A unit used for measuring Large Astronomical Distances. 1 kpc = 1,000 parsecs = 3,259 light-years) உயரத்தில் எழுகின்றன.  அதனால் கதிர்வீச்சு உண்டாகிக் குளிர் முகிலாகி மீண்டும் தட்டிலே விழுகின்றன.  அதாவது பால்வீதி சூப்பர்நோவா வெடிப்புகளால் காலக்ஸி தட்டில் வாயு முகில் அகிலவெளி விண்மீன்களின் படைப்புக்கு உதவுகிறது என்பது தெரிகிறது.  அந்த வாயு முகில் தணிந்த திணிவு நிலையிலும் (Low Density) ஒருசில மில்லியன் டிகிரி செல்சியஸ் உஷ்ணத்தில் எக்ஸ்ரே கதிர்களை வெளியாக்கிகிறது.


பூர்வீகக் காலக்ஸிகள் பிரபஞ்சத்தில் உருவாதல்

பேரளவு ஹைடிரன் வாயு ஈர்ப்புச் சக்தியால் உருண்டு திரண்டு அடர்த்தி மிகுந்து விண்மீன்கள் ஒன்று வளரும் அல்லது கலைந்து போய்விடும் !  அவை பல்வேறு வடிவுகளிலும், பரிமாணத்திலும் உருவாகின்றன.  முதலில் சிதைந்த விண்மீன் சிறியதாய்த் திணிவு மிகுந்து வடிவு பெறும் !  பேரளவில் திரண்டவை மெதுவாக உருவாகிப் பிறகு சிதைந்து சிதறுகின்றன !  பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தின் ஆரம்ப காலங்களில் உண்டைகளாகத் திரண்டு விடுவித்துக் கொண்டவை பெரும்பான்மையாக கரும்பிண்டமும், நடுத்தன்மை ஹைடிரஜனும், (Dark Matter & Neutral Hydrogen) ஓரளவு ஹீலிய வாயுவாகவும் கருதப்படுகிறது.  இந்த உண்டை (Object) தனது ஈர்ப்புச் சக்தியால் சிதைய ஆரம்பிக்குக் போது,  அது “பூர்வீகக் காலாக்ஸி” (Protogalaxy) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது.  முதன்முதல் திரணட பூர்வாங்க காலாக்ஸிகள் 13 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே தோன்றிச் சிதைந்து போயின !


கருமைப் பிண்டம், சாதாரணப் பிண்டம் (Dark Matter & Ordinary Matter in the form of Hydrogen & Helium Gas) இரண்டும் இந்த சமயத்தில் பிரிகின்றன !  வாயுக்கள் மோதி வெப்பத்தை இழக்கின்றன. வாயுக்களில் உள்ள அணுக்கள் மோதி வெப்பம் உண்டாக்கி, உட்சிவப்பு ஒளிக்கதிராக (Radiate as Infrared Light) வீசுகின்றன !  விண்மீன்கள் உதிக்காவிட்டாலும் பூர்வாங்க காலாக்ஸிகள் உட்சிவப்பு ஒளிக்கதிர் வீசித் தம்மைக் காட்டிக் கொள்கின்றன !  ஆனால் அவை விண்வெளியில் வெகு தூரத்தில் (பல ஒளியாண்டுகள் தூரம்) மிக மிக மங்கலாகத் தெரிவதால், தொலைநோக்கிகள் மூலம் காண்பதுவும் சிரமமானது !

பேபி பிரபஞ்சத்தில் நேர்ந்த காலாக்ஸிகளின் மோதல்கள் !

பிரபஞ்சத்தில் நேரும் காலாக்ஸி மோதல்கள் பலவற்றைக் கண்கவரும் வண்ணப் படங்களில் ஹப்பிள் தொலைநோக்கி எடுத்துள்ளது !  அந்த ஹப்பிள் படத்தொகுப்பில் (Hubble Atlas) சில காலாக்ஸிகள் மோதுகின்றன !


சில காலாக்ஸிகள் பங்கெடுத்துப் பேரளவில் பின்னிச் சேர்ந்து கொள்கின்றன !  காலாக்ஸிகள் முட்டிக் கொள்ளும் போது ஈர்ப்புச் சக்தியால் பாதிக்கப்பட்டுச் சிக்கலான ஒரு புதிய வடிவத்தில் உருவாகி விடுகின்றது.  முதலில் அவை இரண்டும் ஒன்றை ஒன்று சுருள் வடிவத்தில் சுற்றி வருகின்றன !  வாயுவும், தூசியும் பலவிதங்களில் பிணைந்து கருந்துளைகள் தோன்றவும், குவஸார்களைத் (Black Holes & Quasars) தூண்டவும் வழி வகுக்குகின்றன.” (Quasar is a Quasi-Steller Object which appears Starlike but emits more energy than 100 Giant Galaxies).

காலாக்ஸிகள் பின்னிச் சேர்ந்து கொள்ளும் போது விண்மீன்கள் வெடித்துப் பிறக்கின்றன !  அப்போது நீண்ட வாயு முகில் அலை வால்கள் (Tidal Tails of Gas & Dust) காலாக்ஸிகளைச் சுற்றி முளைக்கின்றன !  காலாக்ஸியில் பெரும்பகுதி வெற்றிடமாக உள்ளதால் அவை மோதிக் கொள்ளும் போது சிதைவடைவதில்லை.  பூர்வீக காலத்தில் பேபி பிரபஞ்சத்தில் பக்கத்தில் இருந்த காலாக்ஸிகளிடையே சேர்ப்புகள், கலப்புகள் பல நூறு மில்லியன் ஆண்டுகளாய் நிகழ்ந்து வந்துள்ளன.  இப்போது வானியல் நிபுணர் சுமார் ஒரு மில்லியன் காலாக்ஸிகளின் மோதலை அருகில் உள்ள பிரபஞ்சத்தில் காண்கிறார்கள்.

நாசா அனுப்பிய காலெக்ஸ் விண்ணோக்கி (GALEX Space Probe)

2003 ஏப்ரல் 28 ஆம் தேதி நாசா பூமியைச் சுற்றிவரும் “காலெக்ஸ்” (GALEX Orbiting Space Telescope) என்னும் விண்ணோக்கியை ராக்கெட் மூலம் அனுப்பியது.  பிரபஞ்சத்தில் கடந்த 10 பில்லியன் ஆண்டுகளாக புறவூதா ஒளிவீசும் பூர்வாங்க காலாக்ஸிகளை நோக்கி அகிலத்தின் பூர்வீக வரலாற்றை (Cosmic History) 29 மாதங்கள் தொடர்ந்து காலெக்ஸ் விண்ணோக்கி அறிந்து வந்தது.  அந்த விண்ணோக்கு விளைவுகள் நமது பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படைக் கட்டமைப்பையும், அது எவ்வாறு வளர்ச்சி அடைந்து மாறியது என்பதையும் விஞ்ஞானிகளுக்கு எடுத்துக் காட்டும்.  அத்துடன் காலெக்ஸ் பூர்வாங்க காலத்தில் விண்மீன்கள் உருவாக இருந்த மூல காரணங்களையும் உளவிக் காணும்,  மேலும் காலெக்ஸ் முதல் முறையாக பிரபஞ்சத்தில் உருவாகி வரும் காலக்ஸிகளைக் காட்டும் ஓர் விளக்க மான விண்வெளிப் படத்தைத் (Galaxy Map) தயார் செய்யும் !  அதன் மூலம் நமது பால்வீதி போன்ற காலாக்ஸிகள் எவ்விதம் உண்டாக்கப் பட்டன என்று நான் அறியலாம்.  காலெக்ஸ் கண்டு அனுப்பும் புறவூதா நோக்கு நிகழ்வுகள் நமது பால்வீதியில் எப்போது விண்மீன்கள் இரசாயன மூலகங்களை உற்பத்தி செய்தன என்னும் புதிரையும் விடுவிக்கும் !

[தொடரும்]

+++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; ESA, National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Did the Milkyway Galaxy Form ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 Science Daily : What Shape is The Universe ? Columbia Astronomers Have Clue !  [Feb 17, 1998]
20 NASA – The Galaxy Evolution Explorer (GALEX Space Probe) (April 28, 2003)
21 The Cosmic Star Formation History (www.mpa-garching.mpg.de/HIGHLIGHT/2002/)
21 (a) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40807241&format=html (Galaxy -1)
21 (b) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40712131&format=html (Galaxy -2)
21 (c) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40807101&format=html (Galaxy -3)
22 A Computer Model of Galaxy Formation
23 How Galaxies Work By : Craig Freudenrich, Ph..D.
24 Science Daily – Early Star Formationin The Universe Illuminated (Sep 18, 2007)
25 Discover Magazine – Unseen Universe (Jan 31, 2007)
26 Scientific American – The Secret Lives of Stars (Number 4 Issue 2004)
27 Cosmos – In Search of the First Stars By : Ray Jayawardhana (Jan 31, 2007)
28 Astronomy Magazine – Quest for the First Galaxies By : Richard Ellis [March 2008]
29 Space Daily – New Evidence for Supernova-Driven Galactic Fountains in Milky Way (Nov 22, 2010)
30 Daily Galaxy – Stunning Burst of Star Creation Beams as Much Light as an Entire Galaxy (Nov 24, 2010)
31 Space Daily – Cosmic Dust & Gas Shape Galaxy Evolution (Nov 24, 2010)
32 Space Daily – Massive Galaxy Formed When the Universe Was Young (Nov 25, 2010)
33 Space Daily – Astronomers Probe ‘Sandbar’ Between Islands of Galaxies (Nov 25, 2010)
34 Astronomy Magazine – New Research – How Stars Form -Stars Change from Cold Gas to Blazing Hot Fireballs (December, 2010)

35  http://en.wikipedia.org/wiki/Suzaku_(satellite)  (Japan’s Suzaku Satellite)

36 Daily Galaxy :  Milky Way Discovered, Embedded in a Colossal Halo of Hot Gas  — Equal to the Mass of All Stars in the Galaxy]  (September 25, 2012)

37.  NASA Report :  http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/H-12-331.html, NASA’s Chandra -X Ray Probe Shows Milky Way is Surrounded by Halo of Hot Gas  (September 24, 2012)

******************
jayabarat@tnt21.com [September 29, 2012]

பூதக்கோள் வியாழனின் வளையத்தைச் சிதைத்த வால்மீன் முறிவு

 சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

http://www.youtube.com/watch?v=6j3w3G0Dttk

[Comet Shoemaker Levy colliding with Jupiter]

பூதக்கோள் வியாழன் பரிதியின்
புறக்கோள் களில் ஒன்று !
விண்மீனாய் ஒளிவீச  முடியாமல்
கண்ணிழந்து போனது !
சனிக்கோளின் பருத்த இடுப்பில்
அசுரச் சுழல்வீச்சில் சுற்றும்
ஆயிரம் ஆயிரம் வளையங்கள்  !
பூதக்கோள் இடுப்பில் சுற்றுவது
ஒற்றை
ஒட்டி யாணம்  !
வியாழக் கோள் ஈர்ப்புத் தளத்தில்
விழுந்த வால்மீன் தூளாகி
கலக்கி முறித்தது வளையத்தை   !
புறக்கோள் நான்கில் மட்டும்
வளையங்கள் சுற்றிடும்
புதிராய் !

+++++++++++++

நாமறிந்தவை எல்லைக்கு உட்பட்டவை! நாமறியாதவை கணக்கில் எண்ணற்றவை! புரிந்து கொள்ள முடியாத கரையற்ற ஒரு கடல் நடுவே, சிறு தீவு ஒன்றில் அறிவு படைத்த நாம் அடைபட்டுள்ளோம் ! நமக்குத் தொழில் ஒவ்வொரு பிறவியிலும் நாம் மேலும் சிறிது புதுத் தளத்தைக் கைப்பற்றுவதுதான் !

தாமஸ் ஹக்ஸ்லி [Thomas Huxley] (1825-1895)


தாக்கிய பளு மிக்க வால்மீன் குப்பைகள்  வியாழக்கோள் வளையத்தைச் சிதைத்து, அதன் தூசிகளையும் விண்ணோக்கியில் காண முடிந்தது.

ஜோ பேர்ன்ஸ், கார்நெல் பல்கலைக் கழகம்

வால்மீன் வியாழக் கோளில் விழுந்து வளையத்தைக் கலைத்தது !

1979 இல் ஏவப்பட்ட வாயேஜர் -1 [ Voyager -1 ] விண்கப்பல்  முதன்முதலில் பூதக்கோள் வியாழனில் சனிக்கோள் போல் சில வளையங்கள் இருப்பதைப் படம் எடுத்தது.  சனிக் கோள் வளையங்கள் போல் ஒளிவீச்சின்றி  வியாழனின் வளையங்கள் மிகவும் மங்கியவை. எண்ணிக்கையில் குறைந்தவை.   அவை எல்லாம் தூசிகளே.   அந்த தூசிகள் பல்லாண்டுகள் கடந்து நாளடைவில் வளையம் முழுவதும் வியாழனில் மறைந்து விடும் என்று ஊகிக்கப்படுகிறது.    மேலும் கோள்கள் தோன்றி 5 பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்துள்ள போது,  புறக்கோள்களின் வளையங்கள் தோன்றி சில மில்லியன் ஆண்டுகள்தான் ஆகி யிருக்க முடியும் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்.

வாயேஜர் -1 அனுப்பிய முதல் படத்தில் பூதக்கோளின் மங்கிய வளையம்  150,000 மைல் (250,000 கி.மீ) விட்டத்தில் இருப்பதாகக் காட்டியது.   வளையத்தின் தடிப்பு 20 மைலுக்கும் (30 கி.மீ)  குன்றியதாக இருப்பதாய் அறிய முடிந்தது.   வியாழக் கோளின் கோசமர் (Gosamer) வளையத் தூள்கள் கோளின் இரண்டு துணைக்கோளிலிருந்து  [Thebe and Amalthea] விழுந்திருக்க வேண்டும் என்று விஞ்ஞானிகள் ஊகிக்கிறார்.    அடுத்த முக்கிய, மெலிந்த, ஒடுங்கிய வளையம் வேறிரண்டு துணைக் கோளிலிருந்து [Adrassstea, Metis] விழுந்திருக்க வேண்டும் என்று தெரிகிறது.

1990 இல் வியாழனைச் சுற்றிய கலிலியோ விண்ணுளவி  வளையத்தைப் பற்றித் தெளிவாக விளக்கம் அளித்தது.  அடுத்து சனிக்கோளுக்கு அனுப்பிய் காஸ்ஸினி விண்ணுளவி போகும் வழியில் பூதக்கோள் வியாழனை நெருங்கி மேம்பட்ட தகவல் அனுப்பியது.   வியாழன், சனிக்கோள், யுரேனஸ், நெப்டியூன் ஆகிய புறக்கோள் நான்கிலும் விந்தையாக ஏனோ வளையங்கள் உள்ளன.   தற்போது புளுடோ புறக்கோளை நோக்கிச் செல்லும்  “நியூ ஹொரைசன்” விண்ணுளவியும் வியாழன் வளையத்தை ஆழ்ந்து ஆய்வு செய்தது.

வால்மீன் சூமேக்கர்-லெவி 9 [Shoemaker-Levy 9]  பூதக்கோள் மீது விழுந்தது.

புறக்கோளின் வளையங்களை  பல்லாண்டுகள் ஆராய்ந்து வரும் வானியல் விஞ்ஞானி மார்க் ஷோவால்டர்  [Mark Showalter] சனிக்கோளின் வளையங்களை ஏதோ ஒன்று பாதித்து வருவாய் அறிந்தார்.   சனிக்கோளின் ஈர்ப்பியல் விசை வளையங்களில் அலைகளை எழுப்புவதாய் கருதினார்.   1996 இல் கலிலியோ விண்ணுளவி அனுப்பிய பூதக்கோள் வியாழனின் வளையங்களை நோக்கினார்.   அப்போது வளையங்களில் மர்மமான அதே மாதிரி அலைகள் எழுவதைக் கண்டார்.   அந்த அலைகளின் அசைவு நீளத்தைக் [Osச்cillation Length]  கணக்கிட்டு இரண்டு நிகழ்ச்சிகள் அதைத் தூண்டியிருக்க வேண்டும் என்று யூகித்தார்.   அதாவது 1990 அடுத்து 1994 ஆகிய ஈராண்டுகளில் ஏதோ ஒரு நிகழ்ச்சி பாதித்திருக்கிறது என்று தீர்மானித்தார்.   வியாழக் கோளை நெருங்கும் வால்மீன் சூமேக்கர்-லெவி [9] 1992 இல் கண்டுபிடிக்கப் பட்டது.   1994 இல் அந்த வால்மீன் வியாழக் கோளில் மோதி நொறுங்கித் தூள் தூளானது.    அப்படி மோதி வியாழனில் பசிபிக்கடல் பரப்பளவில் ஒரு பெரிய கறையை உண்டாக்கியது.   ஷோவால்டர் வால்மீன் முறிவே பூதக்கோள் வளையத்தில் அத்தகைய அலைகளை உண்டாக்கியிருக்க வேண்டும் என்று அறிவித்தார்.  1994 இல் வால்மீன் தூசிக் குப்பைகள் வியாழனைச் சுற்று வீதியில் சுற்றி, அதன் வளையத்தோடு சேர்ந்து கொண்டன.

காலிலியோ தொலைநோக்கியில் கண்டுபிடித்தவை !

1610 ஆண்டுகளில் முதல் பௌதிக விஞ்ஞானியாகக் கருதப்படும் இத்தாலி தேசத்தின் காலிலியோ (1564-1642) தன் தொலைநோக்கியில் ஆராய்ந்த அண்டக்கோள்கள் நிலவு, வெள்ளி, வியாழன் & சனிக்கோள் ஆகியவை.  அவர் பூதக்கோள் வியாழனை ஆராய்ந்த போது அதன் முக்கிய நான்கு துணைக்கோள்களை முதன்முதல் கண்டுபிடித்தார்.  சூரிய மண்டலத்தில் எல்லாக் கோள்களைக் காட்டிலும் உருவத்தில் பெரியது வியாழன் என்று எந்த வித விண்ணுளவியும் இல்லாமலே வானியல் ஞானிகள் கண்டறிந்தார்கள் !  பூதக்கோளின் மத்திய ரேகைப் பகுதி விட்டம் : 88846 மைல் (142984 கி.மீ.)  அனைத்துக் கோள்களின் மொத்த பளுவைப்போல் இரண்டரை மடங்கு பெரியது வியாழன் !  பரிதிக்குப் பிறகு சூரிய மண்டலத்தில் மிக முக்கியக் கோள்களில் வியாழனே முதலிடம் பெறுகிறது !  அதன் பூத வடிவத்தில் 1321 பூமிகளைத் திணிக்கலாம் !

பரிதியின் புறக்கோள்களில் முதலான வியாழன் ஒரு பூத வாயுக்கோள் ! அதன் அசுரப் புயல் சூழ்வெளியில் உள்ள பிரதான வாயுக்கள் 90% ஹைடிரஜன் 10% ஹீலியம் !  அது அகக் கோள்களான புதன், சுக்கிரன், பூமி, நிலவு, செவ்வாய் போல் திடக்கோள் (Solid Planet) இல்லை ! அதன் உட்கருவில் திரவ ஹைடிரஜன் உலோக வடிவில் திணிவாகிச் சுற்றிலும் ஹைடிரஜன் திரவக் கோளமாகச் சூழ்ந்துள்ளது !  அந்த திரவக் கோளத்தைச் சுற்றிலும் ஹைடிரஜன் வாயு அடர்த்தியாகப் போர்த்தி யுள்ளது !

வியாழன் ஏன் பரிதிபோல் சுயவொளி விண்மீனாக வில்லை ?

4.6 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் சூரிய மண்டலம் உருவாகிக் கொண்டிருந்த போது அனைத்து கோள்களையும் விடப் பெரிய பூதக்கோள் ஏராளமான கொள்ளளவு ஹைடிரஜன் எரிவாயுவைக் கொண்டிருந்தது !  அந்த வாயுப் பந்து பிள்ளைப் பிராயச் சூரியன் போல வாயுக் கோளத்தைச் சுருக்கி சூடாகிக் கொண்டிருந்தது !  ஆனால் சூரியனைப் போல் பேரளவு வாயுப் பளுவில்லாத வியாழன் தன் உட்கரு உஷ்ணத்தை மிகையாக்கி அணுப்பிணைவு இயக்கத்தை எழுப்ப முடியாது தத்தளித்துக் கொண்டிருந்தது !  பூதக் கோளின் உட்கருவில் பல மில்லியன் டிகிரி செல்ஸியஸ் உஷ்ணம் தூண்டப்படாமல் சில பத்தாயிரம் டிகிரி உஷ்ணமே உண்டாக்க முடிந்தது !  ஆகவே வியாழன் உட்கருவில் ஓரளவு வெப்பச் சக்தி கொண்ட செந்நிறமாகி ஓர் சிவப்புக் குள்ளி விண்மீன் (A Red Dwarf Star) போலானது !  அந்த வெப்பம் வியாழனின் உட்புறத் துணைக்கோள்களைச் சூடாக்கி தேய்ந்து போக வியாழன் உட்கரு குளிர்ந்து போனது !

1969 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்க பௌதிக விஞ்ஞானி டாக்டர் பிராங்க் லோ (Dr. Frank Low (1933- XXXX)] பூதக்கோள் வியாழன் தனித்துவ முறையில் “உட்புறச் சக்தியை” உற்பத்தி செய்து (Generating Internal Energy) வருவதாகக் கண்டு பிடித்தார் !  பெற்றுக் கொள்ளும் சூரிய சக்தியை விட இருமடங்கு கதிர்ச்சக்தியை வியாழன் வெளியேற்றுவதாக அறிந்தார் !  அச்சக்தி வியாழன் பூர்வீகத்தில் உண்டாகும் போது சேமித்த கனல்சக்தியாக இருக்கலாம்;  அல்லது வியாழக் கோள் சிறுகச் சிறுகக் குறுகிக் கொண்டு குள்ளமாகலாம் !  அதே சமயத்தில் அதைவிடச் சிறியதான சனிக்கோள் பரிதி அளிக்கும் சக்தியை விட மூன்று மடங்கு கதிர்ச்சக்தியை விண்வெளியில் வெளியேற்றுகிறது !  அதாவது சனிக்கோளின் உட்கருவை நோக்கி மேல் தளத்தில் தங்கியுள்ள ஹீலியம் வாயு மெதுவாக எளிய ஹைடிரஜன் வாயுவுடன் மூழ்கிச் சென்று ஈர்ப்பியல் சக்தியை (Gravitational Energy) விடுவித்து விடுகிறது !  மாறாக பூதக்கோள் வியாழனின் உட்புற உஷ்ண நிலையில் ஹைடிரஜனும், ஹீலியமும் கலந்தே உள்ளன !  மெய்யாக வியாழனில் இருப்பது இன்னும் குளிர்ந்த ஹைடிரஜன் என்றே கருதப்படுகிறது !  அந்த கொள்ளளவை விட மிகுந்து (75 மடங்கு) ஹைடிரஜன் இருந்தால் வியாழனின் உட்புற அழுத்தமும் உஷ்ணமும் பற்றிக் கொண்டு “அணுப்பிணைவு இயக்கம்” (Fusion Reaction) எழுந்து பரிதியைப் போல் சுயவொளி வீசியிருக்கும் !

ஹைடிரஜன் திணிவை மிகையாக்க மிகையாக்க அதன் கொள்ளளவு அணுப்பிணைவு சக்தியைத் தூண்டும் தொடரியக்கம் உண்டாக்கும் “பூரண நிறையை” (Critical Mass to ignite A Reaction for Fusion Energy) அடைகிறது !  கோளின் உள்ளே ஹைடிரஜன் வாயுவின் பளு அழுத்த ஆரம்பித்துக் கொள்ளளவு சுருங்குகிறது.  அப்போது உட்கருவின் உஷ்ணம் பல மில்லியன் டிகிரி செல்ஸியஸ் ஆகி அணுப்பிணைவுத் தொடரியக்கம் துவங்கி ஹைடிரஜன் அணுக்கரு ஹீலியமாக மாறுகிறது.  அந்த அணுக்கருப் பிணைப்பில் ஐன்ஸ்டைன் பளு-சக்தி சமன்பாட்டின்படி [(Mass Energy Equation) (Energy = Mass X Velocity of Light Square)] திணிவிழப்பு வெப்பச் சக்தியாக மாறுகிறது.

பூதக்கோள் வியாழன் தோல்வியுற்ற விண்மீன் !

வியாழனின் உருவம் சிறிதாகவும் உட்புற வாயுக்கள் ஒன்றாகவும் இருப்பதால் அது பழுப்புக் குள்ளி (Brown Dwarf) அல்லது சிறு விண்மீன் போல் உள்ளது என்று கருதப்படுகிறது !  அதற்குப் போதுமானத் திணிவு ஹைடிரஜன் சேமிப்பாகி யிருந்தால் அதிலும் பரிதிபோல் அணுப்பிணைவு சக்தி தூண்டப்பட்டு சூரிய மண்டலம் “இரட்டை விண்மீன்” குடும்பமாகி இருக்கும் !  ஆனால் அப்படி வியாழன் சுயவொளி விண்மீனாக அதைப் போல் 75 மடங்கு ஹைடிரஜன் திணிவு தேவைப்படும் !  விஞ்ஞானிகள் விளக்கப்படி பழுப்புக் குள்ளிகள் குறைந்தது 13 மடங்கு வியாழன் நிறை கொண்டிருக்க வேண்டும்.  அந்த நிலையில் பழுப்புக் குள்ளிகளில் கன ஹைடிரஜன் எனப்படும் ஹைடிரஜன் ஏகமூலம் டியூட்டீரியம் (Heavy Hydrogen “Deuterium” Hydrogen Isotope) அணுப்பிணைவு இயக்கம் ஆரம்ப காலத்தில் தொடங்குகிறது.  பளு குன்றிய நிஜக் குள்ளியான வியாழன் “தோல்வியுற்ற விண்மீன்” என்றே விஞ்ஞானிகளால் கருதப்படுகிறது !

பூதக்கோள் வியாழனுக்கும் சனிக்கோளுக்கும் உள்ள ஒற்றுமை வேற்றுமைகள்

வியாழனும், சனிக்கோளும் சூரியனின் புறக்கோள்கள் !  பெரும்பான்மை ஹைடிரஜன், ஹீலிய வாயுக்கள் நிரம்பியவை !  வெவ்வேறு உயரங்களில் மத்திய ரேகைக்கு இணையாக வெவ்வேறு வேகத்தில் வாயுப் புயல்கள் அடித்துக் காலநிலைக் கொந்தளிப்பு முகிலடுக்குத் தளங்களை உண்டாக்குபவை !  வெளிச்சம் மிக்க வண்ணம் கொண்ட வெவ்வேறு முகில் அடுக்குகள் வியாழனிலும், சனிக்கோளிலும் தோன்றுகின்றன !  அவ்விதம் முகில் கிளப்புபவை அம்மோனியா பனிக்கட்டி, அம்மோனியம் ஹைடிரோ ஸல்·பைடு & நீரியல் பனிக்கட்டி.  முகிலடுக்குகளில் வண்ண வரிசை ஒழுக்கப்பாடு : சிவப்பு, வெள்ளை, பழுப்பு !  அதி உஷ்ண உட்புறங்களில் நீல நிறம் காணப்படும்.

சனிக்கோளின் வாயுச் சூழ்நிலை பூதக்கோள் வியாழனை விடப் படர்ந்து அடர்த்தியானது !  சனிக்கோளில் 300 கி.மீ. ஆழத்திலும் வியாழனில் 150 கி.மீ. ஆழத்திலும் படர்ந்துள்ளது.  வண்ண முகில் அடுக்குகள் “அரங்குகள்” (Zones) என்று அழைக்கப் படுகின்றன !  அழுத்த மான நிற அரங்குகள் “இடுப்பணிகள்” (Belts) என்றும் மெலிந்த நிற அரங்குகள் “பட்டைகள்” (Bands) என்றும் குறிப்பிடப் படுகின்றன !  1600 இல் ஆங்கில விஞ்ஞானி ராபர்ட் ஹூக் (Robert Hooke) பூதக்கோள் வியாழனின் “உன்னதச் செந்நிறத் திலகத்தைக்” (The Great Red Spot) கண்டுபிடித்தார் ! நீள்வட்ட வடிவில் உள்ள செந்திலகத்தின் உருவம் பூமியை விடப் பெரியது.  நீளம் : 15,000 மைல் உயரம் : 9000 மைல் !

ஏறக்குறைய வியாழனும், சனிக்கோளும் தம் அச்சில் சுழலும் நேரம் சுமார் 10 மணி (பூமி நேரம்).  பூமி 24 மணி நேரத்தில் தன்னை ஒருமுறை சுற்றுகிறது.

பூமியின் சுற்றளவு = சுமார் 25,000 மைல்.  அதாவது பூமியின் சுற்று வேகம் = 25000/24 = சுமார் 1000 mph..

வியாழனின் சுற்றளவு = 250, 000 மைல். வியாழனின் சுற்று வேகம் = 250,000/10 = 25,000 mph..

சனிக்கோளின் சுற்றளவு = சுமார் 214,000 மைல், சனியின் சுற்று வேகம் = 214,000/10 = 21400 mph.. சனிக்கோளின் அசுரச் சுழல்வீச்சு விசையும், காந்த சக்தியும் வியாழனை விட மிகையானதால் வியாழனை விடச் சனிக்கோளுக்கு அழகிய வண்ண வளையங்கள் அதிகமாக உண்டாகியிருக்கலாம் என்று சொல்லலாம் !

வியாழக் கோளின் பொது விஞ்ஞான விபரங்கள்

சூரிய மண்டலத்தின் அகக்கோள்களான [Inner Planets] புதன், சுக்கிரன், பூமி, நிலவு, செவ்வாய் ஆகிய பாறைக் கோள்களைப் [Rocky Planets] போன்றில்லாது, புறக்கோள்களில் [Outer Planets] ஒன்றான வியாழன் சூரியனைப் போல் வாயுக்கள் திரண்ட கோளம்! சூடான பாறையும், திரவ உலோகம் [Liquid Metal] சிறிதளவு உட்கரு கொண்டிருந்தாலும், மேல் தளத்தில் திரட்சியான [Solid] திடப் பொருள் எதுவும் வியாழனில் கிடையாது. பூமி தன்னைத் தானே சுற்றிக் கொள்ள 24 மணி நேரமாகும் போது, பூத வடிவான வியாழன் 9:50 மணி நேரத்தில் வினாடிக்கு 8 மைல் வேகத்தில் வெகு விரைவாகத் தன்னைத் தானே சுற்றி விடுகிறது.

வியாழக்கோள் ஐந்தாவது சுழல்வீதியில் [Solar Orbit] சுமார் 484 மில்லியன் மைல் தூரத்தில், சூரியனைச் சுமார் 12 பூகோள ஆண்டுகளுக்கு [Earth Years] ஒருமுறைச் சுற்றி வருகிறது. சூரிய வெளிச்சத்தை எதிர்ஒளிக்கும் திறமையில், சந்திரன், வெள்ளி இவற்றுக்கு அடுத்தபடி தான் வியாழக் கோள் கருதப் படுகிறது. பூமியிலிருந்து சுமார் 97 மில்லியன் மைல் தொலைவில் சூரியனைச் சுற்றும், வியாழன் பூமியின் விட்டத்தைப் போல் 11 மடங்கு விட்டத்தைக் கொண்டது. வியாழனின் பளு [Mass] பூமியைப் போல் சுமார் 318 மடங்கு மிகையானது. புவி ஈர்ப்பு விசையைப் போல் 2.5 மடங்கு ஈர்ப்பு விசை பெற்றது, வியாழன்.

பூதக்கோளின் மத்திம ரேகை விட்டம் [Equatorial Diameter] சுமார் 88,700 மைல்! சப்பையான துருவ விட்டம் [Polar Diameter] சுமார் 83,000 மைல்! வாயுக் கோளமான வியாழன், மிகக் குன்றிய நேரத்தில் [9 மணி 50 நிமிடம்] தன்னைத் தானே வெகு வேகமாய்ச் சுற்றும் சுழற்சியால்தான் துருவங்கள் சற்றுத் தட்டையாய் சப்பிப் போயின! சூரிய மண்டலத்தின் பாதிப் பளுவைப் பூதக்கோள் வியாழன் தன்னகத்தே ஆக்கிரமித்துக் கொண்டு, குட்டித் துணைக் கோள்கள் [Asteroids], வால் விண்மீன்கள் [Comets] போன்ற அற்ப அண்டங்களைத், தனது அபார ஈர்ப்பு விசையால் இழுத்து அடிமை யாக்கிக் கொண்டு, தன்னைச் சுற்றும்படி அவற்றைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

வியாழக் கோளத்தின் உள்ளமைப்பும், கலப்பு வாயுக்களும்

பூதக்கோள் வியாழன் பூமியைப் போல் சுமார் 11 மடங்கு விட்டமும், 1300 மடங்கு கொள்ளளவும் [Volume] கொண்டது. அதன் பளு [Mass] பூமியைப் போல் 318 மடங்கு! ஆனால் வியாழக் கோளின் திணிவு [Density] 1.33 gm/cc, பூமியின் திணிவில் [5.52 gm/cc] சுமார் நான்கில் ஒரு பங்கு. வியாழக் கோளின் பெரும் பகுதி, ஹைடிரஜன்,ஹீலியம் போன்ற எளிய மூலக [Light Elements] வாயுக்கள் மண்டியுள்ளதே இதற்குக் காரணம். வாயுக் கோளான வியாழன் வெகு விரைவாகத் தனது அச்சில் சுழல்வதால், துருவ முனைகளில் சப்பி உருண்டை 7% தட்டையாகிப் போனது!

காலிலியோ ஆய்வுச்சிமிழ் வியாழச் சூழ்நிலையில் உலவும் சூறாவளிக் காற்றின் வேகத்தை அளந்து, நீர் மூலக்கூறுகள் [Water Molecules] இல்லாமையை எடுத்துக் காட்டியது! ஒவ்வொரு ஹீலிய அணுவிலும் 13 ஹைடிரஜன் அணுக்கள் [Atoms] இல்லாது, 6.4 ஹைடிரஜன் மூலக்கூறுகள் [Hydrogen Molecules] உள்ளதைக் காட்டி, சூரிய வாயுப் பண்டங்கள் உருவாக்கிய ஒரு கோள், வியாழன் என்னும் விஞ்ஞான நியதியை மெய்ப்பித்துக் காட்டியது.

விஞ்ஞானிகள் துணைக் கோள்களின் வேகத்தைக் கணித்த பிறகு, அவற்றைக் கவரும் வியாழனின் ஈர்ப்பு விசையைக் கணக்கிட்டு, வியாழக் கோளின் பளுவையும் நிர்ணயம் செய்தார்கள். வியாழனை நெருங்கிப் பயணம் செய்த விண்வெளிக் கப்பல்கள் அதன் ஈர்ப்புத் திறனையும், மண்டல உள்ளமைப்பை அனுமானிக்கவும் உதவின. வியாழச் சூழகத்தில் அங்கிங்கு எனாதபடி, எங்கும் பெரும்பான்மை வாயு மண்டலமே! ஹைடிரஜன், ஹீலியம், கார்பன் மனாக்ஸைடு [CO], ஹைடிரஜன் ஸல்·பைடு [H2S], ஹைடிரஜன் ஸயனைடு [HCN], மீதேன் [Methane], ஈதேன் [Ethane], அம்மோனியா, நீர், நீர்ப்பனி, அஸடிலீன் [Acetylene], ஃபாஸ்ஃபீன் [Phosphine] போன்றவை வியாழ மண்டலத்தில் தென்பட்டன.

வாயு மண்டலப் புறத்தோல் [Outer Layer] 600 மைல் உயரம் உள்ளது. அதற்குக் கீழே இருக்கும் அடுக்கில் அழுத்தமும், வெப்பமும் மிகுந்திருப்பதால், ஹைடிரஜன், ஹீலிய வாயுக்கள் திரவ [Liquid Gases] மாகி, அடுத்து உட்கருவில் 3 மில்லியன் பூவழுத்தத்தில் [Earth Atmosphere, 45 மில்லியன் psi] வாயு உலோகமாய் [Metallic Hydrogen] பாறைபோல் இறுகிப் போனது! அக்கரு உருண்டை திரவ உலோகம் [Liquid Metal] போல் இயங்கி, ¨ஹைடிரஜன் அணுக்கள் மின்னியல்பு [Inonized] பெற்று, நேர்க்கொடைப் புரோட்டான்களாகவும் [Positively Charged Protons], எதிர்க்கொடை எலக்டிரான்களாகவும் [Negatively Charged Electrons] பிரிந்து மின்கடத்தி [Electrical Conductor] ஆக மாறுகிறது. வியாழக்கோள் மாபெரும் காந்த மண்டலமாக இருப்பதற்கு இதுவே காரணம்!

பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் உள்ள இடைவெளியை விட 5 மடங்கு தூரத்தில் வியாழன் இருப்பதால், அதன் மீது படும் சூரிய சக்திப் பூமியின் மேல் விழும் சக்தியில் 4% அளவுதான் என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது. அவ்வாறு எதிர்கொள்ளும் சூரிய சக்தியை விட 1.67 மடங்கு அதிக சக்தியை, வியாழக்கோள் விண்வெளி நோக்கி அனுப்புகிறது. இந்த மிஞ்சிய சக்தி, 4.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய வியாழக் கோளின் கருப் பண்டங்கள், அதன் அபரிமித ஈர்ப்புச் சுருக்கத்தால் [Gravitational Compression] இறுகி வெளியாக்கிய வெப்ப சக்தியின் சுரங்கமான உட்கருவில் இருந்து தொடர்ந்து எழுகிறது.

கொந்தளிக்கும் செந்திலகம்! பூதக்கோளில் புயல் காற்று!

வியாழனின் சூழ்வெளியில் பொங்கி எழும் வாயு மண்டலம் வடக்கிலும் தெற்கிலும் பாய்ந்து விரிகிறது! மத்திம ரேகைப் பிரதேசத்தை நோக்கி வீசும் காற்று நீண்ட பாதையில் செல்லும் போது, துருவ முனை நோக்கிப் போகும் காற்றுக் குறுகிய பாதையில் அடிக்கிறது. அவ்வாறு திருப்பம் அடையும் காற்றுகள், மேக மண்டல அடுக்குகளை அறுத்துப் பட்டை, பட்டையாய் [Bands] பிரிக்கின்றன! அப்பட்டை நிற மேகங்கள், சுற்றும் அச்சுக்கு ஒப்பாக 24 மணி நேரத்தில் கிழக்கு நோக்கி 11 டிகிரி கோண அளவு திரிந்து மாறுகிறது! புயல் காற்று மத்திம ரேகையில் அடிக்கும் உச்ச வேகம் 360 mph!

மாபெரும் புயல்கள் வியாழ மண்டலத்தில் திடீர் திடீரென வீசி அடிக்கின்றன! சூரியனின் தட்ப, வெப்ப மாறுதலால், பூமியில் சூறாவளி, ஹரிக்கேன் ஆகியவை ஏற்படுகின்றன. ஆனால் வியாழக் கோளின் சூறாவளிப் புயல்கள், கொந்தளிக்கும் உட்தள வாயுக் குமிழ்களால் [Gas Bubbles] எழும்பி, அடர்த்தியான முகில் அடுக்குகளைக் கலக்கி அடிக்கின்றன! வாயுக் குமிழ்கள் தாறுமாறான வெப்பத் திட்டுகளை தாங்கிக் கொண்டு, புயல் காற்றுக்களைக் கட்டுப் படுத்த, வியாழனில் மேடு, பள்ளங்கள், மலைகள் ஏதும் இல்லாது, எல்லாத் திசைகளிலும், குறுக்கு நெடுக்காக முறுக்கி அடிக்கின்றன!

வியாழனின் பெயர் பெற்ற ‘உன்னத செந்திலகம் ‘ [The Great Red Spot] சீரிய தொலை நோக்கி தோன்றிய நாள் முதல், 300 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாகக் காணப்பட்டு கொந்தளித்து வருகிறது! செந்திலகம் முட்டை வடிவானது! அதன் கொந்தளிப்புக்குக் காரணம் இன்னும் அறியப் படவில்லை. முகில் ஆட்டத்திற்குச் செந்நிறத்தைத் தருபவை, புறவூதா [Ultraviolet] ஒளியை விழுங்கும், கந்தகம் [Sulfur], ஃபாஸ்ஃபரஸ் [Phosphorus] போன்றவற்றின் இரசாயனக் கூட்டுறுப்புகள் [Compounds]. மாறிக் கொண்டே வரும் செந்திலகத்தின் தற்போதைய பரிமாணம் 16200 மைல் நீளம்; 8700 மைல் அகலம்.

வியாழனின் வளையங்களும், சுற்றிவரும் சந்திரன்களும்

சனி, வியாழன், யுரானஸ் [Uranus] போன்ற பூத வடிவக் கோள்கள் யாவும், விண்ணளாவிய மாபெரும் வளையங்களை, மத்திம ரேகை மட்டத்தில் [Equtorial Plane] அணிந்துள்ளன. 4040 மைல் அகண்ட வியாழ வளையத்தின் தடிப்பு சுமார் அரை மைல்! 88700 மைல் விட்டமுள்ள வியாழ வளையத்தின் வெளிமுனை 35,000 மைல் தூரத்தில் உள்ளது! வளையத்திற்கு உள் எல்லை எதுவும் இல்லாது, சுழலும் துணுக்குகள் வியாழக் கோளோடு ஒன்றாய்க் கலந்து விடுகின்றன. உடைந்து போன துணைக் கோள்களின் பாறைகள், தூசிகள், பனிக்கற்கள் போன்றவை வளையத் தளத்தில் வியாழனைச் சுற்றி வரலாம் என்று கருதப் படுகிறது.

பூதக்கோள் வியாழனை 67 (2012 வரை) சந்திரன்கள் சுற்றி வருகின்றன. 1610 இல் காலிலியோ முதன் முதலில் வியாழனைப் பார்த்த போது, 4 பெரிய சந்திரன்களைக் கண்டு பிடித்தார். முதல் தொலை நோக்கிக் கருவி அமைக்கப்பட்ட போது, ஜெர்மன் விஞ்ஞானி ஸைமன் மாரியஸ் [Simon Marius] தனியாகக் கண்டு அவற்றை நிரூபித்துக் காட்டினார். நான்கு சந்திரன்களும் முதலில் கண்டு பிடித்தவர் நினைவாகக், காலிலியோ துணைக் கோள்கள் [Galilean Satellites] என அழைக்கப் படுகின்றன. அவை நான்கும் விண்வெளியில் மின்னுவதால் கூரிய கண்பார்வை உடையவர் எவரும் கண்டு விடலாம்!  வியாழனின்  பெரிய சந்திரன்கள்  நான்கின் பெயர்கள்: கானிமெடே [Ganymede], காலிஸ்டோ [Callisto], அயோ [Io], யூரோப்பா [Europa]. பெரிய சந்திரன்களுக்குப் பெயரிட்டவர், ஸைமன் மாரியஸ். 3165 மைல் விட்டம் உடைய கானிமெடே எல்லா வற்றுக்கும் பெரிய சந்திரன். சுமார் 642,000 மைல் தூரத்தில் வியாழனைச் சுற்றி வருகிறது. மற்ற 12 சந்திரன்களில் மிகவும் சிறுத்தது 10 மைல் அளவு, பெருத்தது 170 மைல் அளவு.

[தொடரும்]

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Sky & Telescope, Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Is Jupiter a Failed Star ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 National Geographic Picture of Our Universe By Roy Gallant: (1986)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 The Giant Planets Jupiter & Saturn By Professor Robert Nowack Purdue University, USA
15 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40206171&format=html (Jupiter)
16 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40308283&format=html (Galileo Spaceship Orbits Jupiter)

17.  http://en.wikipedia.org/wiki/Comet_Shoemaker%E2%80%93Levy_9 [Comet Shoemaker–Levy 9]  (September 13, 2012)

18.   http://www2.jpl.nasa.gov/sl9/  [NASA REPORT – Comet Shoemaker-Levy Collision with Jupiter] (March 14, 2000)

19.   https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l11_p7.html   [2011]

20.  http://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Jupiter  [September 14, 2012]

20.   http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2012/09/the-rings-of-jupiter-.html  (September 13, 2012)

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

jayabarat@tnt21.com    [September 22 , 2012]

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான நூறு புதிர்கள் ! கெப்ளர் விண்ணோக்கியின் அற்புதக் கண்டுபிடிப்பு : இரட்டைப் பரிதிகள் சுற்றும் இரு கோள்கள்

(கட்டுரை : 84)

(Kepler Telescope Finds : Two Planets Orbiting a Double Star)

சி. ஜெயபாரதன் B.E. (Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

உப்பி விரியும் பிரபஞ்சத்தில்
புதிய பூமி தேடுது
கெப்ளர் விண்ணோக்கி !
நுண்ணோக்கி விழிக் கருவி
விண்மீன் ஒளிமுன்னே
அண்டக்கோள் ஒளிநகர்ச்சி பதிவாகிக்
கண்டுபிடிக்கும் புதிய கோள்  !
ஒற்றைச் சூரிய மண்டலம் போல்
இரு பரிதிக் குடும்பம்,
முப்பரிதிக் குடும்பம்,
நாற்பரிதிக் குடும்ப
ஏற்பாடு பிரபஞ்சத்தில் இயங்கிடும் !
ஒளிமந்தைப் பரிதிகள் சுற்றும்
கோள் குடும்பம் கோடி !
விண்வெளியில் அண்டக்கோள்
எண்ணூறு கண்டாலும்
மித வெப்ப  முடைய
மீறாக் குளிருடைய
நீர்க் கோள் ஒன்றை நிபுணர்
ஆராய வில்லை !
உயிர் வாழ்வுத் தகுதி அரங்கில்
அண்டக் கோள்கள்
கண்ணுக்குத் தெரியாமல் நூதனக்
கருவிகள் கண்டு பிடிக்கக்
காத்துக் கிடக்கும்
நூற்றுக் கணக்கில் !

++++++++++++++++

” சீரமைப்புக் கோள்கள் கெப்ளர் -47 இரட்டைச் சூரியன் ஏற்பாட்டைச் [Kepler-47 System] சுற்றி வருவது ஒரு மகத்தான கண்டுபிடிப்பு.  கோள்கள் எவ்விதம் உருவாயின என்னும் எமது சிந்தனையை இந்தக் கண்டுபிடிப்பு மாற்றப் போகிறது.”

கிரிகரி லாஃப்ளின் [Professor of Astrophysics & Planetary Science, University of California]

“”உயிரின வாழ்வுத் தகுதியுள்ள உலகங்களைத் தேடுவதில், உயிரின ஜந்துகள் உள்ளதற்குப் பேரளவு வாய்ப்புகள் இருப்பதை நாங்கள் கண்டுபிடித்துள்ளோம்.   பல விண்மீன்கள் ஒன்றை ஒன்று சுற்றும் இரண்டு அல்லது இரண்டுக்கு மேற்பட்ட பல விண்மீன் ஏற்படுகளைச் [Multiple-Star Systems] சார்ந்தவையாய்க் காணப் படுகின்றன.    இப்போது எழும் வினா:  அவை எல்லாம் கோள்கள் அல்லது கோள்களின் அமைப்பாடு கொண்டவையா என்பதுதான் !   இந்த கெப்ளர் விண்ணோக்கியின் கண்டுபிடிப்பு “ஆமாம்” என்று நமக்கு நிரூபித்துக் காட்டுகிறது.”

வில்லியம் பொரூச்சி [NASA Ames Research Centre,  Kepler Mission Principal Investigator]

“எப்படி இந்த தெய்வீக விருந்துக்கு (Epiphany) வந்தோம் என்று தெரியவில்லை எனக்கு.   அது அடிப்படை விதியே மாறுவதாகக் காட்டுகிறது.   அந்த அண்டக்கோள் திடப் பிண்டம் இல்லை.   கோளிலிருந்து வருவது தூசியே.   லாஸ் ஏஞ்சலஸ் சூழ்வெளிப் புகைமூட்டம் ஊடே காண்பது போல் இருக்கிறது.   இத்தூசி எப்படி அந்தக் கோளிலிருந்து வெளியாகிறது என்பதற்கு இரு காரணங்கள் உள்ளன.   ஒன்று தூசி முகில் அண்டக் கோளில் எரிமலை வெடிப்பால் வெளி யேறலாம்.    அல்லது கடும் சூரிய  வெப்பத்தால் உலோகங்கள் எரிந்து புகை உண்டாகித் தூசியாய் தணிவுநிலை பெறலாம்.

சௌல் ராப்பபோர்ட்  (Saul Rappaport,  பௌதிகப் பேராசிரியர், MIT)


“புதிய பூதக்கோளின் விட்டம் நமது பூமியைப் போல் ஒன்றை மடங்கு [12,000 மைல்]. அந்த கோள் லிப்ரா நட்சத்திரக் கூட்டத்திலிருந்து 20 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இயங்கிச் சுயவொளி வீசும் மங்கிய கிலீஸ்-581 விண்மீனைச் சுற்றி வருகிறது. அதன் சராசரி உஷ்ணம் 0 முதல் 40 டிகிரி செல்ஸியஸ் என்று மதிப்பிடுகிறோம். ஆகவே அங்கிருக்கும் தண்ணீர் திரவமாக இருக்கும் என்று கருதப் படுகிறது. அந்த கோள் பாறைக் குன்றுகளுடனோ அல்லது கடல் நீர் நிரம்பியோ அமைந்திருக்கலாம்.”

ஸ்டெஃபினி உட்றி [Stephane Udry, Geneva Observatory]

இந்தச் சிதைவு எப்படி அண்டக்கோள்கள் இறுதியில் அழியலாம் என்பதைக் காட்டும் முறைகளில் ஒன்று.  அண்டக் கோள்கள் நிரந்தரக் கோள்கள் அல்ல, அவற்றுக்கும் கோர விளைவுகள் நேரும் என்று முடிவுக்கு வர ஓர் ஆதாரமாய் உள்ளது.   இந்தக் கோளின் தலைவிதி இவ்வித வெப்ப மிகையால் எரிந்து ஆவியாகிப் புகையாய், தூசியாய்ச் சிறுத்து எதிர்காலத்தில் ஒன்றும் இல்லாமல் காலியாகப் போகும் என்று தெரிய வருகிறது.

டானியல்   ஃபாபிரிக்கி  (Daniel Fabrycky,  Kepler Observatory Science Team)

“நமது பால்வீதி காலக்ஸி விளிம்பில் நாம் எல்லை அறியாத வேலிகளைக் கெப்ளர் விண்ணோக்கித் தள்ளி வைக்கும் ! கெப்ளர் தொலைநோக்கியின் கண்டுபிடிப்புகள் மனிதன் தன்னைப் பற்றி அறிந்த அடிப்படைக் கருத்துக்களை முற்றிலும் மாற்றிவிடலாம்.”

ஜான் மோர்ஸ் (Jon Morse, Director NASA’s Astrophysics Division) (Feb 19 2009)

“அண்டையில் உள்ள சின்னஞ் சிறு சுயவொளி விண்மீன்களைச் சுற்றிவரும் பூமியை ஒத்த அண்டக் கோள்களில் உயிரின வாழ்வுக்கு ஏற்ற பகுதிகள் உள்ளதாக இப்போது அறிகிறோம். இச்செய்தி புல்லரிப்பு ஊட்டுகிறது. இப்பணி நாசாவின் அண்டவெளித் தேடல் முயற்சிகளின் முடிவான குறிக்கோளாகும்.”

டாக்டர் சார்லஸ் பீச்மென் [Dr. Charles Beichman, Director Caltech’s Michelson Science Center]

fig-1c-kepler-telescope-helio-centric-orbit

[ Video of Kepler -47 ]

http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=151299651

Credit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

“பூதக்கோள் போல பல கோள்களைத் தேடிக் காணப் போகிறோம். பூமியை ஒத்த கோள்களைக் கண்டு அவற்றின் பண்பாடுகளை அறிய விரும்புகிறோம். ஆங்கே வாயு மண்டலம் சூழ்ந்துள்ளதா? அவ்விதம் இருந்தால் எவ்வித வாயுக்கள் கலந்துள்ளன? அந்த வாயுக் கலவையில் நீர் ஆவி [Water Vapour] உள்ளதா? அந்த வாயுக்களில் உயிரினத் தோற்றத்தின் மூல இரசாயன மூலக்கூறுகள் கலந்துள்ளனவா? நிச்சயமாக அந்த கோள் எந்த விதமானச் சூழ்வெளியைக் கொண்டது என்பதையும் கண்டு கொள்ள விழைகிறோம்.”

டாக்டர் விக்டோரியா மீடோஸ் [Member, Terrestrial Planet Finder, NASA]

“தற்போது ஒருசில வாரங்களுக்கு ஒருமுறை வியாழக் கோளை ஒத்த புறவெளிக் கோள் ஒன்று கண்டுபிடிக்கப் படுகிறது ! சமீபத்தில் கண்ட புதிய கோள் கிலீஸ் 876 (Gliese 876) எனப்படும் விண்மீனைச் சுற்றி வருகிறது ! மிக்க மகத்தானது ! ஹப்பிள் கண்டுபிடித்துப் படமெடுத்த கோள் இரட்டை விண்மீன்கள் வீசி எறியப்பட்டு 450 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது ! எல்லாவற்றுக்கும் உன்னதமான ஒரு கோள் இனிமேல்தான் தெரியப் போகிறது !”

மிசியோ காக்கு (Michio Kaku, Professor Theoretical Physicist, City College of New York) (2007)

“இந்த இரட்டைப் பரிதிச் சுற்றுக்கோள் அமைப்பாடு மிக்கக் கவர்ச்சி ஊட்டுவது !  இரண்டு பரிதிகள் குறுக்கிடும் கோள் ஆக மூன்று அகிலக் கோளங்கள் ஒன்றை ஒன்று மறைத்து வருவது (Solar Eclipses) விண்வெளியில் மகத்தான காட்சி !”

லாரென்ஸ் டாயில் (அகிலவெளி விண்மீன் உயிரியல் ஆய்வக விஞ்ஞானி)  

“கெப்ளர் விண்ணோக்கியின் உன்னத துல்லிய கணிப்பு இது.  இதில் மெய்யான புல்லரிப்பு ஊட்டுவது எங்களுக்கு : இரட்டைப் பரிதிகளை ஓர் அண்டக்கோள் சுற்றி வருவது !”

அலன் பாஸ் (கார்னகி விஞ்ஞானக் கழகம், வாஷிங்டன். டி.சி.)

“இன்னும் பத்தாண்டுகளுக்குள் மற்ற விண்மீன் குடும்பங்களில் நமது பூமியைப் போல் உள்ள கோள்களையும், உயிரினச் சின்னங்கள் இருப்பையும் கூடத் தேடிக் கண்டுபிடித்து விடலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்.”

ரே ஜெயவர்த்தனா (Ray Jayawardhana, Associate Professor of Astronomy, University of Toronto) (2007)

“பூதக்கோளின் விட்டம் நமது பூமியைப் போல் ஒன்றை மடங்கு [12,000 மைல்].  அந்த கோள் லிப்ரா நட்சத்திரக் கூட்டத்திலிருந்து 20 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இயங்கிச் சுயவொளி வீசும் மங்கிய கிலீஸ்-581 விண்மீனைச் சுற்றி வருகிறது.  அதன் சராசரி உஷ்ணம் 0 முதல் 40 டிகிரி செல்ஸியஸ் என்று மதிப்பிடுகிறோம். ஆகவே அங்கிருக்கும் தண்ணீர் திரவமாக இருக்கும் என்று கருதப் படுகிறது.  அந்த கோள் பாறைக் குன்றுகளுடனோ அல்லது கடல் நீர் நிரம்பியோ அமைந்திருக்கலாம்.”

ஸ்டெஃபினி உட்றி [Stephane Udry, Geneva Observatory]

“அண்டையில் உள்ள சின்னஞ் சிறு சுயவொளி விண்மீன்களைச் சுற்றிவரும் பூமியை ஒத்த அண்டக் கோள்களில் உயிரின வாழ்வுக்கு ஏற்ற பகுதிகள் உள்ளதாக இப்போது அறிகிறோம்.  இச்செய்தி புல்லரிப்பு ஊட்டுகிறது. இப்பணி நாசாவின் அண்டவெளித் தேடல் முயற்சிகளின் முடிவான குறிக்கோளாகும்.”

டாக்டர் சார்லஸ் பீச்மென் [Dr. Charles Beichman, Director Caltech’s Michelson Science Center]

“பூதக்கோள் போல பல கோள்களைத் தேடிக் காணப் போகிறோம். பூமியை ஒத்த கோள்களைக் கண்டு அவற்றின் பண்பாடுகளை அறிய விரும்புகிறோம்.  ஆங்கே வாயு மண்டலம் சூழ்ந்துள்ளதா?  அவ்விதம் இருந்தால் எவ்வித வாயுக்கள் கலந்துள்ளன?  அந்த வாயுக் கலவையில் நீர்மை ஆவி [Water Vapour] உள்ளதா ?  அந்த வாயுக்களில் உயிரினத் தோற்றத்தின் மூல இரசாயன மூலக்கூறுகள் கலந்துள் ளனவா?  நிச்சயமாக அந்த கோள் எந்த விதமானச் சூழ்வெளியைக் கொண்டது என்பதையும் கண்டு கொள்ள விழைகிறோம்.”

டாக்டர் விக்டோரியா மீடோஸ் [Member, Terrestrial Planet Finder, NASA]

“தற்போது ஒருசில வாரங்களுக்கு ஒருமுறை வியாழக் கோளை ஒத்த புறவெளிக் கோள் ஒன்று கண்டுபிடிக்கப் படுகிறது !  சமீபத்தில் கண்ட புதிய கோள் கிலீஸ் 876 (Gliese 876) எனப்படும் விண்மீனைச் சுற்றி வருகிறது !  மிக்க மகத்தானது ! ஹப்பிள் கண்டுபிடித்துப் படமெடுத்த கோள் இரட்டை விண்மீன்கள் வீசி எறியப்பட்டு 450 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது ! எல்லாவற்றுக்கும் உன்னதமான ஒரு கோள் இனிமேல்தான் தெரியப் போகிறது !”

மிசியோ காக்கு (Michio Kaku, Professor Theoretical Physicist, City College of New York) (2007)

கெப்ளர் விண்ணோக்கி இரண்டு கோள்கள் சுற்றும் புதிய சூரிய மண்டலம் கண்டுபிடித்தது

நாசா ஏவிய கெப்ளர் விண்ணோக்கி, 2012 ஆகஸ்டு மாதத்தில் பூமியிலிருந்து 4900 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ள “அன்னப் பறவை விண்மீன் குழுவில்” [Cygnus Constellation of Stars]  சீரமைப்புக் கோள்கள் சுற்றும் ஓர் இரட்டைச் சூரிய ஏற்பாட்டைக் கண்டு வானியல் விஞ்ஞானிகளை வியக்க வைத்தது.   அந்த பரிதி ஏற்பாட்டிற்குக் கெப்ளர்-47 [Kepler-47] என்று பெயரிட்டனர்.   அந்த ஏற்பாட்டின் விந்தை என்ன வென்றால்,  ஒரு பெரிய சூரியனைச் சிறிய சூரியன் ஒன்று வட்டவீதியில் சுற்றியது.   இரட்டை விண்மீன்களை இரண்டு கோள்கள் சுற்று வீதியில் வலம் வந்தன.   பெரிய விண்மீனின் ஒளிப் பிரதிபலிப்பு நமது பரிதியை ஒப்பு நோக்கின் 84% மதிப்பளவு.  வேலும் அது நமது பரிதியின் அளவுதான்.   சிறிய விண்மீன் நமது பரிதி போல் 33% விட்டம் கொண்டது.  ஒளிப் பிரதிபலிப்பு 1% குறைவு.

கெப்ளர் -47பி  [Kepler -47b] என்னும் அகக்கோள், பூமிபோல் 3 மடங்கு பெரியது,  50 நாட்களுக்கு ஒரு முறை பரிதிகளைச் சுற்றி வந்தது.   இதன் வெப்பம் மிகையானதால் மீதேன் வாயு தீவிரச் சூடேறிய நிலையில் ஆவியாகப் புகை மண்டலத்தைக் கிளப்பியது.   புறக்கோள் கெப்ளர் -47சி [Kepler-47c]  303 நாட்களுக்கு ஒருமுறை சுற்றியது.     இவை சுற்றி வரும் பகுதி உயிரினப் பிறவிகள் வாழும் தகுதி உடையது.   திரவ நீர் நிலவத் தகுதி உள்ளது.   புறக்கோளில் தளமின்றி அது நெப்டியூன் போல் வாயுக் கோளமாய் வலம்வந்தது.

வானியல் விஞ்ஞானிகளின் ஊகம் என்ன வென்றால் நமது பால்வீதி காலக்ஸியில் பாதிக்கு மேற்பட்டவை துணைப் பரிதியைக் கொண்டவை.   அவற்றில் இரு பரிதி, முப்பரிதி, நாற்பரிதி இணைப்பில் இருப்பவை.  அவற்றுக்குக் கோள்கள் உள்ளனவா என்று வினா எழுந்தால்,  “ஆம்”  என்றுதான் விஞ்ஞானிகள் நேரிடையில் அறிவிக்கிறார்கள்.  இந்தக் கூட்டுப் பரிதிகளில் ஈர்ப்பியல் விசைகள் விந்தையானவை, சிக்கலானவை.  கோள்களைத் தாறுமாறாக இயக்குபவை.

விண்வெளியில் ஆவியாகித் தூசியாகும் அண்டக்கோள் கண்டுபிடிப்பு

அமெரிக்காவின்  MIT  (Massachusetts Institute of Technology) பொறிநுணுக்க ஆய்வாளர்கள், மற்றும் நாசா விண்வெளி நிபுணர்கள் 1500 ஒளியாண்டு தூரத்தில் பரிதி ஒன்றை மிக்க நெருக்கத்தில் சுற்றி ஆவியாகித் தூசியாகும் ஓர் அண்டக்கோளைச் சமீபத்தில் (2012 மே மாதம் 20) கண்டிருப்பதாக வானியல்  பௌதிக இதழில் (Astrophysical Journal) அறிவித்துள்ளார்கள்.    தீக்கொப்புளம் உண்டாக்கும் அந்தக் கடும் வெப்பத்தில் சிதையும் அந்தக் கோள் தன் பரிதியை 15 மணி நேரத்துக்கு ஒருமுறை மிக்க அருகில் சுற்றி வருவதாகக் கணித்துள்ளார்கள்.   தூசி வால் நீண்ட அந்தக் கோள், ஒரு வால்மீன் போல் காணப் படுகிறது.   ஆனால் அந்த நீண்ட தூசி வால் வெளியாக்கும் தூள்கள் அண்டக்கோளின் சிதைவைக் காட்டுகின்றன.    அச்சிறிய கோள் நமது புதக் கோளை விடச் சிறியது.  புதக்கோள் போல அந்த அண்டக் கோளும் தன் சூரியனை மிக நெருக்கத்தில் வெகு வேகமாகச் சுற்றி வருகிறது.

இத்தனை நெருக்கத்தில், இத்தனை வேகத்தில் பரிதியைச் சுற்றும் ஓர் அண்டகோள் இதுவரை கண்டுபிடிக்கப் பட வில்லை.    அத்தனை நெருக்கத்தில் சுற்றும் அந்தக் கோளின் தள வெப்ப உஷ்ணம் சுமார் 3600 டிகிரி பாரன்ஹீட் என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது.   அந்தக் கடும் வெப்பத்தில் கோளின் தளம் பேரளவில் சூடாகி, தள மண் உலோகங்கள் எரிந்து ஆவியாகின்றன.   ஆவியான உலோகங்கள் குளிர்ந்து தூசியாக உலர்ந்து வெளியேறுகின்றன.   இறுதியில்  கோளின் பேரளவு நிறை எரிந்து சாம்பலாகி நீங்கி, நிறை குன்றி ஈர்ப்பு விசை தளர்ந்து தன் சூரியன் தீயில் வீழ்ந்துவிடும் என்று எதிர்பார்க்கலாம்.   அண்டக்கோள் சுற்றும் அந்த விண்மீன் : KIC – 12557548 என்று குறிப்பிடப் படுகிறது.   அக்கோள் முற்றிலும் சிதைய 100 மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகலாம் என்று கணிக்கிறார்கள்.

fig-6-habitable-zone-to-hunt-earth-like-planets

“எப்படி இந்த தெய்வீக விருந்துக்கு (Epiphany) வந்தோம் என்று தெரியவில்லை எனக்கு.   அது அடிப்படை விதியே மாறுவதாகக் காட்டுகிறது.   அந்த அண்டக்கோள் திடப் பிண்டம் இல்லை.   கோளிலிருந்து வரும் தூசியே.   லாஸ் ஏஞ்சலஸ் சூழ்வெளிப் புகைமூட்டம் ஊடே காண்பது போல் இருக்கிறது.   இத்தூசி எப்படி அந்தக் கோளிலிருந்து வெளியாகிறது என்பதற்கு இரு காரணங்கள் உள்ளன.   ஒன்று தூசி முகில் அண்டக் கோள் எரிமலை வெடிப்பால் வெளி யேறலாம்.    அல்லது கடும் சூரிய  வெப்பத்தால் உலோகங்கள் எரிந்து புகை உண்டாகித் தூசியாய் தணிவுநிலை பெறலாம்” என்று சௌல் ராப்பபோர்ட்  (Saul Rappaport,  பௌதிகப் பேராசிரியர், MIT) கூறுகிறார்.

இந்தச் சிதைவு எப்படி அண்டக்கோள்கள் இறுதியில் அழியலாம் என்பதைக் காட்டும் முறைகளில் ஒன்று.   இது அண்டக் கோள்கள் நிரந்தரக் கோள்கள் அல்ல, அவற்றுக்கும் கோர விளைவுகள் நேரும் என்று முடிவுக்கு வர ஓர் ஆதாரமாய் உள்ளது.   இந்தக் கோளின் தலைவிதி இவ்வித வெப்ப மிகையால் எரிந்து ஆவியாகிப் புகையாய், தூசியாய் எதிர் காலத்தில் ஒன்றும் இல்லாமல் போகும் என்று தெரிய வருகிறது  என்று  கெப்ளர் விண்ணோக்கி விஞ்ஞானக் குழுவினரில் ஒருவரான டானியல்   ஃபாபிரிக்கி  (Daniel Fabrycky,  Kepler Observatory Science Team) விளக்குகிறார்.

அண்டக்கோள் ஆய்வாளர் பரிதியைத் தூசியோடு சுற்றும் கோளின் ஒரு கணனி   மாடலைத் தயார் செய்து பார்த்த போது, கோளைச் சுற்றியுள்ள தூசிமய வெளி திரட்சியாகவும், வால் புறத்தில் தூசிமயம் மெலிந்ததாகவும் அமையக் கண்டனர்.  அந்தத் தூசிமயத் திரட்சியில் பட்ட ஒளி, கெப்ளர் விண்ணோக்கி கண்ட வெளிச்சத்தைப் போல் இருந்ததைப் பார்த்து வியந்தனர்.

வானியல் விஞ்ஞானிகள் கெப்ளர் விண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி  விண்வெளி ஒளிமந்தைகளில் இயங்கி வரும் பரிதி மண்டலக் கோள்களைக் கண்டுபிடிக்க முனைந்தார்கள்.    வெளிமண்டலச் சூரியன்களை நோக்கும் போது ஏற்படும் ஒளிமங்கலும், ஒளி மீட்சியும் அதனைச் சுற்றும் புறக்கோளின் நகர்ச்சியைக் காட்டும்.   தற்போது கெப்ளர் விண்ணோக்கி சுமார் 160,000 பரிதிகளை நுட்பமாய்ச் சோதித்து வருகிறது.   ஒளிமங்கும் நேரத்திலிருந்து ஒளி பொங்கும் நேரம் கோள் பரிதியைச் சுற்றும் பாதி நேரத்தைக் குறிப்பிடுகிறது.    ஒளி மிகும் நேரத்தைக் கணக்கிட்டும் கோள் தன் பரிதியைச் சுற்றும் நேரத்தைக் கணிக்கலாம்.   எரிந்து சாம்பலை வெளியாக்கும் அண்டக்கோள் தன் சூரியனை ஒருமுறைச் சுற்ற 15 மணி நேரம் பிடித்தது.

கெப்ளர் விண்ணோக்கி குறிவைக்கும் புறவெளிப் பரிதி மண்டலங்கள்

2012 மே மாதம் 21 வரை கெப்ளர் 767 புறவெளிக் கோள்கள் அல்லது புறப் பரிதிக் கோள்கள் (Exoplanets or Extrasolar Planets)  நோக்கி விபரம் அறிவித்துள்ளது.   ஏறக்குறைய 50% சூரியன்கள் தம்மைச் சுற்றும் ஏதாவது ஓர் அண்டக் கோளைக் கொண்டுள்ளன.   2012 ஆண்டு ஆய்வுப்படி நமது பால்வீதி மந்தையில் உள்ள 100 பில்லியன் பரிதிகளில் ஒவ்வொன்றும் ஒன்று அல்லது இரண்டு கோள்களைப் பிடித்துக் கொண்டுள்ளன.   அவற்றில் பெரும்பான்மையானவை நமது பூதக்கோள் வியாழன் அல்லது நெப்டியூன் போன்றவை என்பது தெரிகிறது.    நமது பூமியை ஒத்த அளவில் இருப்பவை ஒரு சிறிது அளவே.   அவற்றில் வெப்பம், குளிர் மிதமாக இருந்து பூமிபோல் உயிரினம் வாழத் தகுதி உள்ள அரங்கமா (Habitable  zone) என்று அறிதல் அவசியமாகும்.

 

இரண்டு சூரியன்களைச் சுற்றிவரும் ஓர் அண்டக்கோள் கண்டுபிடிப்பு

2011 செப்டம்பர் 15 ஆம் தேதி நாசாவின் கெப்ளர் விண்ணோக்கி வானியல் குழுவினர் முதன் முறையாக இரு பரிதிகளைச் சுற்றிவரும் ஒரு கோளைக் கண்டிருப்பதை மெய்ப்பித்து விட்டதாக அறிவித்தார்.  கெப்ளர் விண்ணோக்கி நோக்கிய அந்த விந்தைக் கோளின் பெயர் : கெப்ளர் -16பி (Kepler -16b).  அந்தப் புதிய கோள் நமது பூமியிலிருந்து 220 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருப்பதாகத் தெரிகிறது.  பெரிய பரிதி ஒன்றை மையமாய் வைத்துச் சுற்றும் ஒரு சிறிய பரிதியின் ஏற்பாடு இது.  இவை “இரண்டை விண்மீன்கள்” (Binary Stars) வகுப்பு வகையைச் சேர்ந்தவை.  இந்த இரட்டை விண்மீன் களைச் சுற்றிவரும் கோளுக்கு “இரட்டைப் பரிதிச் சுற்றுக்கோள்” (Circumbinary Planet) என்று பெயர் அளிக்கப் பட்டுள்ளது,  அதாவது கெப்ளர் -16பி இன் அந்திவானில் மாலைப் பொழுது மங்கி மறையும் போது இரு பரிதிகள் அடுத்தடுத்து அத்தமிக்கும் விந்தை நிகழும் !

நாசாவின் கெப்ளர் விண்ணோக்கி விண்வெளியில் 2009 இல் ஏவப் பட்டது.  அதன் முக்கியக் குறிக்கோள் நமது பால்வீதி ஒளிமந்தையில் ஒளிந்து கொண்டுள்ள பூமியைப் போன்ற கோள்களைக் கண்டுபிடிப்பது.  கெப்ளர் -16பி சுற்றிவரும் பரிதிகளில் பெரியது நமது சூரியன் போல் ஒப்பளவில் 69% பரிமாணம் உடையது.  சிறிய பரிதி நமது சூரியன் போல் ஒப்பளவில் 20% பரிமாணம் உடையது.  கெப்ளர் -16பி சுற்றுகோளின் தள உஷ்ணம் : (-73C முதல் -101C வரை) (-100F முதல் -150F வரை).  இரட்டைப் பரிதிகளை ஒருமுறை சுற்ற கோளுக்கு 229 புவிநாட்கள் (Earth days) எடுப்பதைக் கெப்ளர் கணித்தது.  மையப் பரிதியிலிருந்து சுற்றும் தொலைத் தூரம் சுமார் 65 மில்லியன் மைல் (104 மில்லியன் கி.மீடர்).  அந்தத் தூரம் நமது பரிதியை வெள்ளிக் கோள் (Venus) சுற்றும் தூரத்துக்கு நிகரானது.

கெப்ளர் விண்ணோக்கிச் சுற்றுக்கோளை எப்படிக் கண்டுபிடித்தது ?

விண்வெளியில் மின்னும் ஒரு பரிதிக்கும் கெப்ளர் விண்ணோக்கிக்கும் இடையில் ஓர் அண்டக்கோள் குறுக்கிடும் போது சீராக ஒளி மங்கியும் பிறகு பொங்கியும் திரும்பத் திரும்ப வருவதால் பரிதிக்கு அருகில் கோளின் நகர்ச்சி நிச்சய மாகிறது.  இந்தக் கண்டுபிடிப்பில் ஒரு பரிதி அடுத்த பரிதியைக் குறுக்கிடும் போதும் ஒளி மங்குவதும் மீள்வதும் காணப்பட்டது.  மாற்றி மாற்றி இரண்டு பரிதிகளின் ஒளியும் ஓர் ஒழுங்குக் கால நேரத்தில் மங்கலானதை நாசா விஞ்ஞானிகள் கண்டனர்.  இரட்டைப் பரிதிகளின் சுற்றையும், குறுக்கிடும் கோளின் இருப்பையும் விஞ்ஞானிகள் நிரூபித்தார்.  கெப்ளர் விண்ணோக்கி இந்தப் புதிய கண்டுபிடிப்பை நோக்கியது மட்டும் இல்லாமல் பரிதிகளின் நிறை, ஆரம், பாதை, சுற்றும் காலம் ஆகியவற்றையும், கோளின் நிறை, ஆரம், சுற்றுக் காலத்தையும் துல்லியமாகக் கணித்தது.  மையப் பரிதிச் சுற்றும் சிறிய பரிதி “செங்குள்ளி” (Red Dwarf) இனத்தைச் சேர்ந்தது. விண்மீன்  கூட்டத்தில் செங்குள்ளி தளர்ச்சியுற்று மங்கிப் போன ஒரு சிறு விண்மீன் !

புதிய பூமிகளில் உயிரின விருத்திக்கு உள்ள தகுதிகளைத் தேடல்

2009 மார்ச் 7 ஆம் தேதி விண்வெளியில் நமது பால்வீதிப் பரிதியைச் சுற்றி வர அனுப்பிய கெப்ளர் விண்ணோக்கியின் கூரிய ஒளிக்கண் குறைந்தது 500 புதிய பூமிகளைக் கண்டுபிடித்துக் காட்டும் என்று எதிர்பார்க்கப் பட்டது ! அந்த விண்வெளித் தேடல் முடிவுகளை நாசா 2012 ஆம் ஆண்டில்தான் வெளியிடும் என்று தீர்மானமாக அறிவித்துள்ளது !  நாசா கெப்ளர் விண்ணோக்கியை ஏவியிருப்பதின் முக்கியக் குறிக்கோள் பூமியைப் போன்ற நீர்க்கோள்கள் பிரபஞ்ச வெளியில் வேறு சூரியன்களைச் சுற்றி வருகின்றனவா என்பதைக் காண்பதற்கே.  இதுவரை (2011 செப்டம்பர் 19) விண்ணோக்கி 150,000 விண்மீன்களின் ஒளித் திணிவை உற்று நோக்கி வந்துள்ளது.  விண்மீன் ஒளித் திணிவில் ஒளிமங்கி, ஒளிமீட்சி நிகழ்ந்து சுற்றுக்கோள் ஒன்று குறுக்கிடுகிறதா வென்று கெப்ளர் விண்ணோக்கி சோதிக்கிறது.  2012 ஆண்டு மே மாதம் 21 வரை  766 சூரிய ஏற்பாட்டில் ஒற்றைப் பரிதியைச் சுற்றும் 685 அண்டவெளிக் கோள்கள் கண்டுபிடிக்கப் பட்டுள்ளன !   விந்தையாக இரட்டைச் சூரியனைச் சுற்றும் ஓர் அண்டக்கோளை கெப்ளர் விண்ணோக்கி கண்டுள்ளது.

2015 முதல் 2025 ஆண்டு வரை மூன்று முற்போக்கு விண்ணோக்கிகளை நாசா அனுப்பத் திட்டமிட்டுள்ளது. முதலாவது “விண்வெளி நுண்ணோக்கிக் குறிப்பணி” [Space Interferometry Mission (SIM)], இரண்டாவது “பூமியை ஒத்த கோள் நோக்கி” [Terrestrial Planet Finder (TPF)], மூன்றாவது “உயிரினம் நோக்கி” [Life Finder (LF)]. “சிம்” விண்ணோக்கி பல்லடுக்குத் தொலைநோக்கிகளைக் கொண்டு ஒளிமூலம் விண்மீன்களைத் துருவிப் (Multiple Telescopes to Map Stars) புதிய உலகங்களைக் கண்டுபிடிக்கும். “டிபியெஃப்” விண்ணோக்கி புதிய பூமியைக் கண்டுபிடித்து உயிரினம் வாழத் தகுதி உள்ளதா வென்று இரட்டைப் பணிகள் புரியும். இறுதியாக 2025 (?) ஆண்டில் ஏவப்படும் “உயிரினம் தேடி” விண்ணுளவி கண்டுபிடித்த ஒரு புதிய பூமியில் நிகழும் உயிரியல் இயக்கங்களை உளவி அறிந்து பூமிக்குத் தகவல் அனுப்பும்.

Video of Kepler -47 :  http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=151299651

Credit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

++++++++++++

தகவல் :

Picture Credit : NASA Space Center

1.  Astronomy Today Chaisson & McMillan (1999)

2.  Reader’s Digest – The Universe & How We See It  By : Giles Sparrow (2001)

3.  Universe By : Roger Freedman & William Kaifmann III (6th Edition) (2002)

4.  Lightnet :  Planet Orbiting Two Suns ?  (November 5, 1999)

5.  Space Daily : Latest Exoplanet Haul Includes Super Earth At Habitat Zone Edge, Geneva Austria (September 13, 2011)

6.  UCSB Scientist Contributes to First Discovery of a Planet orbiting Two Suns (University of California Santa Barbara) (September 16, 2011)

7.  BBC News : NASA’s Kepler Telescope Finds Planet Orbiting Two Suns (September 15, 2011)

8  Los Angeles Times :  Scientists Find Planet Orbiting Two Suns Like in “Star Wars” (September 16, 2011)
9.  Wikipedia :  Extrasolar planets (September 19, 2011)

10.  Space Daily :  Astronomers Confirm First Planet orbiting Two Suns (September 19, 2011)

11  Wikipedia : http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler-16b Kepler-16b Planet (September 19, 2011)

12.  Wikipedia : http://en.wikipedia.org/wiki/Circumbinary_planet (September 19, 2011)

13.  Wikipedia :  http://en.wikipedia.org/wiki/Extrasolar_planet  (May 22, 2012)

14.  Space Daily :  Newfound Exoplanet may turn to dust By Jennifer Chu (MIT News)  (May 20, 2012)

15.   Wikipedia :  http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_multiplanetary_systems (May 24, 2012)

16.  NASA :  https://jayabarathan.wordpress.com/?p=9838&preview=true

17.  http://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_(constellation)  [Cygnus Constellation]  (25 August 2012)

18.  http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_(spacecraft)  [September 13, 2012]

19.  http://www.bbc.co.uk/science/space/universe/sights/extrasolar_planets [2012]

20.  Space Daily : Kepler (Telescope) Mission Finds an Entire System of Planets Orbiting a Double Star [September 13, 2012]

21.  NASA –  http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepler-47.html  [Kepler Telescope Findings [Aug 2012]

++++++++++++++++++

S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com)  (September 14, 2012)

https://jayabarathan.wordpress.com/

35 ஆண்டுகளில் பரிதி மண்டல விளிம்பு கடந்து புதிய மைல் கல் நாட்டிய நாசாவின் வாயேஜர் விண்கப்பல்கள்.

சி. ஜெயபாரதன், B.E. (Hons), P.Eng (Nuclear), கனடா


முப்பத்தைந் தாண்டுகள் பறந்து
நாசாவின் விண்வெளிக்
கப்பல்கள்
பரிதி மண்ட லத்தின்
விளிம்புக் கோட்டையைக்
கடக்கும் !
பக்கத்து விண்மீன் மண்டலத்தில்
பாதம் வைக்கும் !
நேர்கோட் டமைப்பில் வந்த
சூரியனின்
வெளிப்புறக் கோள்களை
விண்கப்பல் கள்
உளவுகள் செய்யும் !
நெப்டியூனின் நிலவை,
கருந் தேமலை,
பெரும் புயலைக் காணும் !
நாலாண்டு திட்டப் பயணம்
நீள்கிறது
நாற்பது ஆண்டுகளாய் !
அடுத்த பரிதி மண்டலத்தின்
அன்னிய கோள்களுக்கு
சின்னமாய் எடுத்துச் செல்லும் நம்
ஞாலக் கதை சொல்லும்
காலச் சின்னத்தை !

+++++++++++++++++

“இப்போது வாயேஜர் -1 எல்லை மாற்ற அரங்கத்தில் பயணம் [Transition Zone] செய்கிறது [2012].  விண்கப்பல் சூரிய விளிம்பு நிறுத்த வரம்பைக் [Heliopause] கடந்து அகில விண்மீன் ஈடுபாட்டு ஊடகத்தில் [Interstellar Medium] புகுந்து இங்குமங்கும் ஊசலாடி இருக்கலாம். ”

ராபர்ட் டெக்கர் [John Hopkins University in Maryland]

சூரிய மண்டலத்தைப் பற்றிய மகத்தான முக்கிய தகவலை  வாயேஜர் விண்ணுளவிகள் அறிவித்து வருகின்றன.

ரோஸின் லாலிமென்ட் [பாரிஸ் வானியல் நோக்ககம்]

“வியாழன், சனிக் கோள்களுக்குச் செல்ல நான்காண்டுத் திட்டமாக ஆரம்பிக்கப்பட்ட வாயேஜர் -2 விண்கப்பல் பயணம் இப்போது 35 ஆண்டுகள் நீடித்து இன்னும் தகவல் அனுப்பி வருகிறது !  ஏற்கனவே அது நாம் இதுவரை நெருக்கத்தில் காணாத யுரேனஸ், நெப்டியூன் ஆகிய இரண்டு கோள்களின் தெளிவான காட்சிகளைப் படமெடுத்து அனுப்பியுள்ளது.”

எட்வேர்டு ஸ்டோன் (வாயேஜர் திட்ட விஞ்ஞானி) (C.I.T. Pasadena)

“பரிதி மண்டலத்தின் வெளிப்புறத்தில் என்ன இருக்கிறது என்று காண நமது கண்களை விழிக்கச் செய்தது வாயேஜர் விண்கப்பல் !  அதைத் தொடர்ந்துதான் கலிலியோ, காஸ்ஸினி விண்கப்பல் பயணத் திட்டங்கள் உருவாக அழுத்தமான ஆதாரங்கள் நமக்குக் கிடைத்தன.”

ஜான் கஸானி, (வாயேஜர் விண்கப்பல் திட்ட ஆளுநர்) (1975-1977)



“வாயேஜர் திட்டத்தின் வியப்பான விளைவுகளில் குறிப்பிடத் தக்கது அது பயணம் செய்த காலமே !  175 ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை பரிதி மண்டலத்தில் நிகழும் புறக்கோள்களின் நேரமைப்பு (Planetary Alignment of Jupiter, Saturn, Uranus & Neptune) விண்கப்பலை ஏவி அனுப்பும் ஆண்டு களில் ஏற்பட்டது.  தொலைத் தொடர்பு, மின்னியல், மின்னாற்றல், விண்கப்பல் நகர்ச்சிக் கட்டுப்பாடுக்கு ஏற்ற கருவிகளின் பொறி நுணுக்கங்கள் அப்போது விருத்தியாகி இருந்தன.

ஹாரிஸ் சூர்மையர் (Harris Schurmeier, Voyager Project Manager) (1970 -1976)

“வாயேஜர் விண்கப்பல் பயணம் எத்தகைய மகத்துவம் பெற்ற திட்டம் !  நமது பரிதி மண்டலத்தின் விரிவான அறிவைப் பெற வழிவகுத்த வாயேஜரின் விஞ்ஞானக் கண்டுபிடிப்புகளில் நான் பெருமிதம் அடைகிறேன்.  ஆழ்ந்த விண்வெளித் தொடர்புக்கும் வாயேஜர் விண்கப்பலுக்கும் உள்ள நீடித்த இணைப்பை வியந்து அந்தக் குழுவினரில் ஒருவராய் இருப்பதில் பூரிப்படைகிறேன்.”

டாக்டர் பீடர் பூன் (தொலைத் தொடர்பு & திட்ட ஏற்பாடு ஆளுநர்) (2004-2010)


நாசாவின் வாயேஜர் 1 & 2 விண்கப்பல்களில் நமது வரலாற்றை, கலாச்சாரத்தைப் படங்களாய், பாடல்களாய்க் கூறும் காலச் சின்னத்தைப் (Time Capsule) பதித்து அனுப்பியுள்ளார்கள்.  அது 12 அங்குல வட்டத்தில், தங்க முலாம் பூசப்பட்ட ஒரு தாமிரத் தட்டு.  அண்டை விண்மீன் மண்டலத்தினர் (Aliens) விண்கப்பலைக் கைப்பற்றினால் அவருக்கு ஒரு நினைவுப் பரிசாய் அளிக்க வைக்கப்பட்டுள்ளது.

நாசா வெளியிட்ட அறிக்கை

புதிய வரலாற்று மைல் கல் நாட்டும் வாயேஜர் விண்கப்பல்கள்

35 ஆண்டுகளாய் சுமார் 10 பில்லியன் மைல் பயணம் செய்து, தற்போது சூரிய மண்டலம் தாண்டிப் பிரபஞ்சக் காலவெளியில் தடம் வைத்துள்ள வாயேஜர் விண்கப்பல்கள் 1 & 2 புதியதோர் சாதனை மைல் கல்லை வரலாற்றில் நாட்டியுள்ளது.   இது நாசா விஞ்ஞானிகளின் மாபெரும் விண்வெளித் தேடல் சாதனைகளில் ஒன்றாக மதிக்கப் படுகிறது.   10 பில்லியன் மைல்கள் தாண்டிய பிறகும் அவற்றின் மின் கலன்கள் சிதையாமல் இன்னும் பணி புரிந்து வருகின்றன.   சூரிய மண்டலத்தின் புறக் கோள்களான பூதக்கோள் வியாழன், வளையங்கள் அணிந்த சனிக்கோள், யுரேனஸ், நெப்டியூன் ஆகியவற்றின் தகவல் அறிவித்து இப்போது சூரிய எல்லை தாண்டி அடுத்த விண்மீன் மண்டலத்தில் அடியெடுத்து வைக்கிறது.  இரண்டு வாயேஜர் விண்கப்பல்களும் மணிக்கு 38,000 மைல் வேகத்தில் பயணம் செய்கின்றன.   அவற்றில் தங்க முலாம் பூசிய 12 அங்குல தாமிரப் பதிவுத் தட்டும், அதைப் பேச வைக்கும் பெட்டியும் வைக்கப் பட்டுள்ளன.

2004 ஆண்டிலேயே வாயேஜர் -1 வரம்பு அதிர்ச்சி [ Termination Shock ]  தளத்தைக் கடந்து சூரியப் புயலின் துகள்களும், அதனைக் கடந்த விண்வெளி துகள்களும் மோதும் பகுதியில் பயணம் செய்துள்ளது.   இதுவே கொந்தளிப்புள்ள அரங்க மென்று [Turbulent Zone, called Heliosheath] கருதப் படுகிறது.  இதுவே சரிந்து முடிவில் சூரிய மண்டல நிறுத்த அரங்கம்  [Heliopause] என்பதில் இறுதி ஆகிறது.   அப்பகுதியி லிருந்து அகிலவெளி விண்மீன் அரங்கம் [Interstellar Space] தொடங்குகிறது.

இரண்டு வாயேஜர்களின் கருவிகள் இயக்கி வருபவை ஆயுள் நீண்டஅணுக்கரு மின் கலன்கள் [Long Life Nuclear Batteries].  அவை 2025 ஆண்டு வரை நீடிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.  வாயேஜர் -1 விண் கப்பலிலிருந்து பூமிக்குத் தகவல் வர சுமார் 16:30 மணிநேரம் ஆகிறது.

நாசா கண்காணித்து வரும் வாயேஜர் விண்வெளிப் பயணம்

2010 மே மாதம் 17 ஆம் தேதி நாசா ஜெட் உந்துகணை ஏவகத்தின் (NASA’s Jet Propulsion Lab) பொறியியல் நிபுணர்கள் 8.6 பில்லியன் மைல் தூரத்தில் பரிதி மண்டலத்தின் விளிம்பைத் தாண்டிப் பயணம் செய்யும் வாயேஜர் 2 இன் உட்புறக் கணினியை முடுக்கி அதன் பணியை மாற்றம் செய்தார்.  அதனால் விண்கப்பலின் நலம் மற்றும் நிலைமைத் தகவல் மட்டுமே பூமிக்கு அனுப்பப்படும்.  மே முதல் தேதி வந்த தகவலில் விண்கப்பல் நலமோடு பயணத்தைத் தொடர்வதாக அறியப் பட்டது.

ஏப்ரல் 22 இல் வாயேஜர் -2 இலக்கத் தகவலில் (Data Packets) மாறுதலைக் கண்டார்.  திட்ட நிபுணர் விஞ்ஞானத் தகவல் அனுப்புதலைச் செம்மைப் படுத்த உளவு செய்தார்.  ஏப்ரல் 30 இல் பூமியிலிருந்து வாயேஜருக்கு அனுப்பும் தொடர்பு சீராக்கப் பட்டது.  பூமியிலிருந்து வாயேஜருக்குத் தகவல் போக 13 மணி நேரமும், மறுபடிப் பதில் பூமியில் உள்ள நாசாவின் ஆழ்வெளித் தொலைத் தொடர்பு வலைக்கு (NASA’s Deep Space Network on Earth) வந்து சேர 13 மணி நேரமும் ஆயின.

வாயேஜர் 2 விண்கப்பல் முதலாக 1977 ஆகஸ்டு 20 ஆம் தேதி பூதக்கோள் வியாழன், வளையக்கோள் சனி ஆகிய இரண்டையும் துருவி உளவாய்வு செய்ய நான்கு ஆண்டுகள் பயணம் செய்ய ஏவப் பட்டது.  அதன் இரட்டை விண்கப்பல் வாயேஜர் 1 இரண்டு வாரங்கள் கடந்து அனுப்பப் பட்டது.

இப்போது அவை இரண்டும் பரிதியின் புறக்கோள்களான வியாழன், சனி, யுரேனஸ், நெப்டியூன் ஆகியவற்றையும் அவற்றின் சில துணைக் கோள்களையும் உளவிப் பரிதியின் விளிம்புக் குமிழியைத் (Heliosphere) தாண்டி அப்பால் அகில விண்மீன் மந்தை வெளி வாசலில் (Interstellar Space) தடம் வைத்து விட்டன !

“வியாழன், சனிக் கோள்களுக்குச் செல்ல நான்காண்டுத் திட்டமாக ஆரம்பிக்கப்பட்ட வாயேஜர் -2 விண்கப்பல் பயணம் இப்போது 33 ஆண்டுகள் நீடித்து இன்னும் தகவல் அனுப்பி வருகிறது !  ஏற்கனவே அது நாம் இதுவரை நெருக்கத்தில் காணாத யுரேனஸ், நெப்டியூன் ஆகிய இரண்டு கோள்களின் தெளிவான காட்சிகளைப் படமெடுத்து அனுப்பியுள்ளது.” என்று வாயேஜர் திட்ட விஞ்ஞானி எட்வேர்டு ஸ்டோன் கூறுகிறார்.

வாயேஜர் விண்கப்பல் ஏவப்பட்ட பொன்னான காலம் சிறப்பானது,  175 ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறைப் புறக்கோள்கள் நான்கும் நேர் கோட்டமைப்பில் வருகின்றன.  அந்த அரிய வாய்ப்பைப் பயன்படுத்தி வாயேஜர் விண்கப்பல்கள் நேர் போக்கில் நான்கு பெரும் புறக்கோள்களையும் அவற்றின் சில துணைக் கோள்களையும் ஆராய வசதியானது.

புறக்கோள்களை ஆராய்ந்த வாயேஜர் விண்கப்பல்கள்

1986 இல் வாயேஜர் 2 யுரேனஸ் கோளையும், 1989 இல் நெப்டியூன் கோளையும் கடந்து சென்றது.  அப்போது சிறப்பாக விண்கப்பல் நெப்டியுனில் இருக்கும் மிகப் பெரிய கரு வடுவையும் (Great Dark Spot) மணிக்குப் ஆயிரம் மைல் வேகத்தில் அடிக்கும் சூறாவளியையும் எடுத்துக் கட்டியது. செந்நிற நைட்ரஜன் பனிக்கட்டியி லிருந்து பீறிட்டெழும் ஊற்றுகளையும் (Geysers from Pinkish Nitrogen Ice) அவை நெப்டியூன் துணைகோள் டிரைடான் துருவங்களில் (Polar Cap on Triton) பனியாய்ப் படிவதையும் படம் பிடித்து அனுப்பியது.  வாயேஜர் 1 பூதக்கோள் வியாழனின் துணைக்கோள் “லோ” வில் (Jupiter’s Satellite Lo) தீவிரமாய் எழும்பும் எரிமலை களைப் படமெடுத்தது !

மேலும் சனிக்கோளின் அழகு வளையங்களில் உள்ள நெளிவு, சுழிவுகளையும், மேடு பள்ளங்களையும் காட்டியது !  2010 மே மாதத்தில் வாயேஜர் 2 பூமியிலிருந்து 8.6 பில்லியன் மைல் (13.8 பில்லியன் கி.மீ.) தூரத்திலும் வாயேஜர் 1 பூமியிலிருந்து 10.5 பில்லியன் மைல் (16.9 பில்லியன் கி.மீ.) தூரத்திலும் பயணம் செய்கின்றன !

வாயேஜர் திட்டங்கள் அண்டைக் கோள் ஈர்ப்புச் சுற்று வீச்சு உந்து முறையால் (Flyby Gravity Swing Assist) விரைவாக்கப் பட்டு சிக்கனச் செலவில் (Two Third Cost Reduction) செய்து காட்ட உருவாயின.  வாயேஜரின் மகத்தான கண்டுபிடிப்புகள் நிகழ்ந்த முதல் 12 ஆண்டுகளில் நாசாவுக்கு நிதிச் செலவு 865 மில்லியன் டாலர்.  அந்த உன்னத வெற்றியால் அவற்றின் ஆயுள் இன்னும் 2 ஆண்டுகள் நீடிக்கப்பட்டு மேற்கொண்டு 30 மில்லியன் டாலரே நிதிச் செலவு கூடியது !

பரிதி மண்டலத்தின் எல்லைக் குமிழியைக் கடக்கும் விண்கப்பல்கள் !

வாயேஜரின் அகில விண்மீன் விண்வெளித் திட்டப் பயணம் (Intersteller Mission) துவங்கிய போது பரிதியிலிருந்து வாயேஜர் 1 சுமார் 40 AU தூரத்திலும் (AU -Astronomical Unit) (AU = Distance Between Earth & Sun), வாயேஜர் 2 சுமார் 31 AU தூரத்திலும் இருந்தன.  பரிதியை விட்டு நீங்கும் வாயேஜர் 1 இன் வேகம் : ஆண்டுக்கு 3.5 AU தூரம்.  வாயேஜர் 2 இன் வேகம் : ஆண்டுக்கு 3.1 AU தூரம்.  இரண்டு விண்கப்பல்களும் இன்னும் பரிதி மண்டலத்தின் எல்லை அதிர்ச்சி அரங்கில்தான் (Termination Shock Phase) நகர்ந்து செல்கின்றன !  அந்த வேலி அரங்கில் பரிதியின் காந்த மண்டலச் சூழ்வெளிக் கட்டுப்பாடுக்குள் இயங்கி வருகின்றன.  அதி சீக்கிரம் வாயேஜர் -1 எல்லை அதிர்ச்சியில் ஈடுபட்டு பரிதிக் கவசத்தை (Heliosheath) உளவி ஆராயத் துவங்கும்.  எல்லை அதிர்ச்சி அரங்கிற்கும், பரிதித் தடுப்பு அரணுக்கும் இடையே இருப்பதுதான் (Between Termination Shock Phase and Heliopause) பரிதிக் கவசம்.  வாயேஜர் பரிதிக் குமிழியை (Heliosphere) நீங்கும் போதுதான் அகில விண்மீன் வெளி வாசலைத் தொடத் துவங்கும் !

வாயேஜர் விண்வெளித் தேடலின் உன்னதம் என்ன வென்றால் 33 ஆண்டுகள் கடந்த பின்னும் அதன் மின்சக்தி ஆற்றல் சிக்கனமாகச் செலவாகி, நகர்ச்சிக் கட்டுப்பாடு செய்யும் உந்து சாதனம் (Use of Available Electric Power & Attitude Control Propellant) செம்மையாக இயங்கி வருகிறது !  ஏவும் போது வாயேஜர் விண் கப்பலுக்கு மின்சக்தி அளித்தது : கதிரியக்க ஏகமூல வெப்ப-மின்சக்தி ஜனனி (Radioisotope Thermo-electric Generators – RTG).  முதலில் அது பரிமாறிய ஆற்றல் : 470 வாட்ஸ்.  1997 ஆரம்பத்தில் புளுடோனியத்தின் கதிர்வீச்சுத் தேய்வால் ஆற்றல் 335 வாட்ஸ் ஆகக் குறைந்தது.  2001 இல் ஆற்றல் 315 வாட்ஸ்,  மின்சக்தி ஆற்றல் இழப்பைக் குறைக்கச் சில சாதனங்கள் நிறுத்தப் பட்டன.  இந்த ஆற்றல் இழப்பு நிலையில் நகர்ந்தால் வாயேஜர் 2020 ஆண்டுக்கு மேல் இயங்கிச் செல்ல முடியாது முடங்கிப் போகும் !

கார்ல் சேகன் தயாரித்து வாயேஜரில் அனுப்பிய தங்க வில்லை

இன்னும் சில மாதங்களில் நாசா வாயேஜர் 1 & 2 ஏவிய முப்பதாண்டு நிறைவு விழாவைக் கொண்டாடும்.  2010 மே 15 ஆம் தேதிப்படி இரண்டு வாயேஜர் விண்கப்பல்களும் புறக் கோள்களில் ஒன்றாக ஒரு காலத்தில் கருதப்பட்ட புளுடோவின் சுற்று வீதியைக் கடந்து அண்டையில் உள்ள புதிய பரிதி மண்டலத்தின் வாசலுக்கு வந்து விட்டன. மேலும் வாயேஜர் விண்கப்பல்கள் நமது உலக மாந்தரின் வரலாற்றைப் பதித்த காலச் சின்னம் (Time Capsule) ஒன்றைத் தூக்கிச் செல்கின்றன.  உலக வரலாற்றுப் பதிவுக்காக அற்புதப் படங்கள், மனிதர் பெயர்கள், இசைப் பாடல்கள் ஆகியவற்றை கார்ல் சேகன் ஆறு மாதங்களாகத் தகவலைச் சேகரித்தார்.  படங்களில் ஐக்கிய நாடுகளின் தலைமையகம் பற்றியும், இந்தியாவில் கிரீன் ஹௌஸ் வாயுக்கள் சேமிப்பு பற்றியும். ஜார்ஜ் புஷ்ஷின் படமும் இடம் பெற்றுள்ளன.  நமது வரலாற்றைக் கூறும் ‘காலச் சின்னம்’ அண்டைக் கோளப் பிறவிகட்கு நமது இளவச நன்கொடையாக இருக்கும்.

———————–

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

படங்கள்:  BBC News, National Geographic News, NASA

தகவல்:

a)  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40206171&format=html (Jupiter)

b)  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40206102&format=html (Saturn)

c)  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40206231&format=html  (Uranus & Neptune)

1.  National Geographic News – Voyager 1 at Solar System Edge By : Stefan Lovgren (June 2, 205)

2.  National Geographic News – Voyager Probes Send Surprises from Solar System Edge By : Richard A. Lovett (September 26, 2006)

3.  NASA’s Golden Gift to the Aliens : 30 Years Later Voyager 1 & 2 By : Kevin Friedl (May 15, 2010)

4.  NASA’s Voyager 2 Spaceship “Hijacked By Aliens’ By : Stephanie Dearing (May 15, 2010)

5.  From Wikipedia – Voyager 2 (May 16, 2010)

6.  Voyager 2 Journey By NASA (Updated on May 17, 2009)

7.  Space Travel :   Mankind’s Messenger [Voyager 1 & 2]  at the Solar System  Frontier  [September 5, 2012]

8.  http://en.wikipedia.org/wiki/Voyager_1   [September 8, 2012]

9.  http://www.history.com/news/6-fascinating-facts-about-space-probe-voyager-1  [September 5, 2012]

10.  http://voyager.jpl.nasa.gov/mission/interstellar.html  [Interstellar Mission]

********************
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) September 9, 2012

2014 ஆண்டில் ஏவப்படும் ஜப்பான் விண்கப்பல் ஹயபுஸா -2 வக்கிரக்கோள் மண்ணெடுத்துப் பூமிக்கு மீளும்

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

நிலவினில் தடம் வைத்து
உலகை நீத்தார் பெருமை யாக
நீல்ஸ் ஆர்ம்ஸ் டிராங் !
செவ்வாய்க் கோள் ஆய்ந்திடத்
தவ்விய தள உளவி சிலவற்றை
நாசாவும்
ஈசாவும் கொண்டு இறக்கின !
வால்மீன் வயிற்றில் அடித்து
தூசிகளை ஆராய்ந்தார்
நாசா விஞ்ஞானிகள் !
விண்வெளியில் வால்மீன் ஒன்றை
விரட்டிச் சென்று வால் வீசிய
தூசியைப் பிடித்து வந்தார்
காசினிக்கு !
வக்கிரக் கோள் மாதிரியை
வையத்தில் இறக்கிடும்
இப்போது ஜப்பானின்
ஹயபூசா முதல் விண்ணுளவி
அயான் எஞ்சனை இயக்கி
ஆறு பில்லியன் மைல் கடந்து
சீராய் மாதிரி கொணரும் !
ஓர் யுகத்தில் உலவிய
முரண்கோள் உயிர் மூலவிகள்
பூர்வத் தடங் காணப் புறப்படும்
ஆர்வத் தளவுளவி.
2025 ஆண்டில்
அமெரிக்க விண்வெளித்  தீரர்
வக்கிரக் கோளில்
வைப்பர் தம் கொடி !

++++++++++++++++

ஹயபுஸா -2 தளவுளவி  500 மீடர் அகலமுள்ள முரண்கோளில் 30 செ.மீ. அகலக் குண்டைப் போட்டு, அது வெடித்து ஏற்படும் ஒரு மீடர் குழியில் மண் மாதிரி எடுக்கும்.    அக்குழி மண் மாதிரி சூரியக் கதிரடிப் பெருமளவு  தாக்காமல்  புதைந்து கிடப்பது.   அந்த மாதிரி மண் முரண் கோளின் இரசாயனப் பூர்வ நிலையைக் காட்டும்.   உயிரனப் பூர்வ மூலவிகளை அறிய முரண்கோள் மாதிரியில் அமினோ அமிலம் [Amino Acids]  இருப்பது நிரூபிக்கப் பட வேண்டும்.

மகடோ  யோஸிகாவா  [ஹயபூஸா -2  ஜப்பான் விண்வெளித் தேடல் குழு]


“ஜப்பான் முதல் தளவுளவி ஹயபுஸா, புத்தகத்தில் சொல்லி வைத்தபடித் துல்லியமாகத் தென் ஆஸ்திரேலியப் பாலைவனத்தில் வந்திறங்கிப் பயணத்தை முடித்தது. மேலும் தவிர்க்க வேண்டிய தளங்களில் விழாமல் தப்பிக் கொண்டது.  ஜப்பானிய நிபுணர் எங்கு வந்து விண்சிமிழ் விழத் திட்ட மிட்டாரோ அங்கு பாதுகாப்பாய் வந்து இறங்கியது.”

டக்லஸ் ஜெர்ரி ஊமெரா சோதனை ஆளுநர் (JAXA)

“முதல் தளவுளவி மீண்டு வருமா என்று விஞ்ஞானிகள் கவலையோடு அச்சத்தில் இருந்த சமயத்தில், விண்சிமிழ் எதிர்பார்த்ததை விட மென்மையாக இறங்கியதைப் பார்த்து நாங்கள் பேருவகை அடைந்தோம்.  நாலாண்டுகள் நீடிக்க அமைக்கப் பட்ட விண்கப்பல் ஏழாண்டுகள் தொடர்ந்து பணிசெய்ய அதன் மின்கலன்கள் (Batteries) சாகாமல் இயங்கியதைக் கண்டு பூரிப்படைந்தோம்.”

யோஷியூக்கி ஹசேகா (JAXA Associate Executive Director)

“மீண்ட விண்சிமிழ் பாலை மணலில் இரவு பூராவும் கிடந்தது.  பகலில் விஞ்ஞானிகள் அதைக் கண்டதும் எடுத்துக் கொண்டார்கள்.  அப்பகுதியில் வசித்த பூர்வீகக் குடிவாசிகள் தமது சொந்தமான புனிதத் தெய்வீகத் தளங்களில் விழவில்லை என்று மகிழ்ந்தனர்.  நல்ல வேளை விண்சிமிழ் நொறுங்காது முழுமையாகப் பாலை மணலில் கிடந்தது.

ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வக (JAXA) அறிவிப்பு

ஜப்பான் 2014 இல் அனுப்பும் இரண்டாம் விண்கப்பல் ஹயபுஸா -2 முரண்கோளில் உயிரின மூல இரசாயனத்தைத் தேடும்

முதல் விண்கப்பல் ஹயபுஸாவைச் செம்மைப் படுத்தி ஜப்பான் 2014 ஆண்டில் வக்கிரக் கோள் [Asteroid : 1999 JU3] ஒன்றை நோக்கி அனுப்பி அதன் மண் மாதிரியை எடுத்துப் பூமிக்கு மீளும் அடுத்தோர் அரிய விண்வெளிச் சாதனை புரியத் திட்டமிட்டுள்ளது.   இந்த தளவுளவி 2018 இல் குறிப்பிட்ட வக்கிரக் கோளை நெருங்கும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.  தளவுளவி அதன் மண் மாதிரியை எடுத்து பூமிக்கு 2020 ஆண்டில் மீளும் என்று திட்ட மிடப் பட்டுள்ளது.   விண்கப்பல் முரண் கோளை நெருங்க 4 ஆண்டுகளும், திரும்பி வர 2 ஆண் டுகளும் நீடிக்கப் பல பில்லியன் தூரப் பயணமும், மெதுவாக இயங்கும் அயான் எஞ்சின்களும் பிரதான காரணங்கள்.   மனிதரற்ற இந்த விண்வெளித் தேடலுக்கு ஆகும் நிதித்தொகை 2 பில்லியன் டாலர்.   ஹயபுஸா -2 மண் மாதிரி எடுக்கப் போகும் முரண்கோள் பெயர் 1999 JU -3.  அதன் அகலம் ஒரு கிலோமீடர் [சுமார் அரை மைல் ]. முரண் கோளில் உயினங்களுக்கு விதையிட்ட ஆர்கானிக் மூலக்கூறுகள் [Organic Molecules] உள்ளனவா என்று மண் மாதிரியில் தேடப்படும்.

ஹயபுஸா -2 தளவுளவி  500 மீடர் அகலமுள்ள முரண்கோளில் 30 செ.மீ. அகலக் குண்டடைப் போட்டு, அது வெடித்து ஏற்படும் ஒரு மீடர் குழியில் மண் மாதிரி எடுக்கும்.    அக்குழி மண் மாதிரி சூரியக் கதிரடிப் பெருமளவு  தாக்காமல்  தரைக் கடியில் புதைந்து கிடப்பது.

அந்த மாதிரி மண் முரண் கோளில் உயிரின மூலவி தோன்றக் காரணமான இரசாயனப் பூர்வ நிலையைக் காட்டும்.   உயிரனப் பூர்வ மூலவிகளை அறிய முரண்கோளில் அமினோ அமிலம் [Amino Acids]  இருப்பது நிரூபிக்கப் பட வேண்டும்.

நாசா ஸ்டார்டஸ்ட் வால்மீன் குறிப்பணி [Stardust Comet Mission] மூலம் வால்மீன் வாலில் [Comet : Wild 2]  அமினோ அமிலங்கள் இருப்பதை மெய்ப்பித்தது.    ஆனால் வெப்பப் படக்காட்சியில் [Thermal Imaging]  கரிக் கலவைகள் [Carbon Compounds] இருப்பதை வானியல் விஞ்ஞானிகள் முன்பே அறிந்தனர்.

ஹயபுஸா -2  விண்கப்பலில் உள்ள வேறுபாடுகள்

முதல் ஹயபுஸா விண்கப்பலில் ஒரு தளவுளவி இறங்கியது.  ஆனால் அது நிரம்ப அளவு மாதிரி மண் ஏனோ எடுக்க முடியாமல் போய் திட்டமிட்டவருக்குப் பெருத்த ஏமாற்றத்தைக் கொடுத்தது.  இரண்டாவது விண்கப்பலில் இரட்டைத் தளவுளவிகள் முரண்கோளில் இறங்குவதற்குச் சேர்க்கப் பட்டுள்ளன.  மேலும் முக்கியக் கருவிகள் யாவும் செம்மையாக்கப் பட்டு இரட்டிக்கப் பட்டுள்ளன.    முதல் தளவுளவியை விட மிகையான மண் மாதிரி எடுக்க இரண்டாவது விண்கப்பல் தயார் செய்யப் படுகிறது.  இரண்டாம் விண்கப்பலும் முதல் ஹயபுஸா போல் அயான் எஞ்சினால் இயங்குவது.

முதன்முதல் பூமிக்கு ஹயபுஸா -1  கொண்டுவந்த  வக்கிரக்கோள் மாதிரி மண்

2010 ஜூன் 14 ஆம் தேதி ஆஸ்திரேலிய விஞ்ஞானிகள் பூமியில் விழுந்த ஒரு விண்சிமிழை (Space Capsule) தேடிக் கண்டுபிடித்து எடுத்தார்கள். அந்தச் சிமிழ் முரண் கோள் (Asteroid) ஒன்றின் மாதிரி மண்ணை எடுத்து வந்திருக்கலாம் என்பது அறிவிக்கப் பட்டிருக்கிறது.  அந்த முரண் கோளின் பெயர் : இடோகாவா (Asteroid # 25143- Itokawa).  அதைப் பாலவனத் தளத்தில் பாதுகாப்பாய் இறங்கிடத் திட்டமிட்ட ‘ஊமெரா இராணுவத் தளத்தில் (Woomera Military Zone) விழ வைத்தது ஜப்பான் அனுப்பிய விண்ணுளவி  ‘ஹயபுஸா” (Hayabusa).  ஜப்பன் மொழியில் ஹயபுஷா என்றால் ‘கழுகு’ என்று அர்த்தம்.  வெப்பக் கவசம் பூண்ட விண்சிமிழ் (Heat-Resistant Capsule) பாராசூட் குடையால் தூக்கி வரப்பட்டு சிதையாமல் இறங்கி விழுந்து கிடப்பதைக் கண்டார்கள். அதே சமயத்தில் சிமிழைச் சற்று முன் இறக்கிய ஹயபுஸா விண்ணுளவி கவசமில்லாமல் சூழ்வெளி வாயு மண்டலத்தில் வரும்போது உராய்வுச் சூட்டில் எரிந்து வானத்தில் சுடர் ஒளி வீசி மறைந்தது !

“ஜப்பான் விண்ணுளவி, புத்தகத்தில் சொல்லி வைத்தபடித் துல்லியமாகத் தென் ஆஸ்திரேலியப் பாலைவனத்தில் வந்திறங்கிப் பயணத்தை முடித்தது. மேலும் தவிர்க்க வேண்டிய தளங்களில் விழாமல் தப்பிக் கொண்டது.  ஜப்பானிய நிபுணர் எங்கு வந்து விண்சிமிழ் விழத் திட்ட மிட்டாரோ அங்கு பாதுகாப்பாய் வந்து இறங்கியது.” என்று டக்லஸ் ஜெர்ரி ஊமெரா சோதனை ஆளுநர் (JAXA) கூறினார்.

“விண்ணுளவி மீண்டு வருமா என்று விஞ்ஞானிகள் கவலையோடு அச்சத்தில் இருந்த சமயத்தில், விண்சிமிழ் எதிர்பார்த்ததை விட மென்மையாக இறங்கியதைப் பார்த்து நாங்கள் பேருவகை அடைந்தோம்.  நாலாண்டுகள் நீடிக்க அமைக்கப் பட்ட விண்கப்பல் ஏழாண்டுகள் தொடர்ந்து பணிசெய்ய அதன் மின்கலன்கள் (Batteries) சாகாமல் இயங்கியதைக் கண்டு பூரிப்படைந்தோம்.” என்று யோஷியூக்கி ஹசேகா (JAXA Associate Executive Director) கூறினார்.

ஜப்பான் ஹயபூஸா விண்ணுளவியை ஏவியதின் நோக்கம்

ஆறு பில்லியன் மைல்கள் (5 பில்லியன் கி.மீ) சுற்றுப் பயணம் செய்து முதன்முறை ஒரு முரண்கோளைத் தள ஆய்வு செய்து பூமிக்குத் திரும்பி வரலாற்றுப் புகழ் பெற்ற ஜப்பானின் ஹயபுஸா விண்ணுளவி 2003 மே மாதம் 9 இல் எம். வி ராக்கெட் மூலம் (M.V. Rocket) ஜப்பானின் காகோஷிமா (Kagoshima) ஏவுகணை விண்வெளித் தளத்திலிருந்து ஏவப் பட்டது.  உளவிய முரண் கோளின் பெயர் இடோகாவா என்று ஜப்பான் மொழியில் பெயரிடப் பட்டது.  வக்கிரக் கோளின் அளவு : (540 மீடர்X270 மீடர்X210 மீடர்.) (1800′X900′X700′). விண்ணுளவி முரண் கோளை நெருங்கிய நாள் : 2005 செப்டம்பர் மாத நடுவில்.  ஹயபுஸா முரண் கோளின் வடிவம், சுழற்சி, தள அமைப்பு, நிறம், உட்பொருள் கலப்பு, திணிவு (Composition & Density), வரலாறு போன்றவை 2005 நவம்பரில் இறங்கிய போது ஆய்வு செய்யப் பட்டன.  ஆனால் தளத்தில் மண் மாதிரியை உறிஞ்ச முயன்ற போது ஏற்பட்ட ஒரு கருவியின் பிழையால் திட்டமிட்டபடிப் போதிய அளவு மண் மாதிரி சிமிழில் சேமிப்பாக வில்லை என்று அஞ்சப் படுகிறது.  ஓரளவு தூசி மட்டும் உள்ளே இருக்கலாம் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.  சோதனைக்குச் சிமிழைத் திறக்கும் போதுதான் தூசியின் இருப்பு உறுதி செய்யப்படும்.  விண்சிமிழ் ஆஸ்திரேலியப் பாலையில் வந்திறங்கிய தேதி ஜூன் 13, 2010.

விண்ணுளவி ‘மினர்னா’ வென்னும் (Mini-Lander MINERVA -Micro Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid) ஒரு சிறு தளவுளவியைத் தூக்கிச் சென்றது.  ஆனால் அது முரண் கோளின் தளத்தில் சரியான தருணத்தில் இறங்காமல் போனது அடுத்த தவறு.  இதற்கு முன்பு விண்கப்பல்கள் கலிலியோ, நியர் சூமேக்கர் போன்றவை (Spaceships : Galileo & NEAR Shoemaker) முரண் கோள்களை அண்டினாலும், எவையும் இதுவரை ஹயபுஸா போல் மாதிரி மண்ணை உருவிக் கொண்டு சோதிக்கப் பூமிக்கு மீண்டதில்லை.  2000 இல் நியர் சூமேக்கர் விண்கப்பல் முரண் கோள் 433 ஈராஸில் (Astroid : 433 Eros) கட்டுப்பாடுடன் இறங்கித் தடம் வைத்தது.  ஆனால் தளவுளவியாக அது இயங்கத் தயாரிக்கப் படாததால், அதன் நகர்ச்சி நிறுத்தம் ஆனது.  ஹயபுஸா முரண் கோள் தளத்தைத் தொட்டு மீண்ட முதன்மை விண்வெளிக் கப்பலென்று “கின்னஸ் உலகப் பதிவுகளில்” (Guinness World Record) பெயர் அடைய ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வகம் (JAXA) தீவிரமாய் முனைந்து வருகிறது.


ஹயபுஸா -1 விண்ணுளவியின் தனிச் சிறப்புக்கள் என்ன ?

விண்ணுளவி இரண்டு ஆண்டுகளுக்குப் பரிதியின் ஒளியால் இயங்கும் சீனான் வாயு பயன்படும் அயான் எஞ்சின்கள் (Xenon Ion Engine, Powered By Sun) நான்கைப் பயன்படுத்தி நீண்ட தூரம் (சுமார் 6 பில்லியன் மைல்) பயணம் செய்தது.  விண்கப்பல் மெதுவாகச் சென்றாலும் நீண்ட தூரம் உந்திச் செல்ல முடிந்தது.  மிகக் குன்றிய ஈர்ப்பு விசை கொண்ட முரண் கோளை அண்டியதும் ஹயபுஸா அதனைச் சுற்றாமல் பரிதி மையப் பாதையிலே (Heliocentric Orbit) கோள் அருகில் சென்றது.

மினர்வா என்னும் மிகச் சிறு ‘சுய இயக்கு வாகனத்தைத்’ (Robotic Vehicle) தூக்கிச் சென்றது விண்ணுளவி.  ஆனால் கடைசி நேரத்தில் அது இயங்காமல் போனது விஞ்ஞானிகளுக்கு பெரும் ஏமாற்றத்தை அளித்தது.  அந்தச் சாதனத்தின் எடை 590 கிராம் (10 செ.மீ. உயரம், 12 செ.மீ. விட்டம்).  சூரிய சக்தியைப் பயன்படுத்திய விண்ணுளவி ஒரு ‘சுழற்சி கன ஆழியின்’ (A Rotating Flywheel) மூலம் முரண் கோளின் மிகச் சிறிய ஈர்ப்பு ஆற்றல் முற்போக்கை ஆதரவாக்கிக் கொண்டு முரண் கோள் மீது குதித்து மிதந்தது.

2005 நவம்பர் 12 இல் மினர்வா முரண் கோளில் இறங்க பூமியிலிருந்து சமிக்கை அனுப்பப் பட்டு இயக்கப் பட்டது.  ஆனால் அந்த சமிக்கை ஆணை வருவதற்குள் ஹயபுஸா விண்ணுளவியின் ‘உயரமானி’ (Altimeter) முரண் கோளிலிருந்து உயரம் 44 மீடர் (150 அடி) என்று அறிந்து ‘சுய உயரச் சீரமைப்பு’ (Auto Alitude Keeping Sequence) ஏற்பாடு இயங்க ஆரம்பித்தது.  அதாவது மினர்வா வாகனம் சரியான உயரத்தில் இறங்காமல் விண்ணுளவி மேலேறும் தருணத்தில் கீழிறங்கத் துவங்கியது.  ஆதலால் முரண் கோளில் மினி வாகனம் இறங்காமல் விண்வெளியில் தடுமாறி நழுவிப் போனது ! மினர்வா இறக்கம் திட்டப்படி நிகழ்ந்திருந்தால் அதுவே விண்வெளி வரலாற்றின் முரண் கோளில் தாவிய முதல் விண்வெளி விட்டிலாகப் (Space Hopper) பெயர் எடுத்திருக்கும்.

இதுவரை முரண் கோள் மண் மாதிரிக்கு விஞ்ஞானிகள் எரி விண்பாறை மாதிரியையே (Meteorite Samples) விளக்கத்துக்கு எடுத்துக் கொண்டார்கள்.  அது நியாயமற்ற ஒப்பீடாகும்.  ஹயபுஸா முரண் கோளின் தனிப்பட்ட மாதிரியைச் சோதித்து அந்தப் பழைய பிரச்சனையைத் தீர்த்து வைக்கும்.  முரண் கோள்களும் எரி விண்பாறைகளும் ஒன்றா அல்லது வேறானவையா என்பதைத் தெளிவாக நிர்ணயம் செய்யப் போகிறது என்று ஹயபுஸா திட்ட விஞ்ஞானி ஹஜிமி யானோ (Hajime Yano) சொல்கிறார்.

ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வகத்துக்கு (JAXA) ஹயபுஸா திட்டம் நுணுக்கப் பொறியியல் துறை வளர்ச்சிக்கு முக்கியத்துவம் கொடுத்திருப்பதாகப் பெருமை கொள்கிறது.  ஸெனான் வாயுவைப் பயன்படுத்தி ஆறு பில்லியன் மைல் நீண்ட பயணத்துக்கு நான்கு அயான் ராக்கெட் எஞ்சின்களை வெற்றிகரமாக இயக்கியது ஒரு தனிச் சிறப்பே.  சுயத் தூண்டு நகர்ச்சி, ஒளித் தூண்டு நகர்ச்சி, ஆழ்வெளித் தகவல் தொடர்பு, ஈர்ப்பாற்றல் சிறுத்த கோள்களுடன் நெருக்க மிதப்பு (Autonomus & Optical Navigation, Deep Space Cumminication & Command, Close Movements on Space Objects with Low Gravity) போன்றவை விருத்திக்கு ஜப்பானின் ஹயபூஸா வெற்றி வழி வகுத்து முன்னோடியாய் நிற்கிறது.

ஹயபுஸாவில் இயங்கிய நான்கு அயான் ராக்கெட் எஞ்சின்கள்

தற்போது அயான் ராக்கெட் எஞ்சின்கள் துணைக்கோள் சுற்று வீதிச் சீராக்கத்துக்கும், முரண் கோள்களை நெருங்குவதற்கும் பயன்படுகின்றன !  இன்னும் 30 ஆண்டுகளில் செவ்வாயிக்கு மனிதர் விண்கப்பலில் சென்று வரவும், தங்கும் விடுதிகளை அங்கே அமைக்கவும் தொடர்ந்து உபயோகிக்கப்படும்.  100 ஆண்டுகளில் நாமிருக்கும் இந்த சூரிய மண்டலத்தை விட்டு அடுத்த பரிதி மண்டலத்தின் பூமியைச் சுற்றி வரலாம்.  அங்கே தடம் வைத்திடலாம்.  அதாவது நீடித்த விண்வெளிப் பயணங்களுக்குப் பிளாஸ்மா ராக்கெட் எஞ்சின்கள்தான் இனிப் பயன்படுத்தப்படும் என்று நிச்சயமாக எதிர்பார்க்கலாம்.

Rocket Engines Type Thrust (Pound Force) Specific Impulse (Seconds) Lifetime Fuel Usage
Saturn V F-1 (1x) (1960 years) Chemical 1,700,000 298 minutes
Space Shuttle Main Engine (1x) (1980 years) Chemical 500,000 440 minutes
NSTAR Ion Engine   (1) Electric 0.02 3300 years
NEXT  Ion Engine     (2) Electric 0.07 4300 years
VASIMR® VX-200(New Plasma Rocket)(2005) Electric 1 5000 >years

ஆயினும் முதலில் பூமியை விட்டுப் பளுக் கப்பல் கிளம்ப பழைய இரசாயன ராக்கெட்டுகள்தான் தேவைப்படும்.  அயான் ராக்கெட் எஞ்சின்களுக்கு ஆரம்பத்தில் புவியீர்ப்பை எதிர்த்து விண்கப்பலைத் தூக்கிச் செல்ல போதிய உந்தாற்றல் இருப்பதில்லை.  கனமான சாதனங்களை, விண்வெளிக் கப்பலை எடுத்துச் செல்லத் தேவையான பேரளவு உந்தாற்றலை இரசாயன ராக்கெட்டுகள் முதல் ஒரு சில நிமிடங்கள் தருவதற்குத் தக்க தகுதி பெற்றவை.  சிறிது நேரம் ராக்கெட்டுக்கு விரைவாக்கம் மிகுதியாக அளிக்க இரசாயன எரிசக்தியே அயான் ராக்கெட்டை ஆற்றலை விடத் தகுதி பெற்றது.  அதற்கு ஏராளமான திரவ எரிசக்தி தேவைப்படுகிறது.  சுற்றுப் பாதையில் ஏவிய விண்கப்பலை நுணுக்கமாகத் திசை திருப்பவும், சீராக செலுத்தவும், நீண்ட காலப் பயணத்துக்கு உந்து சக்தி அளிக்கவும் அயான் எஞ்சின்கள் உபயோகமாகின்றன.

அயான் ராக்கெட் எஞ்சினில் ஏன் ஸீனான் வாயு பயன்படுகிறது ?

பேரளவு விரைவாக்கம், நுணுக்கப் பாதைச் சீரமைப்பு, உந்து சக்தி நீடிப்பு அல்லது குறைப்பு போன்ற விண்கப்பல் நகர்ச்சிக்கு தேவையான திறனியக்கம் “தனித்துவ உந்தாற்றல்” (Specific Impulse) என்னும் கால அளவியலில் குறிப்பிடப் படுகிறது.  உதாரணமாக அப்பொல்லோ விண்கப்பலை நிலவுக்குத் தூக்கிச் சென்ற சனி -5 ராக்கெட்டின் தனித்துவ உந்தாற்றல் சுமார் 300 விநாடிகள்.  அது திரவ ஹைடிரஜனை எரி பொருளாகப் பயன்படுத்தி 1,700,000 பவுண்டு உந்து சக்தியை அளித்தது.  விண்வெளி மீள்கப்பல் ராக்கெட்டுகள் (Space Shuttle Rockets) 500,000 பவுண்டு உந்து சக்தியை விண்கப்பலுக்கு அளிக்கின்றன.  அவற்றின் தனித்துவ உந்தாற்றல் : 440 விநாடிகள்.  புதிய அயான் எஞ்சின் ஒன்றின் தனித்துவ உந்தாற்றல் 4300 விநாடிகள்.  அது தரும் உந்து சக்தி 0.07 பவுண்டு.  பிளாஸ்மா ராக்கெட்டின் தனித்துவ உந்தாற்றல் : 5000 விநாடிகள். உந்து சக்தி : 1 பவுண்டு.

அதிகமான விரைவாக்கம் அளிக்கும் இரசாயன ராக்கெட்டுகள் குன்றிய தனித்துவ உந்தாற்றல் உடையவை.  எதிர்மாறாக பிளாஸ்மா அயான் எஞ்சின்கள் குன்றிய விரைவாக்கம் கொடுத்தும் நீண்ட தனித்துவ உந்தாற்றலும் தருபவை.  ஸீனான் (Xenon Gas) வாயுவைப் பயன்படுத்தி ஓர் அயான் ராக்கெட் எஞ்சினைப் பல்லாண்டு காலம் விண்கப்பலை நுணுக்கமாகச் செலுத்தி வரலாம்.  ஸீனான் வாயுவில் உள்ள நடுநிலை அணுக்களை வெப்ப சக்தியால் நேர்முனை அயனிகளாக மாற்றி (Positive Ions) மின் காந்த சக்தி மூலம் விரைவாக்கம் தரலாம்.  விரைவாக்கம் பெற்ற அயனிகள் ஏவுகணைக்கு எதிர்த் திசையில் உந்துவிசை (Equal but Opposite Reaction) அளிக்கும்.  அதனால்தான் கனமான அணுக்கள் கொண்ட ஸீனான் வாயு பயன்படுத்தப் படுகிறது.  அது ஆர்கான் வாயு போல் எளிதாக அயனிகளாகும் ‘முடத்துவ வாயு’ (Inert Gas & Easily Ionized).

முரண் கோள் மாதிரி பாதுகாப்பாய் பூமிக்கு மீட்சி !

ஹயபுஸா விண்ணுளவி பூமிக்கு மாதிரியுடன் மீளுமா என்று ஐயுற்ற போது ஆஸ்திரேலியா வானத்தில் ஒளி விளக்குபோல் மின்னிக் கொண்டு விண்சிமிழ் குடை பிடித்துப் பிரிந்து கீழே இறங்கி பாலை வனத்து மணலில் விழுந்தது.  சுமந்து வந்த விண்ணுளவி வாயு மண்டலத்து உராய்வில் வானிலே சுடர் விட்டு எரிந்து சாம்பலானது.  அகில நாட்டு விஞ்ஞானிகள் குழுவினர் ஒன்று விநாடிக்கு 12 கி.மீ. வீதம் (7 mps) வேகத்தில் இறங்கும் விண்சிமிழ் 39,000 அடி உயரத்திலிருந்து விழுவதை நாசாவின் ஆகாய ஆய்வகத்திலிருந்து (DC-8 Airborne Laboratory) பார்த்தனர்.  விஞ்ஞானிகள் எதிர்பார்த்தவாறு 510 கி.கி. (1120 பவுண்டு) ஹயபுஸாவின் பெரும்பான்மை விண்ணுளவி எரிந்து போனது.  விண்சிமிழ் வந்து இறங்கிய தளம் தென் ஆஸ்திரேலியாவின் ஒதுக்கமான ஊமெரா பகுதி (Woomera Prohibited Area).  விண்சிமிழ் விழுந்த இடத்தைப் புவியிணைப்புச் சுற்றுத் துணைக்கோள் (Geocentric Positioning System -GPS) கண்டுபிடித்ததும் ஹெலிகாப்டரில் ஒரு குழுவினர் அதை எடுத்து வர அனுப்பப்பட்டார்.  முரண் கோளின் மாதிரி சில வாரங்களில் சோதிக்கப் பட்டு விபரங்களை ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வகம் (JAXA) வெளியிடும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.

((தொடரும்)

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

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL, ESA, JAXA

1. Mars Exploration Rover Mission [http://marsrovers.jpl.nasa.gov./mission/status.html] (Jan 27, 2006)
2. Space Today Online – Exploring the Red Planet, Future Mars Probes from Earth
3 Science & Technology: ESA’s Mars Express with Lander Beagle-2  [Aug 26, 2003]
4 Future Space Missions to Mars By: European Space Agency [ESA]
5 http://www.thinnai.com/science/sc0925031.html [Author’s Article on Mars Missions]
5 (a) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=41006061&format=html (Plasma Rocket Engines)
6 Spacecraft Blasts off to Gather Mars Data By: Associated Press [Aug 12, 2005]
7 NASA Facts, Mars Exploration Rover By: NASA & JPL [Sep 2004]
8 From Wikipedia : Phobos (Mars Moon) (June 2, 2010)
9 Daily Galaxy : The Mystery of Mars’ Moon Phobos Deepens By : Casey Kazan via ESA (June 7, 2010)
10 From Wikipedia : Moons of Mars (June 9, 2010)
11. Space Probe Enthralls Japan, as it Heads Home By : Sagamihara (AFP) June 8, 2010
12 Scientific American Hayabusa Spacecraft Headed Back Toward Earth, Perhaps with Asteroid Dust in Hand By : John Matson (June 11, 2010)
13 Space Flight Now – Japan Spacecraft will Plunge Back to Earth Sunday By : Stephen Clark (June 12, 2010)
14 Wikipedia : Missio Type Asteroid Sample Returned to Earth (June 13, 2010)
15 Space Flight Now :  Hayabusa Completes Fiery Return to Earth (June 13, 2010)
16 Aviation Week – Japan Hayabusu Spacecraft Capsule Successful Landing (June 13, 2010)
17. Space Daily : Asteroid SampleReturn Capsule Recovered in Outback Australia (June 14, 2010)
18 Japan Seeks Guiness Record Listing for Space Probe. (June 15, 2010)
19 http://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid  [August 29, 2012]
20  National Geographic Magazine :  http://science.nationalgeographic.com/science/space/solar-system/asteroids-comets-article/ (Asteroids and Comets)
21  http://en.wikipedia.org/wiki/(162173)_1999_JU3  [Asteroid : 1999 JU 3]  (August 17, 2012)
22 http://www.jspec.jaxa.jp/e/activity/hayabusa2.html  [Japan Aerospace Exploration Agency] (Asteroid Explorer Hayabusa -2)
23 NBC News :  Japan eyes new mission to sample an asteroid  [August 2012]
24.  Hayabusa -2 Will Seek the Origins of Life in Space [Asteroids] By Wendy Zukerman ( August 18, 2012)

++++++++++++++++++
S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (September 1, 2012)