கோள்கள் எவ்வாறு நட்சத்திரங்களைச் சுற்றுகின்றன

• நாம் பூமி எனும் கோளில் வாழ்ந்துகொண்டிருக்கிறோம். நமது கோள் தன்னைத்தானே சுற்றிக் கொண்டு சூரியனையும் சுற்றிவருகிறது. கோள்கள் சூரியனை ஏனோதானோ எனச் சுற்றுவதில்லை. அவை குறிப்பிட்ட சுற்றுப்பாதையில் (Orbit) பயணிக்கின்றன.
• அந்தச் சுற்றுப்பாதையை நீள்வட்டப்பாதை (Elliptical) என்கிறோம். நீள்வட்டப்பாதை என்பது துல்லியமான வட்டத்திலிருந்து விலகி, கிட்டத்தட்ட கோழிமுட்டை போன்ற வடிவத்தில் இருக்கும். கோள்கள் இந்த வடிவிலான சுற்றுப்பாதையில் பயணிக்கக் காரணங்கள் இருக்கின்றன.
• கோள்கள் விண்மீன்களைச் (சூரியனை) சுற்றுவதற்குக் காரணம் ஈர்ப்பு விசை. விண்ணில் உள்ள வாயுக்களும் தூசியும் ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாகச் சுழல் வடிவத்தில் இறுகத் தொடங்கிக் கோள்கள் உருவாகின. அதன்பின் அவை விண்மீன்களைச் சுற்றத் தொடங்கின. ஆனால், அவை ஏன் நீள்வட்டப்பாதையில் சூரியனைச் சுற்ற வேண்டும்?
• இதற்கு நாம் மையப்பிறழ்வு (Eccentricity) பற்றித் தெரிந்துகொள்ள வேண்டும்.
• விண்வெளியில் ஒரு பொருளின் சுற்றுப்பாதை முழு வட்ட வடிவத்திலிருந்து எவ்வளவு தூரம் விலகிச் செல்கிறதோ அவற்றை மையப்பிறழ்வு என்கிறோம். இந்த மையப்பிறழ்வை 0 முதல் 1 வரையிலான எண்களால் அளவிடுகிறோம்.
• கணிதத்தின் அடிப்படையில் பார்க்கும்போது மையப்பிறழ்வின் அளவு பூஜ்ஜியம் என்றால் அது முழுவட்டம் (Perfect Circle). ஒன்று என்றால் அது பரவளையம் (Parabola). நமது சூரியக் குடும்பத்தின் எல்லாக் கோள்களும் பூஜ்ஜியத்திலிருந்து ஒன்றுக்கு இடைப்பட்ட அளவில்தான் சூரியனைச் சுற்றுகின்றன.
• உதாரணமாக, நமது பூமியின் மையப்பிறழ்வின் அளவு 0.017. அதாவது பூஜ்ஜியம் எனும் முழு வட்டப்பாதையில் இருந்து சற்று விலகிய வடிவில் பூமி சூரியனைச் சுற்றுகிறது.
• ஒரு கோளின் சுற்றுப்பாதையில் மையப்பிறழ்வு அளவு ஒன்றைத் தாண்டிவிட்டால் அதற்கு மேல் அந்தக் கோள் நட்சத்திரத்தைச் சுற்றாது. அதாவது மையப்பிறழ்வு அளவு ஒன்றைத் தாண்டியவுடன் அதற்கு மேல் நட்சத்திரத்தின் ஈர்ப்புவிசை அந்தக் கோளின் மீது செயல்படாததால் அது விலகிச் சென்றுவிடும்.
• நமது சூரியனை ‘ஹேலி’ வால்விண்மீன் சுற்றிவருகிறது. இந்த வால்விண்மீன் 75 ஆண்டுகளுக்கு ஒருமுறை பூமியின் அருகில் வந்து செல்லும். இந்த வால்விண்மீனின் மையப்பிறழ்வு அளவு 0.97. ஒன்றுக்கு மிக அருகில் உள்ளது. அதனால் இது சூரியனைவிட்டு எப்போது வேண்டுமானாலும் விலகிச் செல்லும் வாய்ப்புள்ளது.
• சரி, முதலில் கோள்கள் ஏன் வட்ட வடிவில் இல்லாமல் நீள்வட்ட வடிவில் சுற்றுகின்றன? இதற்கு மூன்று விஷயங்கள் காரணங்களாக இருக்கின்றன. முதலாவது கோள்களின் நிறை (Mass). இரண்டாவது சுற்றியக்கத் திசைவேகம் (Orbital Velocity). மூன்றாவது நட்சத்திரத்திற்கும் கோள்களுக்கும் இடையேயான தூரம். இந்த மூன்றும் நட்சத்திரத்தின் ஈர்ப்புவிசையுடன் ஒருவிதச் சமநிலையில் இருந்தால்தான் அவை வட்ட வடிவிலான சுற்றுப்பாதையில் பயணிக்கும்.
• இவற்றில் ஏதாவது ஒன்றில் சிறிய மாற்றம் ஏற்பட்டால்கூட அவை வட்டப்பாதையில் இருந்து விலகிவிடும். கோள்களைப் பொறுத்தவரை பல புறக்காரணிகள் மேற்கூறிய மூன்று
• விஷயங்களிலும் தாக்கம் செலுத்துகின்றன. உதாரணமாக, விண்வெளியில் பயணிக்கும் ஒரு சிறுகோள் நமது பூமியில் வந்து மோதினால்கூட அது பூமியின் நிறையையும் வேகத்தையும் பாதிக்கும். இதனால் பூமிக்கும் சூரியனுக்கும் இடையிலான ஈர்ப்புவிசை உறவில் வேறுபாடு ஏற்பட்டு அது வட்டமான சுற்றுவட்டப்பாதையில் இருந்து அகல வாய்ப்பிருக்கிறது. இதனால்தான் பெரும்பான்மையான கோள்கள் வட்டப்பாதையில் இல்லாமல் நீள்வட்டப்பாதையில் பயணிக்கின்றன.
• ஆனால், ஒரு கோளின் சுற்றுப்பாதை முழுவட்ட வடிவில் இல்லாமல் தூரமாக அகன்று சென்றாலும் பிரச்சினைதான். ஏனென்றால் மற்ற கோள்களின் சுற்றுப்பாதையுடன் இடையூறு ஏற்பட்டு, அவை மோதிக்கொள்ளக்கூட வாய்ப்பிருக்கிறது. ஆச்சரியமூட்டும் வகையில் சூரியக் குடும்பத்தின் எல்லாக் கோள்களும் வட்ட வடிவத்திற்கு அருகில்தான் உள்ளன என்பதால் அவ்வாறு நிகழ வாய்ப்பு இல்லை.
• ஒரு கோள் அதன் சுற்றுப்பாதையில் சூரியனிடமிருந்து தூரத்தில் இருக்கும் நிலையைச் சேய்மைநிலை என்கிறோம். சேய்மைநிலையில் அந்தக் கோள் மிகக் குறைவான வேகத்தில் பயணிக்கும். இதுவே ஒரு கோள் சூரியனுக்கு அருகில் உள்ள நிலையை அண்மைநிலை என்கிறோம்.
• ஒரு கோள் சூரியனுக்கு அருகில் இருக்கும்போது அதன் வேகம் உச்சத்தில் இருக்கும். விஞ்ஞானிகள் இந்த ஈர்ப்புவிசைக்கும் சுற்றுப்பாதைக்கும் இடையேயான உறவைப் பயன்படுத்தி விண்கலத்தை, செயற்கைக்கோள்களை விண்ணில் குறைந்த செலவில் பயணிக்க வைக்கின்றனர். இது எப்படி?
• ஒரு விண்கலம் பூமியிலிருந்து விண்ணுக்குச் செலுத்தப்பட்டவுடன் அது அருகில் உள்ள கோளின் ஈர்ப்புவிசையால் பாதிக்கப்பட்டு, அதைச் சுvற்றத் தொடங்கும். இவ்வாறு அது அந்தக் கோளின் சுற்றுப்பாதையில் குறிப்பிட்ட தூரத்தை எட்டியவுடன், அவற்றில் உந்து சக்தியைச் செலுத்தி சுற்றுப்பாதையிலிருந்து துண்டிக்க வைத்துவிடுவார்கள்.
• அதன்பின் அவற்றை மேலும் பயணிக்க வைத்து மற்றொரு கோளின் ஈர்ப்புவிசைக்கு உள்பட வைப்பார்கள். அந்த ஈர்ப்பு விசை விண்கலத்தை வேறொரு தூரத்திற்கு எடுத்துச் செல்லும். இப்படியே நாம் விரும்பும் கோள்களுக்கு விண்கலத்தைக் குறைந்த எரிபொருளைக் கொண்டு பயணிக்க வைக்கலாம்.
• இப்படித்தான் நம் விஞ்ஞானிகள் புவி ஈர்ப்பு விசைக்கும் சுற்றுப்பாதைக்கும் இடையிலான உறவைப் பயன்படுத்திநிலவுக்குச் சந்திரயான் 3 விண்கலத்தை அனுப்பினார்கள். நாசா விஞ்ஞானிகள் காசினி விண்கலத்தை இதே முறையைப் பயன்படுத்தித்தான் மிகத் தொலைவில் இருக்கும் சனிக் கோளுக்கு அனுப்பினர்.
• இவ்வாறு கோள்களின் சுற்றுப்பாதை குறித்த அறிவு நமது விண்வெளிப் பயணத்தைச் சாத்தியமாக்க உதவுகிறது. இதனால் எதிர்காலத்தில் மனிதர்கள் விண்வெளியில் வெகு தூரத்திற்குப் பயணிக்கலாம் என்றும் நம்பப்படுகிறது.

நன்றி: இந்து தமிழ் திசை (06 – 03 – 2024)