நிலா எப்படி உருவானது? பல கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன் என்ன நடந்தது?

[ஏராளன்]

பட மூலாதாரம்,MIKIELL / GETTY

 

படக்குறிப்பு,

நிலா உருவானது எப்படி? இந்தக் கேள்விக்க்கான அறிவியபூர்வ விளக்கத்தை இந்தக் கட்டுரை ஆராய்கிறது.

கட்டுரை தகவல்

• எழுதியவர், முனைவர் த.வி.வெங்கடேஸ்வரன்
• பதவி, முதுநிலை விஞ்ஞானி, விஞ்ஞான் பிரசார் அமைப்பு
• 20 ஆகஸ்ட் 2023

மனித வரலாற்றில் நிலாவுக்குப் பெரும் பங்கு உண்டு. நிலாவை பார்த்து நேரம் சொன்னதில் தொடங்கிய அந்தத் தொடர்பு, நிலாவிலேயே வாழ முயலும் அளவுக்கு இன்று வளர்ந்துள்ளது.

நம் மீது இவ்வளவு தூரம் தாக்கம் செலுத்தி வரும் இந்த நிலா உருவானது எப்படி? அதைத்தான் இந்தக் கட்டுரை ஆராய்கிறது.

நிலா எப்படி உருவானது?

இந்தக் கேள்விக்கு விஞ்ஞானிகள் மூன்று முக்கியமான கருதுகோள்களை முன்வைக்கின்றனர்.

இந்தக் கருதுகோள்கள்தான் ஓரளவுக்கு நிலவின் தோற்றம் குறித்த தெளிவை ஏற்படுத்துகின்றன என்பதால் ஆய்வாளர்களும் விஞ்ஞானிகளும் இந்த மூன்றில் ஒரு கருதுகோளே நிலவின் தோற்றத்திற்கான மூல காரணமாக இருக்க முடியும் என்று கூறுகின்றனர்.

அவை,

• நிலா, பூமியின் உடன்பிறந்த சகோதரி

 

• பூமியும் நிலாவும் காதலர்கள்

 

• பூமி பெற்றெடுத்த குழந்தைதான் நிலா

 

 

பட மூலாதாரம்,GETTY IMAGES

 

படக்குறிப்பு,

நிலாவின் தோற்றம் எப்படி நிகழ்ந்திருக்கலாம் என்பதற்கு விஞ்ஞானிகள் மூன்று கருதுகோள்களை முன்வைக்கிறார்கள்.

நிலா, பூமியின் உடன்பிறந்த சகோதரி

இதுதான் முதல் கருதுகோள். நிலா, பூமியின் உடன்பிறந்த இரட்டை சகோதரியாக இருக்கலாம்.

சுமார் 450 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இப்போது இருப்பதைப் போல் சூரியன், கோள்கள் என்றெல்லாம் இருக்கவில்லை. அப்போது சூரிய மண்டலம் இருந்த இடத்தில் ஒரு மிகப்பெரிய வாயுப்பந்து இருந்தது.

சூரியனைப் போல் பல்லாயிரம் மடங்கும் பெரிதாக இருந்த அது வான் முகில் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அந்த வான்முகில் தன்னைத் தானே சுற்றிக் கொண்டிருந்தது.

அப்படி சுற்றிக்கொண்டே இருக்கும்போது, மையத்தில் பொருட்கள் கூட்டாக இருந்தால், அந்த மையப் பகுதியில் மட்டும் ஈர்ப்பு விசை மிக அதிகமாக இருக்கும்.

அப்படி ஈர்ப்பு விசை அதிகமாக இருக்கும்போது, அது மற்ற வான் பொருட்களையும் அதனுள்ளே இழுக்கும். அப்படி இழுத்து இழுத்து சேர்க்கப்பட்ட வான் பொருட்களால் மையத்தில் சூரியன் உருவானது.

 

பட மூலாதாரம்,GETTY IMAGES

 

படக்குறிப்பு,

பூமி உருவானபோது, அதனுடன் சேர்ந்து நிலாவும் உருவானது என்பதுதான் இந்த இரட்டை சகோதரிகள் கருதுகோள் முன்வைக்கும் விளக்கம்.

சூரியனைச் சுற்றி ஒரு திரள் வட்டு (Planetary disk) உருவானது. அந்தத் திரள் வட்டில் மற்ற கோள்கள் உருவாயின.

இதற்கு தயிர் கடைவதை சான்றாகச் சொன்னால் இன்னும் எளிமையாகப் புரியும். தயிர் கடையும்போது நடுவில் வெண்ணெய் திரளும். வெண்ணெய் நடுவில் திரண்டாலும்கூட ஆங்காங்கே வெண்ணெய் சிறு சிறு திட்டுகளாகத் திரளும்.

அதுபோல அந்தப் பெரும் வான்முகில் தன்னைத் தானே சுற்றிக் கொண்டிருந்தபோது உருவான வெண்ணெய்தான் சூரியனும் கோள்களும். அந்தக் கோள்களோடு சேர்ந்து நிறைய விண்கற்களும் உருவாயின.

இப்படியான இந்தச் செயல்முறையில் பூமி உருவானபோது, அதனுடன் சேர்ந்து நிலாவும் உருவானது என்பதுதான் இந்த இரட்டை சகோதரிகள் கருதுகோள் முன்வைக்கும் விளக்கம்.

ஆனால் இந்தக் கருதுகோளில் ஒரு சின்ன சிக்கல் உள்ளது. பூமியின் அச்சு 23.5 டிகிரி சாய்வாகச் சுற்றுகிறது. நிலாவின் அச்சு வெறும் 6.7 டிகிரியில்தான் சுற்றுகிறது.

இரண்டும் சேர்ந்து பிறந்திருந்தால், பூமி மற்றும் அதன் துணைக்கோளின் அச்சுகளின் சாய்வும் சற்று ஏறக்குறைய ஒரே மாதிரியாகத்தான் இருந்திருக்க வேண்டும். இவ்வளவு பெரிய வித்தியாசம் இருந்திருக்காது. ஆகவே, பூமியின் இரட்டை சகோதரியாக நிலா இருப்பதற்கான வாய்ப்பு குறைவு.

 

நிலா, பூமியின் காதலி

பட மூலாதாரம்,GETTY IMAGES

 

படக்குறிப்பு,

செவ்வாய் கோளை இரண்டு துணைக்கோள்கள் சுற்றி வருகின்றன. அந்த இரண்டு துணைக்கோள்களுமே சூரிய குடும்பத்தில் வேறு எங்கோ உருவானவை.

சூரியன் உருவானது, அதனூடே உருவான கோள்கள் மற்றும் விண்கற்கள் குறித்தெல்லாம் முந்தைய கருதுகோளில் பார்த்தோம் அல்லவா!

அப்படி உருவான எண்ணற்ற கோள்கள் மற்றும் விண்கற்களில், எங்கேயோ உருவான கோள் ஒன்றை பூமி தனது ஈர்ப்பு சக்தியால் பிடித்து இழுத்து தன்னைச் சுழல வைத்துக்கொண்டது.

அதாவது, நாம் எங்கேயோ இருக்கிறோம். நமது காதலி வேறு எங்கேயோ பிறக்கிறார். இருவரும் வேறு எங்கேயோ சந்திக்கிறோம். அதன்பிறகு இணைகிறோம் அல்லவா!

அதேபோல, வேறு எங்கேயோ பிறந்த ஒரு கோளான இந்த நிலாவை தனது ஈர்ப்பு சக்தியால் தற்செயலாகப் பிடித்து இழுத்த பூமி, தன்னுடனேயே வைத்துக்கொண்டது. இதுவே இந்த இரண்டாவது கருதுகோள் முன்வைக்கும் விளக்கம்.

சூரிய குடும்பத்தில் இதுவொன்றும் விதிவிலக்கான விஷயம் இல்லை. ஒப்பீட்டிற்கு செவ்வாய் கோளை எடுத்துக்கொண்டால், அதற்கு இரண்டு நிலாக்கள் உள்ளன.

செவ்வாய் கோளை இரண்டு துணைக்கோள்கள் சுற்றி வருகின்றன. அந்த இரண்டு துணைக்கோள்களுமே சூரிய குடும்பத்தில் வேறு எங்கோ உருவானவை. செவ்வாய் கோளின் அருகே தற்செயலாக வந்தபோது அதன் ஈர்ப்பு சக்தியால் ஈர்க்கப்பட்டு, செவ்வாயின் காதலிகளாக மாறிவிட்டன, அதைச் சுற்றத் தொடங்கிவிட்டன.

அதேபோல் பூமிக்கும் நடந்திருக்கலாம் என்பதையே இந்தக் கருதுகோள் முன்வைக்கிறது. ஆனால், இதை ஏற்றுக்கொள்வதிலும் சில சந்தேகங்கள் உள்ளன.

 

நிலா, பூமியின் காதலி இல்லையா?

பட மூலாதாரம்,GETTY IMAGES

 

படக்குறிப்பு,

ஆக்ஸிஜன் இயற்கையில் ஆக்ஸிஜன் 16, 17, 18 என மூன்று ஐசோடோப்புகளாக உள்ளது.

அந்த சந்தேகத்திற்குள் போவதற்கு முன்பு, இட்லியை வைத்து ஒரு சின்ன ஆராய்ச்சி மேற்கொள்வோம். உங்கள் வீட்டில் தயாரிக்கும் இட்லியில் ஒன்றையும், உங்கள் அண்டைவீட்டில் தயாரிக்கும் இட்லியில் ஒன்றையும் எடுத்துக்கொள்வோம்.

அவை இரண்டையும் ஒரு சோதனைக்கூடத்தில் ஆய்வு செய்கிறோம். உங்கள் வீட்டு இட்லியில் இருக்கும் அரிசி மற்றும் உளுந்தின் அளவு, அண்டை வீட்டாரின் இட்லியில் இருக்கும் அரிசி மற்றும் உளுந்தின் அளவு இந்த இரண்டையும் ஒப்பிட்டுப் பார்க்கிறோம்.

அந்த அளவு இரண்டு இட்லிகளிலும் துல்லியமாக ஒன்றுபோல் இருந்தால், நீங்கள் இருவருமே ஒரே கடையில் இட்லி மாவு வாங்கியுள்ளீர்கள் என அர்த்தம்.

இப்போது நிலாவின் கதைக்கு வருவோம். இட்லி போலவே, நிலாவில் இருக்கும் கல், மண் போன்ற பொருட்களின் மாதிரிகளை ஆய்வு செய்தபோது அவற்றில் இருக்கும் அம்சங்களும் பூமியில் உள்ள அத்தகைய மாதிரிகளில் இருக்கும் அம்சங்களும் ஒன்றுபோல் இருப்பது தெரிய வந்தது. ஆக, பூமியும் நிலாவும் வெவ்வேறு இடங்களில் உருவாகியிருக்க வாய்ப்பு இல்லை.

ஆக்ஸிஜன் இயற்கையில் ஆக்ஸிஜன் 16, 17, 18 என மூன்று ஐசோடோப்புகளாக உள்ளது. ஆக்ஸ்ஜின் 18, ஆக்ஸிஜன் 17ஐ விட அதிக எடை கொண்டது. அதேபோல், ஆக்ஸிஜன் 17, ஆக்ஸிஜன் 16ஐ விட கூடுதல் எடை கொண்டது.

 

பட மூலாதாரம்,GETTY IMAGES

சூரியன் மற்றும் அதன் கோள்கள் அனைத்தும் ஒரு வாயுப்பந்தின் திரள் வட்டிலிருந்து உருவானது என முன்னர் பார்த்தோம்.

அரிசியை முரத்தில் போட்டுப் புடைக்கும்போது அரிசி பக்கத்திலும் உமி தொலைவிலும் விழுகிறது. அதேபோல் சூரியனை சுற்றி கோள்கள் உருவானபோது, சூரியனுக்கு அருகில் செரிவு அதிகமாக உள்ள ஆக்ஸிஜன் 18 வாயு இருக்கும். சூரியனில் இருந்து தொலைவு செல்லச் செல்ல ஆக்ஸிஜன் வாயுக்களின் செரிவு குறைந்துவிடும்.

இப்போது நிலா, பூமியை எடுத்துக்கொள்வோம். இவை இரண்டிலுமே, ஒரே மாவில் அவித்த இட்லிகளைப் போல ஆக்ஸிஜன் 16,17, 18 ஆகியவற்றின் செரிவு விகிதம் ஒன்றுபோல் உள்ளது. ஆக, எங்கேயோ உருவான நிலா, பூமியால் கவரப்பட்டது என்ற கருதுகோள் முழுமையாக ஏற்புடைய வகையில் இல்லை.

நிலா, பூமி பெற்றெடுத்த குழந்தை

இதுவரை நாம் பார்த்த இரண்டு கருதுகோள்களின் மூலம் நமக்கு இரண்டு உறுதியான விஷயங்கள் தெரிந்துள்ளன.

• நிலா, பூமி இரண்டிலும் ஆக்ஸிஜன் ஐசோடோப்புகளின் செரிவு ஒரே மாதிரியாக உள்ளது.
• பூமியினுடைய அச்சு சாய்வு 23.5 டிகிரி. ஆனால், நிலாவினுடைய அச்சு சாய்வு 6.7 டிகிரி மட்டுமே.

இந்த இரண்டு விஷயங்களையுமே அடிப்படையாகக் கொண்டு நிலா எப்படி உருவானது என்பதை விளக்குவதுதான் மூன்றாவது கருதுகோள்.

 

பட மூலாதாரம்,GETTY IMAGES

 

படக்குறிப்பு,

செவ்வாயின் அளவை ஒத்த தியா என்ற பெரும் கோளும் பூமியும் ஒன்றுக்கொன்று மோதிது.

சூரியன், பூமி போன்றவை உருவாவதற்கு 450 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, சூரிய குடும்பம் இருந்த பகுதியில் பல்வேறு அளவுகளில் விண்கற்கள் இருந்தன.

அந்த விண்கற்கள் தாறுமாறாக அங்கும் இங்குமாகச் சுற்றிக் கொண்டிருந்தன. அவற்றில் சில விண்கற்கள் மிகச் சிறியனவாக இருந்தாலும், ஒரு சில விண்கற்கள் செவ்வாய் கோளின் அளவுக்குக்கூட பெரிதாக இருந்தன.

அப்படியாக இருந்த, தியா என்று விஞ்ஞானிகளால் பெயரிடப்பட்ட ஒரு பெரும் கோள் பூமியில் வந்து மோதியது. அந்த மோதலில் உருவானதே இன்று இருக்கும் பூமியும் நிலாவும் என்பதே இந்த மூன்றாவது கருதுகோள் கூறும் விளக்கம்.

சூரியன், பூமி ஆகியவை தோன்றி 6 கோடி ஆண்டுகள் கழித்தே இந்த நிகழ்வு நடந்திருக்க வேண்டும் என்று கணிக்கப்படுகிறது. இன்று இருப்பது போல் திட நிலையில் பூமி அப்போது இருக்கவில்லை. திரவ நிலையில், பாகு போல் இருந்தது.

அதே போலத்தான் செவ்வாயின் அளவை ஒத்த தியா என்ற அந்தப் பெரும் கோளும் இருந்தது. இந்த இரண்டும் ஒன்றுக்கொன்று மோதியபோது சுக்குநூறாகிவிடாமல், மோதலின் விளைவாக ஏற்பட்ட வெப்பத்தில் உருகி இரண்டறக் கலந்து, பிறகு இரண்டாகப் பிளந்தது.

 

பட மூலாதாரம்,GETTY IMAGES

 

படக்குறிப்பு,

ஒன்றுக்கு ஒன்று மோதி இரண்டாக உடைந்ததன் காரணமாகவே, பூமி மற்றும் நிலாவில் ஆக்ஸிஜன் ஐசோடோப்புகளின் செரிவு ஏறக்குறைய ஒரே அளவில் இருக்கிறது.

அப்படி இரண்டாக உடைந்ததன் காரணமாகவே, பூமி மற்றும் நிலாவில் ஆக்ஸிஜன் ஐசோடோப்புகளின் செரிவு ஏறக்குறைய ஒரே அளவில் இருக்கிறது. ஆனால் இந்த மோதலின் விளைவாக பூமியின் அச்சு ஒரு சாய்விலும் நிலாவின் அச்சு ஒரு சாய்விலும் சுழலத் தொடங்கிவிட்டது எனக் கருதப்படுகிறது.

இது விஞ்ஞானிகளால் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது. இந்த வகையில் நிலா உருவாகியிருப்பதறான சாத்தியக்கூறுகள் அதிகமாகவே இருக்கின்றன. இப்போது, இந்த மூன்றாவது கருதுகோளை கொஞ்சம் விரிவாகப் பார்ப்போம்.

பூமியும் நிலாவும், உருளைக்கிழங்கு போண்டாவும்

பூமியின் மையப்பகுதியில் இரும்பு, நிக்கல் போன்ற உலோகங்கள் அதிகமாக உள்ளன. ஆனால், நிலாவில் அப்படியில்லை. அதை முன்வைத்து இந்தக் கருதுகோள் மீதும் சந்தேகம் எழலாம்.

இதை விளக்குவதற்கு உருளைக்கிழங்கு போண்டாவை சான்றாக எடுத்துக்கொள்வோம். உருளைக்கிழங்கு போண்டாவின் உட்பகுதியில் உருளைக்கிழங்கு கலவை இருக்கும். மேற்பகுதியில் கடலை மாவு பூச்சு இருக்கும். அந்த நிலையில் பூமி இருந்தபோது தியா கோள் வந்து மோதியது.

மேலே இருக்கும் கடலை மாவு போன்ற பூமியின் மேற்புற அடுக்குகள் தியா கோளுடன் சேர்ந்து பிறகு பிரிந்தன. அதேபோலத்தான் தியாவிலும். இப்போது, பூமியின் மேற்புற அடுக்கும் தியாவின் மேற்புற அடுக்கும் ஒன்றுக்கொன்று கலந்தன.

 

பட மூலாதாரம்,GETTY IMAGES

 

படக்குறிப்பு,

பூமியின் அச்சு, நிலாவின் அச்சு இரண்டின் டிகிரியும் வேறாக உள்ளது. ஆனால் இரண்டின் மேற்பரப்பிலும் உள்ள ஐசோடோப்புகளின் செரிவு கிட்டத்தட்ட ஒன்றுபோல் உள்ளது.

ஆகையால்தான் பூமி, நிலா இரண்டின் மேற்புற பரப்பிலும் ஒற்றுமை தெரிகிறது. ஆனால், பூமியின் மையப்பகுதி வேறாக உள்ளது.

பூமியின் அச்சு, நிலாவின் அச்சு இரண்டின் டிகிரியும் வேறாக உள்ளது; ஆனால் இரண்டின் மேற்பரப்பிலும் உள்ள ஐசோடோப்புகளின் செரிவு கிட்டத்தட்ட ஒன்றுபோல் உள்ளது; பூமியின் மையப்பகுதியில் இரும்பு, நிக்கல் போன்றவை அடங்கிய மையக்கரு உள்ளது, ஆனால் நிலாவில் அப்படியில்லை.

இந்த மூன்றையும் சேர்த்து வைத்து பகுப்பாய்ந்தால், ஏதோவொரு கோள் பூமியின்மீது வந்து மோதி அதன் காரணமாக உருவானதே நிலா. அதாவது பூமி பெற்றெடுத்த குழந்தைதான் நிலா என்ற கருதுகோளுக்கு அதிகமான சாத்தியக்கூறுகள் உள்ளன.

ஆகையால் நிலா, பூமியுடன் பிறந்த இரட்டைக் குழந்தையும் இல்லை, பூமியின் காதலியும் இல்லை; மாறாக, பூமி பெற்றெடுத்த குழந்தை என்ற கருதுகோளை விஞ்ஞானிகள் ஏற்றுக்கொண்டுள்ளனர்.

https://www.bbc.com/tamil/articles/c99nk0vx0xpo

[Justin]

அரிய தகவல்கள். எளிமையாக விஞ்ஞானக் கருதுகோள்களை விளக்கியிருக்கும் முறை சிறப்பாக இருக்கிறது👍.

இந்த ஏற்றுக் கொள்ளப்பட்ட மூன்றாவது மாதிரியை "thwacking" என்பார்கள். இப்படி மோதலால் உருவான பின்னர், நிலவு பூமிக்கு மிக அருகில் சுற்றி வந்திருக்கிறது. ஆரம்பத்தில் 12,000 மைல்கள் தூரத்தில் சுற்றி வந்த  நிலவு, படிப்படியாக மைய நீக்க விசையினால் விலகி, இன்று 238, 488 மைல்கள் தொலைவில் பூமியைச் சுற்றி வருகிறது. நிலவு, பூமி ஆகியவற்றின்  உருவாக்கம் பற்றி மேலும் அறிய விரும்போவோர் வாசிக்க வேண்டிய ஒரு புத்தகம் றொபேர்ட் ஹேசனின் "The Story of Earth" 

புத்தக முகப்பு: நன்றியுடன் Penguin Random House இணையத்தளம்.

[nunavilan]