ऊर्जासंकल्प आणि पृथ्वीप्रकाश

ह्यापूर्वी – चंद्र नसता तर..
मिलॅंकोविच सिद्धांत

चंद्राचे महत्त्व

भाग ३ – ऊर्जासंकल्प आणि पृथ्वीप्रकाश

प्रत्येक देशाचा जसा अर्थसंकल्प असतो, तसा पृथ्वीचा ऊर्जासंकल्प (Radiation Budget) असतो. अर्थसंकल्पानुसार तो केवळ वर्षिकच नव्हे तर दैनिक, मौसमी व द्वादशवार्षिकही असतो. विविध पृष्ठभाग हे विविध प्रमाणात प्रारणे (त्यात दृश्य प्रकाशाबरोबरच इतर म्हणजे अतिनील (ultraviolet), अवरक्त (infrared) वगैरे प्रारणांचा समावेश होतो) परावर्तित करतात. हिमाच्छादित पृष्ठभाग त्यावर पडलेल्या प्रारणांपैकी बराचसा भाग परावर्तित करतो आणि थोडाच भाग शोषून घेतो. तर, पाण्याने बनलेला पृष्ठभाग बराचसा भाग शोषून घेतो आणि थोडासा परावर्तित करतो. त्याचप्रमाणे गवताळ पृष्ठभाग, वृक्षाच्छादित पृष्ठभाग, सिमेंट ने बनलेला पृष्ठभाग, माती हे ही वेगवेगळ्या प्रमाणात प्रारणे परावर्तित करतात. (आकृती ३ पाहा.) एखाद्या पृष्ठभागावर पडलेल्या प्रारणांचा जो अंश परावर्तित होतो त्या अंशास त्या पृष्ठभागाचा परिवर्तनांक (Albedo) म्हणतात. पृष्ठभागाच्या गुणधर्मानुसार त्याचा परिवर्तनांक ० ते १ च्या दरम्यान असतो.

आकृती ३. पृथ्वीच्या ऊर्जासंकल्पातील प्रमुख घटक ( eoweb.larc.nasa.gov येथून सुधारित.)

पृष्ठभागाचा परिवर्तनांक =  (पृष्ठभागाने परावर्तित केलेल्या प्रारणाची राशी) / (पृष्ठभागावर पडलेल्या एकूण प्रारणाची राशी)

द्वादशवार्षिक प्रकाशसंकल्प हा सौरडागांच्या ११ ते १२ वर्षांच्या चक्रावर अवलंबून असतो. सौरडागांची संख्या वाढली की सौरऊर्जेमध्ये वाढ होते व त्याचा परिणाम पृथ्वीच्या ऊर्जासंकल्पावर होतो.

पृथ्वीचा पृष्ठभाग विविध गोष्टींनी व्यापलेला आहे. भूपृष्ठाचा परिवर्तनांक हा वातावरणाच्या परिवर्तनांकाहून भिन्न असतो. वातावरणातील घन कण (परागकण, धूलिकण, वगैरे), बाष्पराशी व ढग हे वातावरणाचा आणि भूपृष्ठाचा ऊर्जासंकल्प ठरवण्यामध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात. वातावरणातील घन कणांमुळे आणि विशेषतः ढगांमुळे, सौरप्रारणे अवकाशात आणि भूपृष्ठाकडे परावर्तित होतातच, शिवाय भूपृष्ठाने परावर्तित केलेल्या प्रारणांचा काही भागही हे ढग भूपृष्ठाच्या दिशेने पुनःपरावर्तित करतात. अशाप्रकारे ढगांना पृथ्वी व वातावरण मिळून तयार होणाऱ्या संयुक्त संस्थेच्या ऊर्जासंकल्पामध्ये मोठे महत्त्व आहे. ढगांच्या भूपृष्ठापासूनच्या उंचीवर ढगातील बाष्पाचे, पाण्याचे वा हिमकणांचे प्रमाण ठरत असल्यामुळे ढगांच्या संख्येबरोबरच ढगांच्या प्रकारालाही ऊर्जासंकल्पामध्ये महत्त्व आहे.

पृथ्वी-वातावरण संयुक्त संस्थेचा सरासरी परिवर्तनांक ०.३ आहे. ह्याचा अर्थ सूर्याकडून आलेल्या एकूण प्रारणांपैकी ३० टक्के प्रारणे पृथ्वी व वातावरणाकडून परावर्तित होतात तर ७०% प्रारणे ग्रहण केली जातात. ही ग्रहण झालेली प्रारणऊर्जा (Radiation Energy) वातावरण ‘चालवते’ असे म्हणता येईल. मात्र पृथ्वीचा परिवर्तनांक मोजण्याचे अचूक तंत्रज्ञान उपलब्ध नाही. त्यामुळे विविध प्रकारचे पृष्ठभाग हे पृथ्वीचा किती भाग व्यापतात ह्याचा अंदाज व त्या पृष्ठभागांचा सरासरी परिवर्तनांक किती आहे ह्याचा अंदाज बांधून पृथ्वीचा परिवर्तनांक व पर्यायाने प्रकाशसंकल्प ठरवला जातो. प्रकाशसंकल्पामध्ये पृथ्वी व वातावरणाने ग्रहण केलेली ऊर्जा व परावर्तित केलेली ऊर्जा ह्याचा ताळमेळ राहिला नाही तर त्याचा जाणवणारा परिणाम म्हणजे तापमानवाढ वा तापमानघट. पृथ्वीय  प्रकाशसंकल्पाचा जागतिक हवामानावर परिणाम होतो हे वेगळे सांगायला नकोच.

आकृती ४. पृथ्वीचा ऊर्जासंकल्प. पृथ्वीकडे येणारी सौरऊर्जा व पृथ्वीने बाहेर टाकलेली ऊर्जा यांतील ताळमेळ. (marine.rutgets.edu येथून सुधारित.)

पृथ्वी ज्याप्रमाणे सूर्यप्रकाश आणि चंद्रप्रकाश अनुभवते त्याप्रमाणे चंद्र हा सूर्यप्रकाश व पृथ्वीप्रकाश अनुभवतो. चंद्रप्रकाश म्हणजे चंद्राने परावर्तित केलेला सूर्यप्रकाश असतो, त्याप्रमाणे पृथ्वीप्रकाश म्हणजे पृथ्वीने परावर्तित केलेला सूर्यप्रकाश. चंद्राची कोर आकाशात दिसते त्यावेळी चंद्राचा अंधारलेला भाग हा पूर्ण काळा न दिसता तांबूस दिसतो त्याचे कारण म्हणजे त्याभागावर पडलेला पृथ्वीप्रकाश (Earthshine). वैज्ञानिकांच्या असे लक्षात आले आहे की ह्या पृथ्वीप्रकाशाची तीव्रता आणि पृथ्वीचा ऊर्जासंकल्प ह्यांचा परस्परसंबंध आहे. त्यामुळे अमावस्येच्या जवळच्या दिवसांमध्ये चंद्राच्या अंधारलेल्या भागाचा तांबूसपणा (पृथ्वीप्रकाश) मोजता आला तर पृथ्वीच्या ऊर्जासंकल्पाविषयी चांगला अंदाज बांधता येऊ शकेल.

१९८४ सालापासून अशाप्रकारे पृथ्वीप्रकाशाचे मापन करण्यात येत आहे. ह्या पृथ्वीप्रकाशाचा आणि कृत्रिम उपग्रहांच्या साहाय्याने मापन होत असलेल्या मेघावरणाचा (cloud cover) काही परस्पर संबंध आहे का ह्याबद्दल संशोधन सुरू आहे. न्यूजर्सी तंत्रज्ञान महाविद्यालयामधील काही वैज्ञानिकांनी पृथ्वीप्रकाश मोजण्याच्या तंत्रज्ञानामध्ये सुधारणा घडवून आणली आहे. त्यांनी केलेल्या पृथ्वीप्रकाशाच्या मापनामधून असे आढळले आहे की ऋतूनुसार सरासरी पृथ्वीप्रकाशामधे २० टक्क्यांपर्यंत बदल होतो. १९८५ ते १९९५ च्या दरम्यान पृथ्वीच्या परिवर्तनांकामध्ये घट होत गेलेली आढळली. परिवर्तनांक कमी म्हणजे परावर्तित झालेली ऊर्जा कमी, म्हणजेच ग्रहण केली गेलेली ऊर्जा अधिक आणि ह्याचा परिणाम म्हणजे जागतिक तापमानवाढ. मात्र २००० पासून परिवर्तनांकामध्ये पुन्हा वाढ होत असल्याचे आढळले आहे.

पृथ्वीप्रकाश हा ढगांच्या संख्येवर, प्रकारांवर आणि निर्मितीदरावर अधिक प्रकाश टाकेल अशी हवामानतज्ज्ञांस अपेक्षा वाटते. २००० पासून होत असलेल्या परिवर्तनांकवाढीचे मूळ मेघावरणातील नैसर्गिक बदलामध्येही असू शकेल.

चंद्राने परावर्तित केलेला पृथ्वीप्रकाश अशाप्रकारे पृथ्वीय हवामानाचे निरीक्षण करण्यासाठी उपयुक्त ठरत आहे.

वरदा वैद्य, एप्रिल २००५ । Varada Vaidya, April 2005

ह्यापुढे – भरती-ओहोटी आणि हवामान

मिलॅंकोविच सिद्धांत

ह्यापूर्वी – चंद्र नसता तर

चंद्राचे महत्त्व

भाग२ – मिलँकोविच सिद्धांत

मिलुतिन मिलँकोविच ह्या सर्बियन गणितज्ज्ञाने दीर्घकालीन हवामान बदलाची (climate change) खगोलीय कारणे सांगणारा सिद्धांत मांडला. भूतकालीन हवामानाचा अभ्यास करताना मिलँकोविच सिद्धांताची माहिती करून घेणे आवश्यक आहे.

मिलुतिन मिलँकोविच चा जन्म २८ मे १८७९ रोजी सर्बियातील दैज ह्या गावी झाला. डिसेंबर १९०४ मधे विएन्ना तंत्रज्ञान विद्यापीठातून त्यांनी तांत्रिक विज्ञानामधे पांडित्य मिळविले. ऑक्टोबर १९०९ रोजी ते बेलग्रेड विद्यापीठामधे प्रायोगिक गणित ह्या विषयासाठी प्राध्यापक म्हणून रुजू झाले. मिलँकोविचनी त्यांची संपूर्ण प्राध्यापकीय कारकीर्द एका गणिती सिद्धांतावर संशोधन करण्यात व्यतीत केली. ह्या संशोधनाचा विषय होता ‘पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचणार्‍या सौरप्रारणांच्या (solar radiation) राशीमधे (amount) ऋतूनुसार (seasonal) व अक्षांशानुसार (latitude) होणारे बदल दर्शविणारा गणिती सिद्धांत विकसित करणे’.

मिलँकोविच सिद्धांतानुसार पृथ्वीच्या हवामानात होणार्‍या दीर्घकालीन (long term) बदलांसाठी कारणीभूत अशा तीन खगोलीय घटनांचा समावेश होतो. ही तीन कारणे पुढीलप्रमाणे -
१. वक्रतेतील बदल – पृथ्वीच्या परिभ्रमण (सूर्याभोवती फिरण्याच्या) कक्षेच्या वक्रतेमधे (eccentricity) होणारा बदल.
२. अक्षकलामधील बदल – पृथ्वीचा परिवलन अक्ष सध्या साडेतेवीस अंशातून कललेला आहे (कल =  tilt), ह्या कलामधे होणारा बदल.
३. अक्षरोखातील बदल – पृथ्वीच्या परिवलन (स्वत:भोवती फिरण्याच्या) अक्षाचा रोख सध्या धृवतार्‍याकडे आहे. ह्या रोखामधे होणारा बदल (precession).

ह्या तीन बदलांसाठी लागणारा कालावधी भिन्न आहे. पृथ्वीच्या दीर्घकालीन हवामान बदलाचा आलेख काढल्यास (आकृती १ पाहा) मिलॅंकोविचनी सांगितलेल्या कालावधीमध्ये हवामानबदलाची शिखरे मिळतात ज्यांच्याशी वरील तीन कारणे संबंधित आहेत.

आकृती १. पृथ्वीच्या दीर्घकालीन हवामानामध्ये होणारा बदल. परिभ्रमण कक्षेच्या वक्रतेतील फरक, परिवलन अक्षाच्या कलातील फरक आणि परिवलन अक्षाच्या रोखातील फरकामुळे होणारे बदल. (http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Giants/Milankovitch/milankovitch_3.html येथून सुधारित).

१. वक्रतेतील बदल - पृथ्वीच्या परिभ्रमण कक्षेच्या वक्रतेमध्ये (eccentricity) होणारा बदल

ज्याप्रमाणे सर्व चौरस हे आयत असतात, परंतु सर्व आयत चौरस नसतात त्याप्रमाणे, सर्व वर्तुळे ही लम्बवर्तुळे (ellipse) असतात, परंतु सर्व लम्बवर्तुळे वर्तुळे नसतात. वर्तुळ आणि लम्बवर्तुळ ह्यामध्ये वक्रतेच्या प्रमाणात फरक असतो. वर्तुळाची वक्रता (eccentricity) शून्य मानली, तर वक्रता शून्य व एक च्या दरम्यान असल्यास त्या भौमितिक आकृतीस लम्बगोल म्हणतात. वक्रता एक असणार्‍या आकृतीस परवलय (parabola) व वक्रता एक पेक्षा जास्त असणार्‍या आकृतीस अपास्त वा अतिवलय (hyperbola) म्हणतात. लम्बवर्तुळाची वक्रता जेवढी शून्याच्या जवळ, तेवढा त्याचा आकार वर्तुळाच्या जवळ जातो, तर वक्रता जसजशी वाढत जाईल त्यानुसार लम्बवर्तुळ पसरट होत जाते.

पृथ्वीची सूर्याभोवती फिरण्याची कक्षा ही लम्बवर्तुळाकार आहे. ह्या लम्बवर्तुळाच्या एका केंद्रबिंदूवर (focal point) सूर्य आहे. कक्षा लम्बवर्तुळाकार असल्याने पृथ्वी कधी सूर्याच्या जवळ असते (perihelion) तर कधी सूर्यापासून लांब (apohelion) असते. मात्र ह्या लम्बवर्तुळाची वक्रता जास्त नसल्याने पृथ्वी सूर्याच्या जवळ असतानाचे अंतर व ती सूर्यापासून दूर असतानाचे अंतर ह्यामधे केवळ तीन टक्क्यांचा फरक आहे. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचणारी सौरऊर्जा ही सूर्य-पृथ्वी अंतरावर अवलंबून असते. अर्थातच, पृथ्वीच्या कक्षेची वक्रता बदलल्यास सूर्य-पृथ्वी अंतर बदलते, त्यानुसार पृथ्वीला मिळणारी ऊर्जाराशी बदलते व त्याचा पृथ्वीच्या हवामानावर परिणाम होतो.

पृथ्वीच्या कक्षेची वक्रता सुमारे एक लाख वर्षांमध्ये ०.०००५ ते ०.०६०७ च्या दरम्यान बदलते. सध्या जानेवारी महिन्यामध्ये पृथ्वी सूर्याच्या सर्वात जास्त जवळ असते. त्यामुळे उत्तर गोलार्धातील थंडी ही दक्षिण गोलार्धातील थंडीच्या तुलनेत सौम्य असते. सध्याची पृथ्वीकक्षेची वक्रता ०.०१६ एवढी आहे. पृथ्वीस मिळणार्‍या सौरऊर्जेमध्ये जानेवारी (पृथ्वी सूर्याच्या जवळ, perihelion) ते जुलै (पृथ्वी सूर्यापासून जास्तीतजास्त दूर,  apohelion) दरम्यान ६.७  टक्के वाढ होते. कक्षावक्रतेतील बदलामुळे पृथ्वी-सूर्याच्या जवळ वा लांब असण्याच्या काळात तसेच सूर्य-पृथ्वी अंतरामध्येही बदल होतो, ज्याचा पृथ्वीच्या हवामानावर परिणाम होतो.

२. अक्षकलातील बदल – पृथ्वीचा परिवलन अक्ष सध्या साडेतेवीस अंशातून कललेला आहे (कल =  tilt). ह्या कलामधे होणारा बदल.

सध्या पृथ्वीचा स्वत:भोवती फिरण्याचा अक्ष तिच्या ग्रहण प्रतलाशी (सूर्याभोवती फिरण्याच्या प्रतलाशी, ecliptic plane) काटकोन करणार्‍या रेषेशी साडेतेवीस अंशाचा कोन करतो. हा अक्ष कललेला असल्याने आपल्याला सूर्याचे उत्तरायण आणि दक्षिणायन अनुभवास येते व त्यामुळे ऋतूही अनुभवता येतात. दोन्ही गोलार्धातील साडेतेवीसाव्या अक्षवृत्तांना म्हणूनच विशेष महत्त्व प्राप्त झालेले आहे, ज्यांना आपण कर्कवृत्त (२३.५ अंश उत्तर गोलार्ध) व मकरवृत्त (२३.५ अंश दक्षिण गोलार्ध) अशी नावे दिली आहेत. सुमारे एक्केचाळीस हजार वर्षांमध्ये पृथ्वीअक्षाचा हा कल २२.१ ते २४.५ अंशादरम्यान बदलतो. अक्षाचा कल जेवढा मोठा तेवढी ऋतूंची तीव्रता जास्त, तर कल जेवढा कमी तेवढे ऋतू सौम्य.

चंद्र हा पृथ्वीचा उपग्रह आहे. आपल्या सौरमालेतील इतर ग्रहांचे उपग्रह हे त्या ग्रहांच्या तुलनेमधे अतिशय कमी वस्तुमानाचे आहेत. साधारणत: उपग्रहाचे वस्तुमान हे तो ज्या ग्रहाभोवती फिरतो त्या ग्रहाच्या वस्तुमानाच्या १% वस्तुमानाहून कमी असते असे आढळले आहे. चंद्राच्याबाबतीत मात्र हे विधान लागू होत नाही. चंद्राचे वस्तुमान हे पृथ्वीच्या वस्तुमानाच्या १.२% एवढे आहे. त्यामुळे चंद्र पृथ्वीभोवती फिरतो असे म्हणण्यापेक्षा चंद्र व पृथ्वी हे चंद्र व दोघे मिळून तयार होणार्‍या संयुक्त संस्थेच्या गुरुत्वमध्याभोवती फिरतात असे अधिक योग्य ठरावे.

अनेक अब्ज वर्षांपूर्वी, जेव्हा पृथ्वीला चंद्र नव्हता तेव्हा, पृथ्वीचा स्वत:भोवती फिरण्याचा अक्ष जवळपास ६० अंशांमधून कलला होता. शिवाय, ह्या कलातील बदलाचे प्रमाणाही मोठे होते. अक्षाचा कल जास्त असताना पृथ्वीवरील हवामानाची, ऋतुंच्या तीव्रतेची केवळ कल्पनाच केलेली बरी! असे हवामान सजीवांच्या वाढीस अर्थातच पोषक नव्हते. पृथ्वीला चंद्र मिळाल्यावर** चंद्राच्या आकर्षणबलामुळे पृथ्वीच्या अक्षाचे डुगडुगणे कमीकमी होत जाऊन गेल्या काही अब्ज वर्षांपासून पृथ्वीचा अक्ष केवळ २१.१ ते २४.५ अंशांदरम्यानच डुगडुगतो. शिवाय अक्षाचा कलही सरासरी ६० अंशांपासून कमी होत होत सरासरी साडेतेवीस अंशांवर स्थिर झाला आहे. हे आकर्षणबल परिणामकारक ठरण्याचे कारण चंद्राचे वस्तुमान मोठे असण्यामध्ये आहे. इतर ग्रह-उपग्रह वस्तुमान प्रमाणानुसार चंद्र जर कमी वस्तुमानाचा असता तर चंद्राचे आकर्षणबल एवढे परिणामकारक ठरले नसते.

ह्या बदलांमुळे ऋतूंची तीव्रता कमी होऊन सजीवांच्या वाढीस पोषक असे हवामान पृथ्वीवर तयार झाले, ज्याचे श्रेय चंद्राकडेही जाते.

३. अक्षरोखातील बदल -पृथ्वीच्या परिवलन अक्षाचा रोख सध्या धृवतार्‍याकडे आहे. ह्या रोखामधे होणारा बदल (precession).

स्वत:भोवती फिरणार्‍या भोवर्‍याचा अक्ष जर कलता असेल, तर हा अक्ष हवेत एक भासमान वर्तुळ तयार करतो. त्याचप्रमाणे पृथ्वीचा अक्ष कललेला असल्याने तो अवकाशात एक भासमान वर्तुळ पूर्ण करतो. असे एक वर्तुळ पूर्ण करून पुन्हा मूळ जागी येण्यास त्याला सुमारे २६,००० वर्षे लागतात. अक्षरोखामध्ये बदल होण्यासाठी तो अक्ष कललेला असणे आवश्यक आहे. पृथ्वीचा अक्ष पृथ्वीच्या सूर्याभोवती फिरण्याच्या प्रतलाशी काटकोन करत असता तर पृथ्वीवर ऋतू अनुभवण्यास तर मिळालेच नसते, पण अक्षाचा रोखही सतत एकाच ठिकाणी राहिला असता.

ह्या अक्षरोखातील बदलामुळे संपातकाळ (संपात = equinox) बदलतो. सध्या २२ मार्च ला वसंत संपात (autumnal equinox) तर २३ सप्टेंबरला शरद संपात (vernal equinox) असतो. संपातदिनी सूर्य पृथ्वीच्या विषुववृत्तावर असतो. अक्षरोखातील बदलामुळे काही वर्षांनतर वसंत संपात फेब्रुवारीमध्ये, आणखी काही वर्षांनी जानेवारीमध्ये येईल. संपातदिनी पृथ्वीवर सर्व ठिकाणी बारा तासांचा दिवस व बारा तासांची रात्र असते. संपातदिनी सूर्य ज्या दिशेला उगवतो ती खरी पूर्व दिशा. इतर दिवशी तो उत्तरायण वा दक्षिणायन चालू असेल त्यानुसार खर्‍या पूर्वेच्या उत्तरेस वा दक्षिणेस असतो.

पृथ्वीच्या अक्षाचे टोक सुमारे २६,००० वर्षांमध्ये अवकाशामध्ये एक भासमान वर्तुळ पूर्ण करते. अक्षाच्या उत्तर टोकाने काढलेल्या भासमान वर्तुळावर तीन तारे आहेत. पृथ्वीच्या अक्षाचे दक्षिण टोकही अवकाशात असे भासमान वर्तुळ पूर्ण करते, परंतु दुर्दैवाने ह्या वर्तुळावर एकही तारा नाही. सध्या पृथ्वीच्या अक्षाचा रोख धृवतार्‍याच्या दिशेने आहे. अक्षाच्या उत्तर टोकाने अवकाशात काढलेल्या वर्तुळावर असलेल्या ३ तार्‍यांची नावे आहेत धृव (पोलॅरिस), अभिजित (वेगा) व थुबान. सध्या पृथ्वीच्या अक्षाचा रोख धृवतार्‍याच्या दिशेशी सुमारे एक अंशाचा कोन करतो. मात्र अजून सुमारे १३,००० वर्षांनतर पृथ्वीच्या अक्षाने त्याचा रोख अभिजित ह्या तार्‍याकडे वळवलेला असेल आणि त्यावेळी दिसणारे रात्रीचे आकाश आजच्या आकाशाहून खूपच भिन्न असेल. इ‌.स. पूर्व ३००० च्या सुमारास पृथ्वीच्या अक्षाचा रोख थुबान तार्‍याच्या दिशेने होता. पुरातन ग्रंथांमधील रात्रीच्या आकाशाचे वर्णन हे आजच्या आकाशाहून फारच भिन्न आढळते ते ह्यामुळेच. ग्रीक शास्त्रज्ञ इरॅटोस्थेनीस ह्याने सर्वप्रथम पुरातन ग्रीक ग्रंथांमधील आकाशतार्‍यांचे वर्णन व तत्कालीन आकाशतार्‍यांचे स्थान ह्यातील फरक अभ्यासून पृथ्वीच्या अक्षाचा रोख बदलतो असा निष्कर्ष काढला होता.

आकृती २. मिलॅंकोविच सिद्धांतातील खगोलीय कारणे दर्शविणार्‍या आकृत्या. http://ircamera.as.arizona.edu/NatSci102/NatSci102/images/milankovitch.gif येथून सुधारित.

आता ह्या तीन तार्‍यांबद्दल थोडेसे. सध्याचा उत्तरतारा हा धृव तारा (Polaris) होय. हा धृवतारा धृवमत्स्य (Ursa Minor) ह्या तारकासमूहामध्ये (Constellation) आहे. धृवतारा हा फारसा ठळक तारा नाही, परंतु पृथ्वीच्या अक्षाचा रोख सध्या ह्या तार्‍याकडे असल्याने ह्या तार्‍यास महत्व प्राप्त झाले. अभिजित (Vega) हा ठळक तारा स्वरमंडल (Lyra) तारकासमूहामध्ये आहे. अभिजित तार्‍याला आपण (साडेसत्ताविसावे) अर्धनक्षत्र मानतो. थुबान हा ही अतिशय मंद तारा आहे. थुबान कालेय (Draco) तारकासमूहामध्ये आहे.

————-

** चंद्राच्या निर्मितीबाबत अनेक सिद्धांत आहेत. पृथ्वी व दुसर्‍या एका ग्रहाची टक्कर होऊन पृथ्वीचे व दुसर्‍या ग्रहाचे टकरीमुळे अवकाशात फेकलेले काही वस्तुमान मिळून चंद्र तयार झाला व पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे पृथ्वीभोवती फिरू लागला असा एक सिद्धांत सांगतो. दुसर्‍या एका सिद्धांतानुसार पृथ्वीचा काही भाग पृथ्वीजवळून जाणार्‍या दुसर्‍या मोठ्या ग्रहाच्या सान्निध्यामुळे खेचला जाऊन त्याचा चंद्र बनला. तर, तिसरा सिद्धांत सांगतो की चंद्र पृथ्वीपासून ‘तयार’ झाला नाही, तर जवळून जाणारा एक छोटा ग्रह पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षण बलाने तिच्याभोवती फिरू लागला तोच चंद्र. ह्या सिद्धांतांपैकी पहिला सिद्धांत सर्वाधिक मान्यताप्राप्त आहे. पृथ्वीला चंद्र मिळाल्यानंतर तिच्यावरील परिणाम नक्कीच महत्त्वाचे आहेत, मग चंद्राची निर्मिती कशीही का झाली असेना!!

वरदा वैद्य, एप्रिल २००५ । Varada Vaidya, April, 2005

ह्यापुढे – ऊर्जासंकल्प आणि पृथ्वीप्रकाश

चंद्र नसता तर..

चंद्राचे महत्त्व

भाग १ : प्रस्तावना
चंद्र नसता तर..

शाळेत असताना ‘सूर्य उगवलाच नाही तर’ ह्या विषयावर प्रत्येकाने एकदा तरी निबंध लिहिला असेल. सूर्याच्या अस्तित्वावर पृथ्वीचे अस्तित्व अवलंबून असल्यामुळे सूर्याचे अनन्यसाधारण महत्त्व हे आता सर्वज्ञात आहे. आजची जगण्यास योग्य असलेली परिस्थिती पृथ्वीवर निर्माण करण्यामध्ये चंद्राचाही वाटा असला तरी ‘चंद्र नसता तर’ असा निबंध लिहिण्याची वेळ मात्र शालेय जीवनात येत नाही. चंद्राचे वाङमयातील स्थान तर बरेचसे ‘सुंदर-तरतरीत- गोर्‍या’ चेहर्‍याच्या विशेषणापुरतेच मर्यादित राहिले आहे. चंद्राची निर्मिती झाल्यापासून (ज्या संदर्भात अनेक संकल्पना (theories) अस्तित्वात आहेत) पृथ्वीच्या हवामानामधील दीर्घकालीन बदलांची जबाबदारी (सूर्याएवढी नसली तरी) चंद्रानेही उचलली आहे.

पृथ्वीचे भूतकालीन हवामान हे सध्याच्या स्वरूपात आणण्यामध्ये चंद्राचा महत्त्वाचा सहभाग आहे. चंद्र पृथ्वीपासून हळूहळू दूर जातो आहे. हा वेग अतिशय कमी असला तरी अनेक वर्षांनंतर चंद्र – पृथ्वी हे अंतर सध्याच्या अंतरापेक्षा बरेच भिन्न असेल आणि त्याचे पृथ्वीय हवामानावर परिणाम झाल्यावाचून रहाणार नाहीत. अर्थात तोपर्यंत पृथ्वीवर मानवी अस्तित्व राहिल्यास ह्या बदललेल्या हवामानाचा विचार करावा लागेल.

पृथ्वीचे विषुववृत्त (equator) सध्या तिच्या सूर्याभोवती फिरण्याच्या प्रतलाशी (ecliptic plane) साडेतेवीस अंशाचा कोन करत असले तरी हा कोन सुमारे एक्केचाळीसहजार वर्षांमध्ये साडेएकवीस ते साडेचोवीस ह्या कोनीय-अंतरामध्ये (angular range) बदलतो. पूर्वी हा कोन जवळपास साठ अंश एवढा होता व कोनीय-अंतरही मोठे होते. चंद्राच्या पृथ्वीभोवती फिरण्याने हा कोन कमी होत गेला तसेच कोनीय-अंतरही कमी झाले. पूर्वी हा कोन मोठा असताना त्यावेळचे ऋतुमान आणि हवामानही त्यामुळे वेगळे होते.

स्थानिक हवामानावर चंद्र-सूर्याच्या गुरुत्वाकर्षणाने निर्माण होणार्‍या भरती-ओहोटीचा परिणाम सर्वज्ञात आहे. पृथ्वीवरील हवामाना-बदलांचा निर्देशक म्हणूनही चंद्रकलांचा उपयोग होतो.  चंद्राचा पृथ्वीच्या भूत-सद्य-भविष्यकालीन हवामानावर होणारा परिणाम आणि चंद्राचे पृथ्वीय हवामानाच्या दृष्टिकोणातून असलेले महत्त्व  ह्या लेखमालेमध्ये लिहीत आहे.

-वरदा वैद्य, एप्रिल २००५। Varada Vaidya, April 2005

क्रमश:

ह्यापुढे – भाग २ – मिलॅंकोविच सिद्धांत