ഗ്രഹങ്ങളുടെ വക്രഗതി

പ്രാചീന ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞൻമാരെ അത്ഭുതപ്പടുത്തിയ ഒരു പ്രതിഭാസമാണ് ഗ്രഹങ്ങളുടെ വക്രഗതി അഥവാ അഥവാ പശ്ചാദ്ഗമനം. 

പയനീറും വോയേജറും.

1979 സപ്തംബറിൽ പയനീർ 11 ശനിയുടെ അടുത്തുകൂടെ പോയി. മുകളിലെ മേഘങ്ങളിൽ നിന്ന് 20000 കി.മീ അകലെക്കൂടെ. ഗ്രഹത്തെപ്പറ്റി കുറെക്കൂടി വിശ്വസനീയമായ വിവരങ്ങൾ അതിൽ നിന്ന് ലഭിച്ചു. പലതിലും വ്യാഴത്തോട് സദ്രശമാണെങ്കിലും വ്യത്യാസങ്ങളുമുണ്ട്.

മുങ്ങിക്കപ്പൽ പൊങ്ങുന്നതെങ്ങനെ ?

വെള്ളത്തിനടിയിലും ജലോപരിതലത്തിലും സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിവുള്ള ഒരു ജലവാഹനമാണ് മുങ്ങിക്കപ്പൽ. ആയിരക്കണക്കിന് ടൺ ഭാരമുള്ള ഇത്തരമൊരു കപ്പൽ കടലിനടിയിലേക്ക് മുങ്ങിക്കഴിഞ്ഞാൽ വീണ്ടും ഉപരിതലത്തിലേക്ക് പൊങ്ങി വരുന്നതെങ്ങിനെ?

മെർക്കുറി ദ്രാവകമായിരിക്കുന്നതെന്തു കൊണ്ട്?

     ഒരു ലോഹമായ രസം (mercury) സാധാരണ താപനിലയിൽ ദ്രാവകമാണ്. ഈ താപനിലയിൽ ഇരുമ്പും ചെമ്പുമൊക്കെ ഖര പദാർത്ഥങ്ങളാണ്. എന്നാൽ ലോഹങ്ങളിൽ രസം മാത്രം അല്ല ദ്രാവകമായിട്ടുള്ളത്. ഗാലിയവും, സീഷിയവും റുബീഡിയവും താണ താപനിലയിൽ ദ്രാവകമാണ്. ഉയർന്ന  താപനിലകളിൽ എല്ലാ ലോഹങ്ങളും ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ ആക്കാൻ സാധിക്കും. എന്നാൽ സാധാരണ അന്തരീക്ഷ താപനിലയിലും മർദത്തിലും ദ്രാവകമായിട്ടുള്ള ലോഹങ്ങളിൽ പ്രധാനി രസം ആണെന്ന് പറയാം. അത് -38. 87°C ന് മേൽ ദ്രാവകമായിരിക്കും. സീഷിയം 28. 5°C നും ഗാലിയം 30°C നും റുബീഡിയം 39°C നും ഈ സ്വഭാവം കാണിക്കും.
     എല്ലാ വസ്തുക്കളുടെയും അവസ്ഥ ഒന്നിൽ നിന്നു മറ്റൊന്നിലേക്കു മാറ്റാൻ കഴിയും. ഏതൊരു വസ്തുവിന്റെയും അവസ്ഥ അതിന്റെ താപനിലയെയും മർദത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. താപനില തന്മാത്രകളുടെ ചലനനിലവാരമാണ്. ചൂട് കൂടുമ്പോൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ തന്മാത്രകളുടെ ചലനം കൂടുകയാണ്. ഖര പദാർത്ഥത്തിൽ തന്മാത്രകളുടെ ചലന സ്വാതന്ത്ര്യം  വളരെ കുറവാണ്. എന്നാൽ വസ്തുവിന്റെ താപനില കൂടുമ്പോൾ അവയുടെ ഗതികോർജം കൂടുകയും ചലനം വർധിക്കുകയും ചെയ്‌യുന്നു. ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ ചലന സ്വാതന്ത്ര്യം കുറേകൂടി കൂടുതൽ ആണ്. വാതകാവസ്ഥയിൽ ഇത് ഏറ്റവും കൂടുതലാകുന്നു.
     ഒരു വസ്തു ഏതാവസ്ഥയിൽ ഇരിക്കുന്നു എന്നത് തന്മാത്രകളുടെ ചലന സ്വഭാവത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ ചലന സ്വാതന്ത്ര്യം തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണത്തെയും ആശ്രയിക്കുന്നുണ്ട്. തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണം കുറവായാൽ ഒരു വസ്തു കൂടുതൽ ബാഷ്പീകരണ സ്വഭാവമുള്ളതായിരിക്കും. ഖരാവസ്ഥയിൽ ഉള്ള ലോഹങ്ങളിൽ 'ലോഹ ബന്ധനം ' എന്നറിയപ്പെടുന്ന തന്മാത്ര ബന്ധം വളരെ ശക്തമാണ്. എന്നാൽ രസത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ ഇത്തരം ബന്ധനത്തിന്റെ ശക്തി കുറവാണു. അതിനാൽ രസം സാധാരണ താപനിലയിൽ ദ്രാവകമായിരിക്കുന്നു.

ഭൂമിക്കടിയിൽ എണ്ണ ഉണ്ടായതെങ്ങനെ?

     ഭൂമിക്കടിയിലെ എണ്ണ, അതായത് ക്രൂഡോയിൽ, പലതരം പാറകളിൽ കാണാം. എന്നാൽ എണ്ണ ഉണ്ടാകുന്നതു  ഊറൽ പാറകളിൽ മാത്രമാണെന്നാണ് ഭൂശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ കരുതുന്നത്. കൽക്കരിപോലെ ഖരമല്ലാത്തതിനാൽ ഇത് ഉത്ഭവസ്ഥാനത്തു നിന്നു ഒഴുകി മറ്റു സ്ഥലങ്ങളിലെത്തും. പലപ്പോഴും പാറകളുടെ വിള്ളലുകൾക്കിടയിലുള്ള 'കെണി ' (trap)കളിൽ എണ്ണ തളം കെട്ടി നിൽക്കുന്നതായി കാണാമെങ്കിലും പാറകളുടെ ചെറു സുഷിരങ്ങളിൽ തുള്ളികളായിട്ടാണ് സാധരണ ഇത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. സ്പോഞ്ജ് വെള്ളം പിടിച്ചെടുക്കുന്നത് പോലെയാണിത്. കടലിനടിയിലെ ഊറൽ മണ്ണിൽ അടിഞ്ഞു കൂടുന്ന ജീവികളുടെ അവശിഷ്ടങ്ങളിൽ നിന്നാണ് എണ്ണയുണ്ടാകുന്നത്. എണ്ണയിൽ കാണുന്ന സൂക്ഷ്മപദാര്ഥങ്ങളെ ജീവികളുടെ അവശിഷ്ടങ്ങളായി തിരിച്ചറിയാമെന്നതിനു പുറമേ അതിന്റെ രാസഘടനയും ജീവികളിൽ നിന്നുള്ള ഉത്പത്തിക്ക് തെളിവാണ്. എണ്ണയുണ്ടാകുന്നത് മുഖ്യമായും സൂക്ഷ്മപ്ലവജന്തുക്കളിൽ നിന്നാണ്. പുഴകൾ വഴി കടലിലെത്തുന്ന ജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളും ഇതിൽ പങ്കുചേർന്നിരിക്കും.
     അടിയൊഴുക്കുകളില്ലാത്ത കടലിന്റെ അടിഭാഗമാണ് എണ്ണയുണ്ടാകുവാൻ ഏറ്റവും പറ്റിയ സ്ഥലം. ഇവിടെ ഓക്സിജനും ഉണ്ടാകുകയില്ല. നല്ല മിനുമിനുത്ത കളിമണ്ണാണു മറ്റൊരു ഘടകം. അതിവേഗം ഊറലടിയുന്നതിന്റെ ഫലമായി ജീവികളുടെ അവശിഷ്ടങ്ങൾ വളരെ പെട്ടന്ന് മൂടിപ്പോകും. ഇത് കാരണം ജൈവ പദാർത്ഥങ്ങൾ ഓക്സീകരിച്ച് വിഘടിക്കപെടാതെ സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ചളിയുടെ മുകളിൽ കൂടുതൽ ഊറൽ വന്നടിയുന്നതോടെ അതിന്റെ മേലുള്ള മർദം കൂടുന്നു. അതോടെ അതിലടങ്ങിയ ജലാംശമെല്ലാം പുറത്തേക്ക് പോകും.ചളി കീഴോട്ടമരുന്തോറും മർദവും ഊഷ്മാവും കൂടും. അങ്ങനെ ഒരു സന്ദിഗ്ധ ദശയിലെത്തുന്നതോടെ അനേക ലക്ഷം വര്ഷത്തെ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഫലമായി എണ്ണ ഉണ്ടായിത്തീരുന്നു. എണ്ണ കാണപ്പെടുന്ന പാറക്കെട്ടുകളധികവും പ്രീ-കേംബ്രയൻ കാലത്തേതാണ്. അതായത് 60 കോടി വർഷത്തിലധികം പഴക്കമുള്ളവ.

സൂര്യബിംബം

     നമ്മൾ എല്ലാവരും സൂര്യനെ കണ്ടിട്ടുണ്ട്. അതേ സമയം സൂര്യനെ ശരിക്കും കണ്ടവർ അധികം ഉണ്ടാവില്ല. കാരണം സൂര്യനെ നേരിട്ടു നോക്കാനാവില്ല. അതിന്റെ ശോഭയാൽ കണ്ണ് മഞ്ഞളിക്കുന്നു. സാധാരണ നിലയിൽ സൂര്യബിംബം കാണാൻ സാധിക്കുന്നതല്ല. എന്നാൽ പണ്ടുള്ളവർ ഗ്രഹണം നേരിട്ട് നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനു ചാണക വെള്ളം കലക്കി അതിൽ സൂര്യന്റെ പ്രതിബിംബം നിരീക്ഷിക്കാറുണ്ട്. കറുത്ത കണ്ണടയിൽ കൂടിയോ ഇരുണ്ട മേഘത്തിൽ കൂടിയോ നോക്കിയാലും  ചന്ദ്രബിംബത്തോളം വലിപ്പമുള്ള സൂര്യബിംബം കാണാം.ചന്ദ്രനിൽ കാണുന്ന അടയാളങ്ങൾ സൂര്യനിൽ കാണില്ല. ബിംബത്തിന്റെ മധ്യ ഭാഗത്തു ശോഭ കൂടുതലും പുറത്തേക്ക് പോകുന്തോറും കുറവും ആയി കാണാം. അത്രമാത്രം.
     1611 മാർച്ചിൽ, ഗലീലിയോ ആകാശത്തേക്ക് ദൂരദർശിനി തിരിച്ച് ഒരു കൊല്ലത്തിനുള്ളിൽ, ജർമനിയിലെ, ഇൻഗൾസ്താത്തിലെ ഗണിത ശാസ്‌ത്ര പ്രൊഫസർ ക്രിസ്തോഫ് ഷൈനർ, തനിക്ക് കിട്ടിയ പുതിയ ടെലെസ്കോപ്പ ഉപയോഗിച്ച് സൂര്യനെ നിരീക്ഷിക്കുകയായിരുന്നു. ടെലിസ്കോപ്പിൽ കൂടിയോ ബൈനോക്കുലേഴ്സിൽ കൂടെയോ നേരിട്ട് നോക്കുന്നത്‌ അപകടകരമാണ്. കാഴ്ച്ച ശക്തി പോയെന്നു വരാം. പ്രകാശത്തോടൊപ്പം താപ രശ്മിയേയും അത് കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ലെൻസുപയോഗിച്ചു തീ ഉണ്ടാക്കാമല്ലോ. ഇരുണ്ട ഗ്ലാസ്‌ കൊണ്ട് ടെലിസ്കോപ്പിന്റെ മുഖം അടച്ചിട്ടും കാര്യമില്ല. പ്രതിബിംബത്തെ ഒരു യവനികയിൽ പ്രക്ഷേപിച്ചുകൊണ്ട് മാത്രമേ സൂര്യനെ നോക്കാവു. ഗലീലിയോവിൻറെ വിദ്യാർഥി ആയിരുന്ന ബെനെദത്തോ കാസ്‌തല്ലിയാണ് ഈ രീതി ആവിഷ്‌കരിച്ചത്. ഷൈനറും അതേ രീതിയിൽ ആണ് സൂര്യനെ നോക്കിയത്. പക്ഷേ കണ്ട കാഴ്ച അദ്ധേഹത്തെ അദ്‌ഭുതപെടുത്തി. സൂര്യബിംബത്തിന്മേൽ അവിടവിടെയായി ഇരുണ്ട പാടുകൾ. അദ്ദേഹം തന്റെ മതമേധാവിയായ ബുസേ യസ്സിനോട് ഇത് പറഞ്ഞു. അദ്ദേഹം ഷൈനറെ കളിയാക്കികൊണ്ട് മറുപടി പറഞ്ഞു  "ഞാൻ അരിസ്റ്റോട്ടിലിന്റെ എല്ലാ കൃതികളും വായിച്ചിട്ടുണ്ട്. നീ പറയുന്ന മാതിരി ഒന്നും ഞാൻ അതിൽ കണ്ടിട്ടില്ല. അതുകൊണ്ട്, നീ സമാധാനമായി പോവുക. നിനക്ക് സൂര്യനിൽ ഇരുണ്ട പാടുകളായി തോന്നുന്നത് യഥാർത്ഥത്തിൽ അതിലുള്ളതല്ല. നിന്റെ ഗ്ലാസിലെ തകരാറു കൊണ്ടോ കണ്ണിലെ കേട് കൊണ്ടോ തോന്നുന്നതാണ്‌ " .
     പക്ഷേ ഈ മറുപടി ഷൈനറെ തൃപ്തിപ്പെടുത്തിയില്ല. ഗലീലിയോ 1610 നവംബറിൽ ഈ പാടുകൾ കണ്ടിരുന്നു. പക്ഷെ ഇവർ രണ്ടുപേർക്കും മുമ്പ് 1611ൽ ഹോളണ്ടിലെ യൊ ഹന്നാസ് ഫബ്രീ ഷിയൂസ്  'സൂര്യകളങ്ക' ങ്ങളെപ്പറ്റിയുള്ള തന്റെ പുസ്തകം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. ചിത്രസമേതം 1612 ൽ  ഗലീലിയോ എഴുതി:"നിരവധി  തവണ നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയതിനു ശേഷം ഈ പാടുകൾ സൂര്യന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ തന്നെയുള്ള വസ്തുക്കളാണെന്നും അവ തുടര്ച്ചയായി പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയും അപ്രത്യക്ഷമാകുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്നും, ഈ പ്രക്രിയ ചിലപ്പോൾ അതിവേഗത്തിലും ചിലപ്പോൾ സാവധാനത്തിലും നടക്കുന്നെന്നും, സൂര്യന്റെ കറക്കത്തോടൊപ്പം അവയും കറങ്ങുന്നുണ്ടെന്നും, ഈ കറക്കം ഏതാണ്ട് ഒരു ചന്ദ്രമാസത്ത്തിൽ ഒരിക്കൽ എന്ന നിരക്കിലാണ് നടക്കുന്നതെന്നും എനിക്ക് ബോധ്യപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. പ്രത്യക്ഷമായി തന്നെ ഇത് പ്രധാനപെട്ട ഒരു സംഗതിയാണ്. എന്നാൽ അതിലും പ്രധാനമാണ് ഇതിന്റെ പരോക്ഷ സൂചനകൾ ".
     ഇന്ന് ഈ പാടുകളെയും സൂര്യനെയും പറ്റി കൂടുതൽ അറിയാം. ഈ പാടുകളുടെ മധ്യഭാഗം നല്ലപോലെ കറുത്തിരിക്കും.ഇവിടം പ്രച്ഛായ (umbra) എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നു. അതിനു ചുറ്റും അത്ര തന്നെ ഇരുണ്ടതല്ലാത്ത ഉപച്ഛായ കിടക്കുന്നു. അത്യന്തം പ്രോജ്വലമായ പശ്ചാത്തലത്തിൽ കാണുന്നത് കൊണ്ടാണ് ഇവ ഇരുണ്ടതായി തോന്നുന്നത്. വാസ്തവത്തിൽ ഈ പ്രദേശങ്ങളും ചുട്ടുപഴുതാണിരിക്കുന്നത്.