पृथ्वीविज्ञान गाथा भाग १० (चंद्र)

चंद्र-

     चंद्र,अर्थात चांदोमामा.आपल्या खऱ्या अर्थाने मामाच!कायम आपल्या भूमातेसोबत,पृथ्वीसोबत गेली कोट्यवधी वर्षे तो सोबती मनून राहत आहे.चंद्राचा जन्म पृथ्वीपासून झाला.एक प्रचंड धुमकेतू पृथ्वीवर आदळला आणि पृथ्वीपासून जो भाग विलग झाला तो म्हणजे चंद्र.चंद्र म्हणजे पृथ्वीचा नैसर्गिक उपग्रह.खरेतर एक शृंखलाच तयार झाली आहे,चंद्र स्वतः भोवती फिरता फिरता पृथ्वीभोवती फिरतो,पृथ्वी स्वतः भोवती फिरता फिरता सूर्याभोवती फिरते,सूर्य स्वतः भोवती फिरता फिरता आकाशगंगेच्या केंद्राभोवती फिरतो,आआकाशगंगा विश्वातच्या केंद्राभोवती...फक्त विश्व कोणाभोवती फिरत नाही...
      पृथ्वीपासून विलग झाल्यावरही पृथ्वीभोवती फिरण्याचे चंद्राला काहीच कारण नव्हते पण त्याला आईच्या मायेने अर्थात गुरुत्वाकर्षणाणे आईकडे म्हणजे पृथ्वीकडे आणले आणि चंद्राचे आणि पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण यांचा समतोल साधला जाऊन सुरु झाला तो चंद्राचा पृथ्वीभोवती फिरण्याचा प्रवास.चंद्राला पृथ्वीभोवती परिभ्रमण करण्यासाठी गुरुत्वाकर्षणा सोबत केंद्रगामी बल (centripetal force) मदत करते.जे बल अशा एखाद्या वस्तूवर कार्यरत असते जी दुसऱ्या एका वस्तुकेंद्राभोवती फिरत आहे आणि ते बल त्या केंद्राच्या दिशेत कार्य करत ज्या भोवती ती वस्तू फिरत आहे,त्याला केंद्रगामी बल म्हणतात.
     चंद्राचे अंतरंग हे बर्याचशा प्रमाणात पृथ्वीसारखे आहे.चंद्राचे कवच हलक्या वस्तूपासून बनले आहे,त्याखाली मॅन्टल आणि खाली अगदीच लहान आकाराचा गाभा अशी त्याची सर्वसाधारण रचना असावी.चंद्राचे कवचही सर्वत्र सारखे नाही,त्यात असमानता दिसून येते.चंद्राच्या गाभ्यात लोह असण्याची सुतराम अशीही शक्यता नाही कारण असते तर तिथे चुंबकीय तत्वाने आपले अस्तित्व दाखवले असते.चंद्राचे अंतरंग हे आपल्याकडे असलेल्या माहितनुसार असे आहेत,६५ किमी रुंदीचे कवच,त्याखाली ७०० किमी ते १२०० किमीचे मॅन्टल आणि खाली ५०० किमी चा गाभा.
       मुळातच चंद्र आपल्याला दिसतो तसा पूर्ण गोल अजिबात नाही.चंद्राचा गुरुत्वमध्य (centre of mass) हा त्याच्या केंद्रापासून अर्थात भौगोलिक मध्यापासून २ किमी ने सरकलेला आहे आणि तो पृथ्वीच्या दिशेत विचलित झालेला आहे.चंद्रावर बऱ्याच ठिकाणी गुरुत्वाकर्षण सारखे नाही.या कारणांमुळे चंद्राला पृथ्वीच्या बाजूला फुगवता निर्माण झाला आहे.
      प्रत्येक गोष्टीचा स्वतःचा असा एक मुक्तिवेग (escape velocity) असतो.एखाद्या ग्रहाच्या मुक्तीवेगाएवढ्या वेगाने जर आपण एखादी वस्तू त्याला लंबरूप फेकली तर ती वस्तू पुन्हा मागे न येता अवकाशात निघून जाईल,अर्थात escape होईल.पृथ्वीचा मुक्तिवेग हा ११ किमी प्रतिसेकंद आहे तर चंद्राचा मुक्तिवेग फक्त २.४ किमी प्रतिसेकंद आहे.चंद्रावर वातावरण नसण्याला हा मुक्तीवेगच कारणीभूत ठरला.वातावरणात नेमके असते काय तर विविध वायूंचे एकत्रीकरण.जसे पृथ्वीच्या वातावरणात सर्व नायट्रोजन,ऑक्सिजन,कार्बन डाय ओक्साइड असे वायू आहेत तसे कदाचित पूर्वी चंद्रावरही असतील.एखाद्या वायूच्या रेणूंचे तापमान हे निरपेक्ष तापमानाच्या -२७३ अंशाच्या वर असेल तर ते रेणू गतिमान होतात.चंद्रावर भर दुपारचे तापमान हे फार उच्च असते.त्यामुळे या वायूंचे रेणू कदाचित फार मोठ्या प्रमाणात गतिमान झाले असतील आणि त्यांचा वेग हा चंद्राच्या मुक्तीवेगा एवढा होऊन ते रेणू आणि त्या अनुषंगाने ते वायू अवकाशात निघून गेले असतील म्हणजेच मुक्त झाले असतील.चंद्रजन्मानंतर काही अब्ज वर्षानंतर हे घडून आले असेल.त्यामुळे वायू नाहीत त्यामुळे वातावरण नाही आणि वातावरण नाही त्यामुळे वातावरणामुळे होणारे परिणामही नाहीत.
       चंद्राचे रोजच्या जीवनातले एक गणित दिसून येते.चंद्राचा पृथ्वीभोवती फिरण्याचा काल हा २७ दिवसांचा असतो.म्हणजे पृथ्वी हे जर केंद्र मानले तर चंद्राला त्याभोवती ३६० अंशात फिरण्यासाठी २७ दिवसा लागतात असे दिसते.यातून गणित दिसून येते की त्याला प्रत्येक १२ अंशातून फिरण्यासाठी ५४ मिनिटे लागतात.म्हणजेच चंद्र दररोज ५४ मिनिटे उशिरा उगवतो.चंद्राची पृथ्वीभोवती परिभ्रमण करण्याची कक्षा लंबवर्तुळाकार असल्यामुळे उशिरा उगवण्याचा काल हा कमी जास्त होत राहतो.त्यामुळे साधारणतः ५० मिनिटे उशिरा उगवतो असे म्हटले जाते.
       आपल्या पूर्वजांनी आकाशाचे २७ भाग प[पाडले आहेत.हे २७ विभाग म्हणजे २७ नक्षत्रे.चंद्र फिरताना ३६० अंशातून २७ दिवसात प्रवास करतो.म्हणजेच एका दिवसाला एक नक्षत्र असे २७ दिवसात २७ नक्षत्रातून भ्रमण चालते.त्यातील एक नक्षत्र हे १३.३३ अंशाचे असते म्हणजेच चंद्र दिवसाला १३.३३ अंशातून पुढे जातो.एखाद्या व्यक्तीच्या जन्मावेळी चंद्र त्या दिवशी किंवा त्या वेळी ज्या नक्षत्रात असेल ते नक्षत्र त्या व्यक्तीचे असे आपल्याकडे मानले जाते.
     चंद्राचे गुरुत्वाकर्षण हाही एक महत्वाचा मुद्दा आहे.चंद्राचे गुरुत्वाकर्षण हे पृथ्वीवर तर पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण हे चंद्रावर कार्यरत असते,अशाच प्रकारे त्यांचा समतोल साधला जाउन चंद्र पृथ्वीभोवती एका विशिष्ट कक्षेमध्ये भ्रमण करत असतो.चंद्रावर गुरुत्वाकर्षणाचा समतोल साधला गेलेला नाही,ते असमान आहे.या गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम पृथ्वीवरील समुद्राच्या भरती-ओहोटी यांच्यावर होतो.पृथ्वीपासून चंद्राचे अंतर ३ लक्ष ८८ हजार किमी आहेचंद्राचे पृथ्वीपासून अंतर जितके कमी तेवढे भरती ओहोटी चे बल जास्त.ज्यावेळी चंद्र प्र्थ्वीच्या फार जवळ होता तेव्हा भरती उतींचे प्रमाण हे प्रमाणाबाहेर होते,कित्येक किलोमीटर उंचीच्या लाटा उसळत होत्या,त्यावेळी पृथ्वीचा एक दिवस ५ तासांचा होता म्हणजे अडीच तास दिवस अडीच तास रात्र.पण चंद्रामुळे जि भरती ओहोटी निर्माण होते त्याचाच उलट परिणाम चंद्रावर होतो.भरती ओहोटी च्या घर्षणामुळे पृथ्वीपासून चंद्र दूर दूर जाऊ लागला.चंद्राचे पृथ्वीपासूनचे अंतर प्रतिवर्षी ३ सेंटीमीटर णे वाढत आहे.असेच अंतर गेल्या कोट्यवधी वर्षांपासून वाढत आहे.
        चंद्र आणि पृथ्वी यांचे कितीही सख्य असले तरी त्यांच्यामध्ये कोणत्याच बाबतीत तुलना होऊ शकत नाही.पृथ्वीभोवती परिभ्रमण करण्यासाठी चंद्राची गती सेकंदाला १ किलोमीटर आहे तर पृथ्वीची सूर्याभोवती भ्रमण करण्याची गती ही सेकंदाला ३० किलोमीटर असते म्हणजेच चंद्राच्या ३० पट.पृथ्वीला स्वांगभ्रमणासाठी २४ तासांचा कालावधी लागतो तर याच स्वांगभ्रमणासाठी चंद्रराव निवांत ३० दिवस लावतात.
       यापूर्वी विचारलेल्या प्रश्नाचे शास्त्रीय उत्तर देतो.प्रश्न होता की आपल्याला चंद्राची कायम एकच बाजू का दिसते ?याचे उत्तर असे आहे की स्थिर राहण्यासाठी स्थितीज उर्जा(potential energy) ही कमीत कमी असावी लागते.जर ती जास्त असेल तर असमतोलत्व येउन अस्थिरता येऊ शकते.हा विज्ञानाचा शद्ध नियम आहे.अवकाशातील वस्तूचा गुरुत्वमध्य हा पृथ्वीपासून जितका जवळ तितकी स्थितीज ऊर्जा कमी आणि हे तत्व चंद्र पाळतो.त्याचा गुरुत्वमध्य पृथ्वीजवळ आहे.चंद्राचा गुरुत्वमध्य हा भौगोलिक

मध्यापासून/केंद्रापासून २ किमी पृथ्वीच्या बाजूला सरकलेला आहे.गुरुत्वमध्य ज्या बाजूला तीच बाजू आपल्याला दिसते.कारण बहुतांश गुरुत्वाकर्षण हे त्याच बाजूला केंद्रित झालेले आहे.चंद्राची पलीकडली बाजू बघण्यासाठी चंद्राचा गुरुत्वमध्य हा त्या बाजूला गेला पाहिजे पण हे तसे अशक्य आहे....
    ही तर फक्त थोडीच माहिती आहे,चंद्राचा खरा चेहरा अजून समोर यायचा आहे...
 
©पुष्कराज घाटगे