विनय जोशी
अगदी प्राचीन काळापासून आकाशनिरीक्षण करणाऱ्या मानवाला रात्रीच्या आकाशातील ताऱ्यांच्या स्थिर मांडणीत मध्येच दिसणाऱ्या ग्रहांचे वेगळेपण लक्षात आले होते. यांना ग्रीकांनी प्लॅनेट म्हणजे भटके म्हटले तर भारतीयांनी त्यांना देवत्व बहाल केले. आपल्याला पृथ्वीवरून बुध ते शनीपर्यंतचे ग्रह डोळय़ांनी दिसत असल्याने अगदी १८ व्या शतकापर्यंत सौरमालेत सहाच ग्रह आहेत असे वाटत होते. १७८१ मध्ये ब्रिटिश खगोलशास्त्रज्ञ विल्यम हर्षेल दुर्बिणीतून ताऱ्यांचे निरीक्षण करत असताना १३ मार्च रोजी वृषभ व मिथुन या तारकासमूहांच्या सीमेवर त्यांना एक निळसर हिरवट रंगाचा ‘ठिपका’ दिसला. तो धूमकेतू असावा असं त्यांना वाटलं खरं.. पण सतत निरीक्षण केल्यानंतर हा शनीपलीकडचा सातवा ग्रह आहे हे त्यांनी जाहीर केले. सुरुवातीला हा नवा ग्रह त्यांच्या नावाने हर्षेल म्हणून ओळखला जाऊ लागला, पण ग्रहांना ग्रीक देवतांची नावे देण्याच्या संकेताला धरून पुढे त्याला आकाशाची देवता युरेनसचे नाव देण्यात आले.
युरेनसचा अभ्यास करणाऱ्या शास्त्रज्ञांची त्याच्या कक्षेबद्दलची गणिते चुकत होती. यामुळे युरेनसच्या कक्षेवर गुरुत्वीय प्रभाव टाकणारा एखादा ग्रह त्याच्या पलीकडे असावा असे वाटू लागले. १८४५ मध्ये पॅरिसमधील खगोलशास्त्रज्ञ अर्बेन ले व्हेरिअर आणि केंब्रिजमधील जॉन अ‍ॅडम कोच यांनी स्वतंत्रपणे प्रयत्न करत नव्या काल्पनिक ग्रहाची कक्षा निश्चित करणारे गणित मांडले आणि या गणिताप्रमाणे जोहान गॉटफ्रीड गॉलला २३ सप्टेंबर १८४६ ला लेव्हिएरने सुचवलेल्या जागेच्या अतिशय जवळ आठवा ग्रह सापडला. या ग्रहाला जलदेवता नेपच्यूनचे नाव देण्यात आले. जनार्दन बाळाजी मोडक यांनी या दोन ग्रहांना अनुक्रमे प्रजापती आणि वरुण अशी भारतीय नावे सुचवली.
हेही वाचा >>> अवकाशाशी जडले नाते: वेध शनीचा-कॅसिनी-हायगेन्स
युरेनस आणि नेपच्यून साधारण सारख्याच आकाराची दूरवरची भावंडे. सूर्यापासून सरासरी २.८७ अब्ज किमी असणाऱ्या युरेनसला सूर्याभोवती प्रदक्षिणा करायला ८४.०१ वर्षे लागतात. नेपच्यून त्याच्याही पलीकडे पृथ्वी-सूर्य अंतराच्या ३० पट म्हणजे सूर्यापासून सरासरी ४. ४९अब्ज किमी अंतरावर आहे. परिणामी त्याची सूर्याभोवती एक फेरी पूर्ण व्हायला तब्बल १६४.७९ वर्षे लागतात. त्याचा शोध लागल्यापासून त्याची पहिली ज्ञात प्रदक्षिणा २०११ साली पूर्ण झाली. पृथ्वीच्या व्यासाच्या साधारण चौपट व्यास असूनदेखील या दोघांची घनता मात्र पृथ्वीच्या एकपंचमांश आहे. याचे कारण म्हणजे हे दोन्ही हायड्रोजन, हेलियम आणि मिथेन या वायूंचे बनलेले वायुरूप ग्रह आहेत. सूर्याचा प्रकाश युरेनसपर्यंत पोहोचायला पावणेतीन तास, तर नेपच्यूनपर्यंत पोहोचायला चार तास लागतात. सूर्याची उष्णता इथे फारशी पोहोचतच नाही, परिणामी इथे सगळे काही गोठलेले आणि थंड. म्हणून यांना बर्फाळ राक्षसी ग्रह (कूी ॠ्रंल्ल३) म्हटले जाते.
स्वत:भोवती फिरायला युरेनसला १७ तास, तर नेपच्यूनला १९ तास लागतात. या प्रचंड गतीमुळे दोन्ही ग्रहांवर कायम वादळे चालू असतात. शनीप्रमाणे या दोघांनासुद्धा कडय़ा आहेत. आतापर्यंत युरेनसच्या १३ आणि नेपच्यूनच्या ५ कडय़ा शोधण्यात आल्या आहेत. युरेनसचे सगळय़ात मोठे वैशिष्टय म्हणजे त्याचा अक्ष ९७ अंशांनी झुकलेला आहे. म्हणजेच युरेनस चक्क आडवा पडला आहे. यामुळे युरेनसवर वेगळेच ऋतुचक्र तयार झाले आहे. इथे प्रत्येक ऋतू २१ वर्षे चालतो. त्याच्या ध्रुवीय प्रदेशात ४२ पृथ्वीवर्षांचा दिवस आणि ४२ पृथ्वीवर्षांची रात्र असते.
युरेनस आणि नेपच्यून यांचे पृथ्वीपासून प्रचंड अंतर पाहता खास या ग्रहांसाठी मोहीम आखणे खर्चीक आणि आव्हानात्मक ठरले असते. १९७०-८० च्या दशकात गुरू, शनी, युरेनस, नेपच्यून या चारही ग्रहांची अशी स्थिती अंतराळात होणार होती की एकाच अंतराळयानाला चारही ग्रहांना भेट देणे शक्य होणार होते. १७५ वर्षांतून एकदाच होणारा हा योग साधण्यासाठी २० ऑगस्ट १९७७ ला व्हॉयेजर-२ यान पृथ्वीवरून पाठवले गेले. १९७९ मध्ये गुरू आणि १९८० मध्ये शनी ग्रहाला भेट देऊन यानाने त्यांचे निरीक्षण केले; पण दोन्ही ग्रहांच्या गुरुत्वाकर्षणाची मदत घेत यानाची गती वाढवून ते युरेनसकडे झेपावले.
हेही वाचा >>> अवकाशाशी जडले नाते : गॅलिलिओ ते गॅलिलिओ
२४ जानेवारी १९८६ रोजी व्हॉयेजर-२ युरेनसच्या सर्वात जवळ पोहोचले. या वेळी त्याने युरेनसच्या ढगाच्या सर्वोच्च थरापासून ८१,५०० किमी अंतरावरून उड्डाण केले. या दरम्यान व्हॉयेजर-२ ने टिपलेल्या हजारो प्रतिमांतून या बर्फाळ ग्रहाचे वातावरण, कडी, चुंबकीय क्षेत्र, उपग्रह यांविषयी नवीन माहिती मिळाली. व्हॉयेजरला तिथल्या वातावरणात अपेक्षेप्रमाणे हायड्रोजन आणि हेलियम हे प्रमुख घटक असल्याचे आढळले, पण हेलियमचे प्रमाण काही पृथ्वीआधारित अभ्यासांनी सुचविलेल्या ४० टक्क्यांपेक्षा खूपच कमी सुमारे १५ टक्के होते. त्याने वातावरणाच्या वरच्या थरात मिथेनच्या दाट ढगांचे अस्तित्व नोंदवले. युरेनसवर पडणाऱ्या प्रकाशातील लाल प्रकाश मिथेनद्वारे शोषला जातो ज्यामुळे युरेनस आपल्याला निळसर हिरवा दिसतो.
१७८९ मध्ये विल्यम हर्षेलने युरेनसभोवती कडी असावी अशी शक्यता वर्तवली होती. १९७७ क्विपर एअरबोर्न ऑब्झव्‍‌र्हेटरीद्वारे युरेनसच्या कडय़ांवर शिक्कामोर्तब झाले. व्हॉयेजरच्या युरेनस भेटीआधी त्याच्या ९ कडय़ांच्या प्रणालीविषयी मोजकी माहिती होती. व्हॉयेजर-२ ने त्याच्या अजून फिकट २ कडय़ा शोधून काढल्या, शिवाय कडय़ांची रचना याविषयीदेखील माहिती पुरवली. शनीच्या चमकदार, बर्फाळ वलयांच्या तुलनेत या कडय़ा जास्त गडद आणि अरुंद आहेत. युरेनसचे कडे बर्फ आणि खडकाळ सामग्रीपासून बनलेले असल्याचे त्याला आढळले. तसेच त्याचे काही लहान चंद्र आपल्या गुरुत्वाकर्षण शक्तींचा वापर करत कडय़ांचा आकार टिकवून ठेवण्यास आणि त्यांना जागेवर ठेवण्यास मदत करतात असे दिसले. यांना मेंढपाळ उपग्रह (शेफर्ड मून) म्हणून ओळखले जाते.
व्हॉयेजर-२ ने मिरांडा, एरियल, अंब्रिएल, टिटॅनिया आणि ओबेरॉन या युरेनसच्या पाच मोठय़ा चंद्रांच्या स्पष्ट, हाय-रिझोल्यूशन प्रतिमा टिपल्या. तसेच त्याचे १० नवे उपग्रहदेखील हुडकले. मिरांडाच्या पृष्ठभागावर खोल दऱ्या, समांतर घळी, उंचवटे अशा रचना आणि नव्या-जुन्या पृष्ठभागांच्या मिश्रणामुळे तो सौरमालेतील भौगोलिकदृष्टय़ा सर्वात वैविध्यपूर्ण उपग्रह असल्याचे व्हॉयेजरने दाखवून दिले. युरेनसविषयी अमूल्य माहिती देऊन व्हॉयेजर-२ नेपच्यूनकडे झेपावले. १९८९ रोजी ते नेपच्यूनच्या जवळ पोहोचले. २५ ऑगस्टला त्याने नेपच्यूनच्या उत्तर ध्रुवापासून फक्त ४९५० किमी इतक्या जवळून उड्डाण केले.
आपल्या १२ वर्षांच्या आतापर्यंतच्या प्रवासात व्हॉयेजर-२ पहिल्यांदा एखाद्या ग्रहाच्या इतक्या जवळून जात होते. त्याने टिपलेल्या चित्रातून नेपच्यूनचे वातावरण, कडे, चुंबकीय क्षेत्र आणि नेपच्यूनचे चंद्र यांचा अभ्यास केला गेला. नेपच्यूनचे वातावरण युरेनस प्रमाणेच हायड्रोजन, हेलियम आणि मिथेनचे बनले असल्याचे आढळले. वातावरणात मिथेनद्वारा तांबडय़ा रंगाच्या प्रकाशाचे अधिक प्रमाणात शोषण हे युरेनससारखेच नेपच्यूनदेखील निळसर हिरवट रंगाचा दिसण्याचे कारण आहे.
मिथेनच्या ढगांची मालिका, वेगाने वाहणारे वारे, मोठी वादळे अशी नेपच्यूनच्या वातावरणाची वैशिष्टय़े व्हॉयेजर-२ने पुढे आणली. त्याला तिथल्या वातावरणात गुरूवरील ग्रेट रेड स्पॉटसारखेच एक प्रचंड वादळ-ग्रेट डार्क स्पॉट दिसले; पण पुढे १९९४ मध्ये हबल स्पेस टेलिस्कोपने घेतलेल्या प्रतिमांवरून ग्रेट डार्क स्पॉट रहस्यमयरीत्या गायब झाल्याचे दिसून आले. त्याने वातावरणाच्या वरच्या थरात गोठलेल्या मिथेनचे तरंगणारे ढगदेखील टिपले. यातील ‘स्कूटर’ नावाचा १५०० मीटर प्रति सेकंद इतक्या प्रचंड वेगाने हलणारा बदामाच्या आकाराचा, तेजस्वी ढग उल्लेखनीय ठरला.
व्हॉयेजर-२ने नेपच्यूनच्या वातावरणाद्वारे उत्सर्जित होणारी उष्णतादेखील मोजली. ढगांच्या वरचे वातावरण विषुववृत्ताजवळ अधिक गरम असते, मध्य-अक्षांशांमध्ये थंड असते आणि दक्षिण ध्रुवावर पुन्हा उबदार असते असे या निरीक्षणातून कळले. या मोहिमेत नेपच्यूनचे चुंबकीय क्षेत्र त्याच्या परिभ्रमण अक्षापासून ४७ अंशांनी झुकलेले असल्याचे आढळले. व्हॉयेजर २ ने नेपच्यूनच्या विषुववृत्ताभोवती फिरणारे सहा नवीन छोटे उपग्रह शोधले. त्याने नेपच्यूनच्या सर्वात मोठय़ा चंद्र, ट्रायटनपासून सुमारे ३९,८०० किमी अंतरावरून उड्डाण करत त्याचेही सविस्तर निरीक्षण केले. ट्रायटन नेपच्यूनच्या परिभ्रमणाच्या दिशेच्या विरुद्ध त्याच्याभोवती फिरतो. पृथ्वीवरून झालेल्या वर्णपटांच्या अभ्यासावरून ट्रायटनवर मिथेन आणि नायट्रोजन वायू गोठलेल्या व वायुरूप स्थितीत असल्याचे माहिती होते. व्हॉयेजरने याची खात्री केली. त्याने ट्रायटनच्या पृष्ठभागावर द्रव नायट्रोजन आणि धुळीचे ८ किमीपर्यंत उंच उडणारे कारंजे पहिले. भूवैज्ञानिकदृष्टय़ा ट्रायटनची निर्मिती अलीकडची असावी असे त्याच्या पृष्ठभागाच्या निरीक्षणातून जाणवले.
युरेनस आणि नेपच्यूनच्या भेटीनंतर व्हॉयेजर २ ची सौरमालेची सफर संपली आणि ते पुढच्या आंतर-तारकीय प्रवासासाठी मार्गस्थ झाले. या दोन्ही दूरवरच्या ग्रहांबद्दल त्याने पुरवलेली माहिती आपल्या ज्ञानाचे क्षितिज विस्तारणारी ठरली. व्हॉयेजर-२ ने पाठवलेल्या माहितीतील काही रहस्ये तीन दशकांनंतर समोर आली आहेत. शास्त्रज्ञांच्या एका चमूने व्हॉयेजरच्या युरेनस फ्लायबायमधून गोळा केलेल्या डेटावर संशोधन करून या यानाने त्या वेळी युरेनसच्या ‘प्लास्मॉइड’मधून उड्डाण केले होते असे सिद्ध केले. प्लास्मॉइड म्हणजे एखाद्या ग्रहांच्या वातावरणातून आयनीकृत वायू मुक्त होत त्यांनी आणि प्लाझ्मा यांनी त्याच्या चुंबकीय क्षेत्रासोबत त्याच्याभोवती बनवलेला महाकाय बुडबुडा होय. यातून युरेनसच्या विलक्षण चुंबकीय क्षेत्रामुळे त्याच्या वातावरणातील वायूंची गळती होत ते अंतराळात पसरले जात असल्याचे नव्याने कळले. या दोन बर्फाळ ग्रहांची अशी अनेक रहस्ये अजून गुलदस्त्यात आहेत. भविष्यातील नव्या अंतराळ मोहिमा ही रहस्ये उलगडतील यात शंका नाही!
viva@expressindia.com
