பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான அறுபது புதிர்கள் ! பூமியும் நிலவும் பூர்வீகத்தில் ஒன்றே என்னும் புதிய நியதி !

The Giant Collision

(கட்டுரை: 57 பாகம் -2)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா


பூமியின் உடற் சதையிலிருந்து
சிதைந்தது நிலவு !
சந்ததி யாய்ப் பூமிக்கு
வந்தது நிலவு !
பூமித் தாயிக்குப் பணிந்து
ஒருமுகம் காட்டி வலம்
வருவது நிலவு !
அண்டையில் சுற்றிய
உண்டைக் கோள் “தியா”
பூமி வயிற்றில்
மோதித்
திரண்டது நிலவு !
பூமியும் நிலவும் ஒரே
பிண்டத்திலே
உண்டான
உண்டைக் கட்டிகள் !
வையகமும் வான் நிலவும்
கைகோர்த் தாடும்
பந்துகள் !
பூமியின் நீர் ஊற்று போல்
நிலவுக் குள்ளும்
நீர்க் குளம் இருக்கலாம் !
நீரில் நெளிந்து வாழும்
உயிர்ப் பிறவியும்
உலவலாம் !

Fig 5 Relative Size of Earth & Moon

“நாசாவின் ஸ்டியரியோ இரட்டை விண்ணுளவிகள் பூமிக்கு அருகில் பரிதியைச் சுற்றிய பூர்வீக அண்டக் கோள் ஒன்றின் எச்சத் துணுக்குகளைத் (Remnants of an Ancient Planet) தேடி புதிரான ஓர் அரங்கை நோக்கிச் செல்கின்றன !  அந்த உளவிகள் ஏதாவது அதன் துணுக்குகளைக் கண்டால் நிலவு தோன்றிய ஒரு பெரும் புதிர் தீர்க்கப்படும் !  அந்த அண்டக் கோளின் பெயர்தான் தியா (Theia) என்பது.  அது ஒரு கற்பனைக் கோள்.  அதனை யாரும் இதுவரை மெய்யாகப் பார்த்ததில்லை.  ஆனால் ஆராய்ச்சியாளர் அக்கோள் 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இருந்ததாகவும் அது பூமியுடன் மோதி நிலவு உருவானது என்பதாகவும் நம்புகிறார்கள்.”

மைக்கேல் கெய்ஸர் (NASA STEREO Project Scientist) (ஏப்ரல் 14, 2009)

“பூமியிலிருந்தும் நிலவிலிருந்தும் எடுத்த திரட்டு ஸிலிகேட் (Bulk Silicate) இரண்டும் ஒரே மாதிரி ஏகமூலக் கூட்டுக் கலவை (Isotopic Composition) கொண்டவை.  அண்டக் கோளின் அசுரத் தாக்குதலின் போது பேரளவில் “ஏகமூலச் சமப்பாடு” (Isotopic Equilibration) அவற்றில் நேர்ந்திருக்கிறது என்பது சமீபத்தில் வெளியான அறிக்கைக்கு உடன்பாடு தெரிவிக்கிறது.

இயற்கை விஞ்ஞான வெளியீடு (Nature Science Journal)

Fig 1 The Theia Planet Theory

அண்டக் கோள் தியாவின் அசுர மோதல் நியதி

4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே பூமிக்கருகில் பரிதியைச் சுற்றி வந்த பூர்வீகக் கோள் ஒன்று பூமியோடு மோதிச் சிதைவுத் துணுக்குகளே நிலவு துணைக் கோளாகியது என்னும் ஓர் “அசுர மோதல் கோட்பாடு” (The Giant Impact Hypothesis) புதியதாக நிலவி வருகிறது !  அந்தக் கோள் செவ்வாய்க் கோள் அளவான “தியா” (Theia) என்று கூறப்படுகிறது.  இந்தக் கோட்பாடுக்குச் சான்றளிப்பவை : நாசாவின் அபொல்லோ விண்வெளித் தீரர் நிலவிலிருந்து கொண்டு வந்த மாதிரிப் பாறைகள், மண் திரட்டுகள்.  அந்த மாதிரிகள் காட்டுவதென்ன ?  நிலவின் தரைப் பரப்பு ஒருகாலத்தில் உருகி அமைந்தது என்பது.  நிலவின் உட்கரு மிகச் சிறு இரும்பு உண்டை (Relatively Small Iron Core) என்பது.  அடுத்த சான்று.  மற்ற விண்மீன் மண்டலங்களின் கோள்களில் அத்தகைய மோதல்கள் காணப்படுவது.  இப்போது தீர்வு காணப்படாத வினாக்கள் :  ஏன் நிலவின் மாதிரிகள் இரும்பு ஆக்ஸைடு அல்லது தீண்டா மூலகங்கள் போன்றவற்றின் (Iron Oxide or Siderophilic Elements) (Siderophile Elements : Any element that has a weak affinity for oxygen and sulfur and that is readily soluble in molten iron. Siderophile elements include iron itself, nickel, cobalt, platinum, gold, tin, and tantalum.) ஆவியாகும் மூலகங்களின் வீதங்களைக் (Ratio of Volatile Elemets) காட்டவில்லை ? இந்தக் கோட்பாடு வலியுறுத்தும் பூமியின் எரிமலைக் குழம்பு ஏறி வழிந்த தரைப்பகுதி (Magma Ocean) எப்படி பூமியில் தோன்றி யிருக்கக் கூடும் என்னும் ஐயப்பாடு !

Fig 1A Planet Theia's Collision

மோதல் கோட்பாடு தோன்றிய வரலாறு

1898 ஆம் ஆண்டில்தான் ஜார்ஜ் ஹோவேர்டு டார்வின் (George Howard Darwin) (பரிணாமக் கோட்பாடு எழுதிய சார்லஸ் டார்வின் அல்லர்) பூமியும் நிலவும் பூர்வீக காலத்தில் ஒரே உடம்பாக இருந்தவை என்று கூறியவர். ஜார்ஜ் டார்வினின் கோட்பாடு என்ன வென்றல் பூர்வ பிள்ளைப் பூமியின் சுழல்வீச்சு விசையால் (Centrifugal Force) பூமியிலிருந்து உருகித் திரண்ட ஒரு கோள் வெளிப்பட்டு நிலவென்னும் துணைக்கோள் ஆனது.  அவர் நியூட்டனின் யந்திரவியல் கணக்கைப் பயன்படுத்தி நிலவு முதலில் பூமிக்கு வெகு அருலில் சுற்றத் துவங்கிப் பிறகு மெதுவாக விலகிச் சென்றது என்று விளக்கினார்.  அந்த விலக்கு நகர்ச்சியைப் பிறகு நாசாவும், சோவியத் ரஷ்யாவும் லேஸர் ஒளிக்கதிர்களை நிலவுக்கு அனுப்பி உறுதிப்படுத்தின.  ஆனால் டார்வினின் கணித முறைப்படி மீட்சி முறையில் பின்னே சென்று நிலவைத் திருப்பி பூமியோடு இணைத்துக் கணக்கிட முடியவில்லை ! 1946 இல் ஹார்வேர்டு பலகலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த ரெகினால்டு ஆல்ட்வொர்த் டாலி (Reginald Aldworth Daly) ஜார்ஜ் டார்வினின் கோட்பாடை எதிர்த்து, நிலவு சுழல்வீச்சு விசையால் உண்டாக வில்லை என்றும் வேறோர் கோள் மோதித் தோன்றிய தென்றும் சவால் விடுத்தார்.  பிறகு டாலியின் கருத்து பல்லாண்டுகள் கழித்து 1975 இல் மீண்டும் டாக்டர் வில்லியம் ஹார்ட்மன், டாக்டர் டொனால்டு டேவிஸ் இருவரால் வெளியாக்கப் பட்டது.  புதுப்பிக்கப் பட்ட அந்தக் கொள்கையே அசுர மோதல் கோட்பாடாய் இப்போது மெருகிடப் படுகிறது.

Fig 1B The Birth of the Moon

மோதிய பூர்வீகக் கோள் தியாவைப் பற்றி

இதுவரை யாரும் தியா என்னும் கோளைப் பார்த்தில்லை.  தியா என்பது ஒரு கற்பனைக் கோள்.  தியா என்பது ஒரு கிரேக்க தேவதையின் பெயர்.  4.5 பில்லியன் ஆண்டுகட்கு முன்பு பரிதி மண்டல் கோள்கள் உண்டான போது தியாவும் தோன்றியதாகத் தெரிகிறது.  மோதுவதற்கு முன்பு தியா பூமியைப் போல், பூமிக்கு அருகிலே பரிதியைச் சுற்றி வந்தது.  தியாவின் கோள் அளவு செவ்வாய்க் கோளை ஒத்தது.  பூர்வீகக் கோள் தியா தோன்றைய போது அது பூமியின் (Lagrangian Points L4 or L5 Relative to Earth) சமகோணப் புள்ளிகளில் ஒன்றில் இருந்திருக்க வேண்டும் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்.  அதாவது பூமி சுற்றி வரும் பாதையில் பூமிக்கு 60 டிகிரி முன்னோ அல்லது 60 டிகிரி பின்னோ தியாவும் சுற்றி வந்திருக்க வேண்டும்.  ஏதோ ஒரு காரணத்தால் தியாவின் நிறை மீறிப் போனதால் சுற்று வீதி நிலைப்பாடு தவறிப் பாதிப்பானது !  அப்போது பூர்வீகப் பூமியின் மிகையான ஈர்ப்புச் சக்தியால் தியா இழுக்கப்பட்டு பூமியோடு மோதும் நிலை ஏற்பட்டது !

Fig 1C Earth & Moon Axes Tilts

வானியல் வாசகத்தில் அந்த தியா–பூமி மோதல் மிதமான வேகமாயினும், விளைவு அசுரத் தனமானது.  தியா பூமியை ஒரு கோண மூலையில் தாக்கி, அதன் இரும்பு உட்கரு பூமியின் வயிற்றுக்குள் பாய்ந்தது !  தியாவின் மேல்தட்டும் (Mantle) பூமியின் குறிப்பிடத் தக்கப் பகுதி மேல்தட்டும் சிதைந்து வெளியேறிப் பூமியைச் சுற்றத் துவங்கியது !  அந்தச் சிதைவுப் பிண்டமே ஒரு நூற்றாண்டுக்குள் உருண்டு திரண்டு நிலவானது என்று கருதப் படுகிறது.  கணினிப் போலிமாடல் (Computer Simulations) அமைப்பில் கண்டபடி 2% சிதைவுப் பிண்டம் தெறித்துப் போய்ச் சமகோணப் புள்ளியில் ஒரு வளையத்தில் குப்பையாய்ச் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் என்று அறியப் படுகிறது.  சிதைக்கப்பட்ட பாதி நிறைதான் நிலவாக உருவாகும் என்றும் போலிமாடலில் அறியப் படுகிறது.

Fig 1D Lagrangian Points

அப்போது பூமிக்குப் பேரளவு “கோண முடுக்கமும்” (Angular Momentum) நிறையும் (Mass) அளவு கூடுகின்றன என்பது தெரிய வருகிறது.  பூமி எந்த வேகத்தில் சுழன்றாலும், எந்த சாய்வில் சரிந்திருந்தாலும் மோதலுக்குப் பிறகு அதனுடைய நாள் நீட்சி 5 மணி நேரம் மிகையாகும் !  அத்துடன் பூமியின் மத்தியரேகை நிலவின் சுற்றுவீதி மட்டத்தை நோக்கி நெருங்கும் !  அந்த மோதலின் போது குறிப்பிடத் தக்க துண்டுகள் உண்டாகவும், அவை யாவும் சமகோணப் புள்ளிகளில் தங்கிக் கொள்ளும் வாய்ப்புக்கள் நேருகின்றன.  அத்தகைய மோதல் சிதைவுத் துணுக்குகள், மற்ற கோள்களால் சமநிலை தடுமாறிப் பாதிப்பு ஏற்பட வில்லை யென்றால் 100 மில்லியன் ஆண்டுகள் கூட அப்புள்ளிகளில் தங்கிக் கிடக்கும் என்று ஊகிக்கப் படுகிறது !

Fig 1E NASA's STEREO Probes

அப்பொல்லோ பயணத்தில் கிடைத்த ஒப்பில்லா மாதிரிகள்

1969-1970 ஆண்டுகளில் நிலவுக்குப் பயணம் செய்த பல்வேறு அப்பொல்லோ குறிப்பணிகளில் (Apollo Moon Missions) வானியல் விமானிகள் கொண்டுவந்த இரசாயன மாதிரிகள் நமது துணைக்கோள் நிலவைப் பற்றி மகத்தானப் புதுமைகளை வெளியிட்டன.  நிலாப் பாறைகளின் மாதிரிகளில் பூமியில் கிடைக்கும் “ஆக்ஸிஜென் ஏகமூலப் பொருட்கள்” (Oxygen Isotope Materials) போல் காணப் பட்டன.  அதாவது பூமியும், நிலவும் பரிதி மண்டலத்தின் ஒரே அரங்கப் பகுதியில் (Same Region of the Solar System) தோன்றையவை என்று நிரூபித்தன !  அத்துடன் நிலவிலும் பூமியைப் போல் உச்ச உஷ்ணத்தில் உருகும் ஆவியியல் மூலகங்கள் (Volatile Elemets that melt at high Temperatures) எதுவும் கிடையாது !  அவை இரண்டும் ஆதி காலத்தில் அதி உச்சநிலை உஷ்ணத்தில் வடிவானவை என்பது தெரிய வருகின்றன.

Fig 4 STEREO Twin Probes Looking at the Sun

வானியல் விஞ்ஞானிகள் நிலவின் இரசாயன மாதிரிகள் பூகோளத்தின் மேற்தளத் தட்டைப் போல் (Earth’s Mantle) ஒத்திருப்பதைக் கண்டறிந்தார்கள்.  ஆனால் தோன்றிய போது பூமியின் மேற்தளத் தட்டு மிகத் திண்மையான உலோகத்திலிருந்து உண்டானது.  தனித்துத் தோன்றிய நிலாவிலே எப்படி பூமியை ஒத்த உலோகவியல் தட்டுப் பொருட்களைக் கொண்டிருக்க முடியும் என்னும் கேள்வி எழுகிறது !  அப்பொல்லோ-11 வானியல் விமானிகள் கொண்டுவந்த வெள்ளைக் கூழாங்கற்களில் நூதனப் பாறை “அநார்த்தோசைட்” (Anorthosite) இருந்தது.  அப்பாறையில் பூமியில் தென்படும் சோடியம், கால்சியம் அலுமினியம் சிலிகேட் (Sodium & Calcium Aluminiuam Silicates) தாதுக்கள் இருந்தன.

Fig 3 STEREO Probe's Tools

நாசாவின் விண்வெளிக் காலநிலை விண்ணுளவி

நாசாவின் விண்வெளிக் காலநிலை விண்ணுளவி (NASA’s Space Weather Monitoring Spacecraft STEREO) இரட்டை உளவிகளைக் கொண்டு பரிதியின் பாண்பாடுகளை ஆராய 2006 அக்டோபர் மாதம் 25 ஆம் தேதி பூமியைச் சுற்றி வர அனுப்பப் பட்டது.  அது நாசாவின் மூன்றாவது திட்டமான பரிதி மண்டல உளவி (NASA’s Solar Terrestrial Probes) ஆராய்ச்சிகள்.  ஸ்டியரியோ திட்டம் எனக் கூறப்படும் அந்த ஆராய்ச்சியில் முப்பக்கப் பதிவு நோக்கி (3D Probing) சூரியனின் சூறாவளிப் புயல்களை (Anatomy of Solar Storms) உட்புற ஆய்வுகள் செய்யும்.  பரிதியின் தீக்கறைகளை (Sun Spots) ஆராயும் ! அத்துடன் அதன் ஆய்வுப் பணிகள் நிற்கவில்லை.  நாசா ஸ்டியரியோ இரட்டை உளவிகளைத் திசை திருப்பி சமகோணப் புள்ளிகளின் அரங்குகளை (Lagrangian Point Zones L4 & L5) உளவி மோதிச் சிதைந்து போன பூர்வீகக் கோள் தியாவின் சிந்திய 2% துணுக்குகளைத் தேடிச் செல்லும் !  தியாவின் அந்தத் துணுக்குகளை விண்ணுளவி கண்டு பிடித்தால் நிலவு எப்படித் தோன்றியது என்னும் பெரும் புதிர் விடுவிக்கப்படும் !

Fig 2 The Giant Impact Theory

நாசா சமகோணப் புள்ளித் தளங்களை சிதறிய முரண்கோள்களின் (Asteroids) ஈர்ப்புத் துணுக்குகள் இளைப்பாறும் களங்கள் (Gravitaional Parking Lots) என்று குறிப்பிடுகிறது.  முரண்கோள்களில் இருக்கும் பாறைத் துணுக்குகள் பூமி நிலவைப் போல் ஒரே மாதிரி மண்ணைக் கொண்டிருந்தால் தியா மோதல் கோட்பாடை நிரூபிப்பதாக நாங்கள் அறிவிப்போம் என்று கெய்ஸர் கூறுகிறார்.  மேலும் நாசாவின் அபொல்லோ விண்வெளித் தீரர்கள் எடுத்து வந்த பாறைகள் பூமியில் உள்ள பாறைகளைப் போன்ற ஆக்ஸிஜன் ஏகமூலக் கூட்டுக் கலவையை (Oxygen Isotope Compositions) ஒத்திருந்தன என்றும் அறியப்பட்டுள்ளது.

Fig 6 Earth Seen from the Moon

[தொடரும்]
+++++++++++++++++++
தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines. Wikipedia & Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Did the Moon form ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. National Geographic – Invaders from Space – Meteorites (Sep 1986)
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world (1998)
8. Physics for Poets By :  Robert March (1983)
9. Atlas of the Skies (2005)
10 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
11 On the Moon By : Patrick Moore (January 2001)
12 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40802271&format=html (நிலவு எப்படித் தோன்றியது ?)
13 Wikipedia – Inner Structure of the Moon [January 31, 2008]
14 Astronomical Society of the Pacific – Whait if the Moon Did not Exist ? By : Neil F. Comins, University of Maine (1996)
15 AstronomyCafe.net What Would Have Happened if the Earth Did not Have the Moon ?
16 Home Page. Natural World . Com – Formation of the Earth & The Moon, Tides & Gravity
17 Earth-Moon Dynamics Page – Would We have Had Evolution Without the Moon ? By : Dan Green B.Sc. (Hons).
18 Tides on Earth – The Recession of the Moon By : Tim Thompson (Matt Rosenberg http://geography.about.com/)
19 Scientific American – Without the Moon, Would There Be Life on Earth ? By : Bruce Dorminey (April 21, 2009)
20 Daily Galaxy -The Theia Hypothesis – New Evidence Emerges that Earth & the Moon Were Once the Same [July 5, 2008]
21 NASA Hunts for Remnants of an Ancient Planet (Theia) Near Earth (April 11, 2009)
22 Science Illustrated : The Lukiest Collision -New Findings The Moon’s Explosive Origins (Nov-Dec 2008]
23 NASA Probes Seeks Remnants of Lost Theia Planet By : Lewis Page (Apr 14, 2009)
24 NASA Report -NASA’s STEREO Spacecraft Reveals Anatomy of Solar Storms By : Laura Layton Heliophysics News Team (April 14, 2009)
25. Giant Impacy Hypothesis From Wikipedia (April 29, 2009)

******************

jayabarat@tnt21.com [May 7, 2009]

4 thoughts on “பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான அறுபது புதிர்கள் ! பூமியும் நிலவும் பூர்வீகத்தில் ஒன்றே என்னும் புதிய நியதி !

  1. Hi Jayabahrathan, I enjoyed your scientific article in Tamil! Very good effort from you! Hope you continue your writings!!
    best wishes!!!

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s